Состав для индикаторного покрытия (его варианты) Советский патент 1984 года по МПК C09D5/00 

Изобретение офноеитоя к измерению раолрвделвмия давлений о помсхцыо индикаторных покрытий. При исследовании распределения давления по поверхности различных обЬвктов (модели летательных аппарато8, винтов, лопаток турбин) неЧ Обходимо измерять давление в сотнях точек или получать непрерывнун) картину распределения давления . Известно измерение распределени давления При помехи двух термоинди катррных покрытий с разной зависимостью критической температуры от времени. Покрытия наносят на поверхность исследуемого объекта, вводят его высокоэнтсШьпийныЯпоток газа (при этом поверхность «исследуемого объек та нагревается) и измерякхг времена достижения изменения,цвета обоих индикаторных покрытий., Так как отн шение этих времен зависит от давле ния, по градуировочным зависимостя определяют распределение давления по исследуемой поверхности. СИ. Однако известное решение может быть применено только в высокоэнтальпийных потоках, в которых поверхность исследуемого объекта нагревается. Кротде того, измерение давления по двум временам достижения температур сложно и обладает низкой точностью (ошибка измерения до 20%). Наиболее близким к изобретению по технической сущности является состав для индикаторного покрытия, включающий полимерное св.язующее, растворитель (этиловый спирт) и ин дикатор , например хлордиуротропин кобальта С2. Однако покрытие на основе извес ного состава является термоиндикаторным. Изменение температуры пере хода от давления происходит только при нагревании до 45 С. Поэтому известным составом измерить давлен при комнатной температуре невозмож но. Цель изобретения - обеспечение возможности измерения распределения давления по поверхности при комнатной температуре. Поставленная цель достигается тем, что состав для индикаторного покрытия, включающий связукядее, индикатор и этиловый спирт, содержит в качестве связующего крахмал и сахар, в качестве индикатора - триПафлавин и дополнительно - силика.гель и дистиллированную воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: . 0,8-1,5 Крахмал 0,05-2,5 Сахар 3,0-4,3 Снликагель 0,03-0,06 Трипафлавнн 1,0-2,5 Этиловый спирт Дистиллированная Остальное вода Кроме того, согласно второму варианту состав для индикаторного покрытия, включаюгдий связующее, индикатор и растворитель, содержит в качестве связукядего крахмал и сахар, в качестве индикатора силикагель, окрашенный jb -аминоантрахиноном, а в качестве растворителя - дистиллированную воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: 0,8-1,5 Крахмал Сахар 0,05-2,5 Силикагель, окрашенный -аминоантра3,5-5,0 хиноном ДистиллироОстальноеванная вода Состав по первому варианту предпочтителен для измерений давлений в диапазоне (40-1,5)-10 Па. Состав готовят следующим образом. Навеску индикаторного веиества трипафлавина растворяют в 50%-ном водноспиртовом растворе, и этим раствором окрашивают смешанные сухие порошки силикагеля, крахмала и сахара, затем приливают отмеренное заранее оставшееся количество кипящей воды при интенсивном перемешивании . После этого полученную суспензию охлаждают до комнатной тем- пературы. Состав по второму варианту предпочтителен для измерения давлений в диапазоне (10-51)- Па. Для приготовления состава сначала получают окрашенный силикагель. Для этого готовят раствор J -аминоантрахинона (0,03 г) в бутилацетате (остальное до 100 г) и этим раствором окрашивают силикагель (5 г) при комнатной температуре, затем его отфильтровывают и сушат при 60-100 С. Окрашенный и высушенный силикагель смешивают с .крахмалом и сахаром и при интенсивном помешивании соединяют с кипящей водой. Полученную суспензию охлаждают до комнатной емпературы. . Составы по обоим вариантам наносят на исследуемый Объект пульверизатором, сушат при 20-100 С, освеают импульсом света и фиксируют яркость послесвечения, которая зависит от давления.

Пвр1ый шариант предпочтителен 8 случае исполь§ования раетюров индикаторе, хорошо совмеща}о1цихся с водой, второй - в случае использования растворов индикаторов, не совмещающихся с водой. При меньших концентрациях индикатора происхоит неполное окрашивание силикагеля. При больших концентрациях проис-, ходит образование димеров, что снижает яркость люминесценции. С величением концентрации сахара и крахмала улучшается адгезия, однако при этом уменьшается яркость свечения покрытия. Составыс малой концентрацией саяэущих иеполь§уютея в потоках с малыми удельнюш расходами газа (в которых действуют небольшие си;ш трения}i Составы с большими концентргщиями связующих используются в потоках ,с. большими кудельными расходами газа. V В обоих составах используют сили.(сагель марки силохром С-120 (ТУ 6-09-17-146-78), крахмгш маисо

0 вый, сахар по roGTy 22-78.

Примеры конкретного выполнения и свойства получаемых покрытий представлены в таблице.

П При измерениях обычно принимают яркость свечения наиболее яркого покрытия из всех исследованных .за единицу, тогда яркость остальных выражается дробью, показывающей; во сколько раз яркость , данного покрытия меньше выбранного, она является безразмерной величиной. Максимальное напряжение трения - это наибольшие напряжения, при которых покрытие не сносится потоком с обдуваемой поверхности. Для определения этих напряжений покрытие наносят на пластину, устанавливают ее параллельно линиям тока и обдувают потоком с известными плотностью, скоростью и температурой. По этим данным вычисляют распределение напряжений трения вдоль пластины. После опыта определяют положение индикаторного покрытия, не снесенного потоком, и по этому положению и известному напряжению трения в этом месте определяют максимальное напряжение трения.

Точносзгь измерен 1я давления обусловлена ошибкой измерения яркости свечения по плотности почернений снимка и составЛ11ет 5-10%.

Испытания проводят в аэродинами ческой трубе при скорости потока, соответствующей числу. , и темпе; ратуре торможения 295 It. Модели освещают инпульсньш источником света. Яркость послесвечения фиксируют фотоаппаратом.

Предлагаемыесоставы позволяют получить полную распределения давлени по всей поверхиости модели при томатной температуре с большой точностью. При этом снижаемся трудоемкость процесса пд.cpa иению с измерением, с помощью датчиков.