Устройство для определения объема воздуха в бетонной смеси и подобных материалах Советский патент 1984 года по МПК G01N15/00 

Изобретение относится к исследованию физических свойств веществ, в частности строительных материалов и может быть использовано, например при определении содержания воздуха в бетонной смеси или пустотности сыпучих материалов. По основному авт. ев, f 892275 известно устройство для определения объема воздуха в бетонной смеси и подобных материалах содержащее герметичный сосуд с манометром, а также приспособление для изменения объема воздуха, находящегося по крышкой в сосуде, причем сосуд снаб жен фиксаторами, упорами и фланцем с круговым пазом, заполненнь 4 упругой прокладкой, крышка также имеет круговой паз, заполненный упругой прокладкой, а приспособление для изменения объема воздуха выполнено в виде устанавливаемых на него крыш ку кулачковых зажимов и неподвижно закрепленных на фланце сосуда шарниров, соединенных посредством тяг с кулачковыми залшмами. Кроме того, устройство снабжено сменными уплотняющими кольцами, высота определяется диапазоном газосодержа ния исследуемого материала ij , Такая конструкция устройства позволяет после.установки требуемого уплотня1Э дего кольца путем нажатия кулачковыми залсимами на крышку сосуда и утапливания кольца в упругих прокладках, расположенных в круговых пазах сосуда ,и крышки, изменить объем воздуха, находящегося между поверхностью контролируемого матери ала и крышкой сосуда, на определенную, строго постоянную для каждого уплотняющего кольца величину. Количество воздуха в контролируемом материале определяется по пока занию манометра, соединенного с измеряемым объемом воздуха. Шкала манометра имеет значительную нелиней-ност., причем цена деления шкалы -, уменьшается при увеличении количест ва йоздуха в контролируемом материа ле. Недостатком данного устройства является пониженная точность изме,рений„ Объясняется это тем, что точ ность измерений любого прибора зави сит не только от его чувствительнос ти, но и от точности отсчета по шка ле прибора, т.е. от цены деления шкалы его регистрирующего узла. Как указывалось, цена деления нелинейно шкалы манометра известного устройст ва резко уменьшается при увеличении газосодержащего контролируемого материала, вследствие чего увеличивае ся погрешностьизмерений из-за-снидения точности отсчета результатов. Целью изобретения явл51ется повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено направляющими, а шарниры выполнены с возможностью вертикального перемещения вдоль этих направляющих. Перемещение может осуществляться путем, например, винтовой пары. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с вырезом в левой части, общий вид (приспособление для измерения объема воздуха в сосуде с левой части устройства не изображено); на фиг. 2 - устройство, вид сбоку манометр не изображен). Устройство содержит герметичный сосуд 1, закрываемый крьплкой 2, установленный на крьплке манометр 3, комплект ср1енных уплотняющих колец , В и С) с фиксаторами ловителями 5 и приспособление для изменения объема воздуха в устройстве. Сосуд 1 снабжен фланцем 6, фиксаторами 7 и опирается на опоры 8. Во фланце б выполнена кольцевая канавка, в которую уложена упругая прокладка 9. Крышка 2 также имеет кольцевую канавку, в- которую уложена упругая прокладка 10. Приспосбление для изменения объема воздуха в сосуде 1 состоит из смонтированных на крышке 2 кулачковых зажимов 11, включающих подшипники 12 и ручки 13, соединенные с помощью тяг 14 с шарнирами 15 имеющими возможность вертикального перемещения по направляющим 16 с по;мощью винтов 17, для чего в план|ках 18, соединяющих концы направляющих 16, выполнено отверстие с резьбой, а в шарнире 15 - без резьбы. Опорами для подшипников 12 кулачковых зажимов 11 являются ребра 19 жесткости крышки 2. Шкала манометра 3 разбита на три неравных сектора - А, Б и С , а кахсдый из указанных секторов разбит на два неравных подсектора, имеющих индексы 1 и 2. На одной из направляющих 16 на фиг. 2 на левой) нанесены три риски, соответствующие подсекторам 1 анометра, а на второй направляющейтри риски, соответствующие подсекторам 2. Устройство работает следующим образом. Сосуд 1 заполняют контролируемым атериалом, излишек которого .срезат вровень с прокладкой 9 с помощью пециальной линейки. На прокладку 9 станавливают кольцо 4 с наименьшей ысототй кольцоА), совмещая при том отверстия фиксаторных ловителей 5 с фиксаторами 7. На кольцо 4 устанавливают крышку 2, также совмещая

при этом фиксаторные отверстия крышки 2 с фиксаторами 7. В результате прокладка 9, кольцо 4 и прокладка 1 оказываются расположенными концентрчески друг над лругом.

Подвижные шарниры 15 путем вращения винтов 17 устанавливают в положение А.

После этого ручки 13 кулачковых зажимов 11 поднимают вверх, вследствие чего тяги 14 заходят в специальные пазы, выполненные во фланце б сосуда 1 и в крышке 2 друг над другом. Затем ручки 13 кулачковых зажимов 11 опускают в стороны таким образом, чтобы тяги 14 остались в пазах в вертикальном положении, при этом подшипники 1-2 кулачковых зажимов 11 опускаются на.ребра 19 жесткости крышки 2.

Дальнейший нажим на ручки 13 приводит к тому, что кулачковые зажимы 11, нажимая подшипниками 12 на ребра 19 жесткости опускают крышку 2 на некоторую величину. При этом кольцо 4 частично утапливается в упругие прокладки 9 и 10.

Объем, ограниченный позерхностью контролируемого материала,кольцом 4 и нижней поверхностью крышки 2, уменьшается на некоторую величину, что приводит к возрастанию давления воздуха внутри устройства и отклонению стрелки манометра 3.

Параметры устройства подобраны таким образом, что при нулевом газосодержании контролируемого материала стрелка манометра 3 остановится против его правой крайней риски.

При газосодержании контролируемого материала, отличном от нуля, стрелка манометра 3 остановится либо в секторе А , либо в секторе , либо в секторе С шкалы маноме,тра 3. Если стрелка манометра 3 остановилась в секторе А , то это означает, что объем воздуха в контролируемом материале и объем воздуха над ним достаточно близки, т.е. кольцо А обеспечивает необходимую чувствительность устройства и измерение в данном случае нужно производить именно с этим кольцом. Если, кроме того, стрелка манометра 3 остановилась, в подсекторе 1 сектора. А , то это означает, что точность отсчета по шкале манометра достаточно высока и снятие показаний производится непосредственно в этом подсекторе.

Если стрелка манометра 3 остановилась в подсекторе 2 сектора k , то это означает, что цена делений его шкалы недостаточно высока.

т.е. точность отсчета в этом подсекторе недостаточно велика. В этом случае необходимо повторить измерение на более растянутой шкале, прижав крышку 2 на больш по глубину, получая образом более высокое давление в сосуде. Для этого необходимо возвратить ручками 13 кулачковых зажимов 11 в исходное положение крышку 2, вращением винтов 17 опустить шарниры 15 до риски А на

0 левой направляющей 16 и снова прижать крышку 2 кулачковыми зажимами 11. В этом случае стрелка манометра 3 остановится Б подсекторе А , т. в Toii части сектора Д , где

5 точность отсчета уже достаточно велика .

Если стрелка маномерта 3 остановилась в сеторе Б , то кольцо А заменяют на кольцо В , а подвижный

0 шарнир 15 в зависимости от номера подсектора Б , в котором вначале остановилась стрелка,, ставят либо в положеггие В , либо в положение В на направляющих 16 и после этого

5 повторяю- измерение.

Если же стрелка манометра 3 остановилась в секторе С , то кольцо А заменяют на кольцо С и далее действуют аналогично описанному.

0 В итоге во всех указанных случаях стрелка останавливается в правой части шкалы манометра 3, т.е. тСчность отсчета результата всегда высока.

5

Перевод показаний манометра в проценты содержания воздуха в контролируемом материале производится по графикам, предварительно изготовленным для каждого уплотняющего

0 кольца и каждого подсектора шкалы манометра.

При необходимости увеличения точности контроля количество уплотняющих колец 4 и рисок на направляю5щих 16 для передвижного шарнира 15 может быть увеличено.

Предлагаемое устройство позволяет определить с высокой точностью

0 газосодержание в материалах даже при большом количестве воздуха в ,не.м. Указанное обстоятельство обес:печивает повышение точности проводимых измерений не менее, чем в

5 2-3 раза, что, в свою очередь, позволяет тщательно подбирать соотношение компонентов бетонной связи (заполнителей), тем самым повышая прочность бетонного изделия. Последнее позволяет экономить цемент

0

( - 1-251.

//

fO

г /1

J3

л 1

/ 4

П X /

/:

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ВОЗДУХА В БЕТОННОЙ СМЕСИ И ПОДОБНЫХ МАТЕРИАЛАХ по авт. св. № 892275, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, устройство снабжено направлягацими, а шарниры выполнены с возможностью вертикального перемещения вдоль этих направляющих. ф (Л