Способ измерения объемной прочности жидкости и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G01N11/00 

Изобретеиие относится к технике онределения физических свойств матер1иадзов и может быть использовано, на пример, для- определения объемной прочности веществ в вягзкотекучем состоянии. Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения искажающего влияния воздуха, попадающего в .камеру и неравномерности возрастания нагрузки. Возможность обеспечения плавного, с постоянной .скоростью, возрастания растягивающей силы, является весьма важным фактором при проведении испытаний жидкости на объемную прочность а узел, фиксирующий изменение объема исследуемой жидкости и одноврем.ен но с ним увеличение растягивающей силы, позволяет получать объективные результаты и функциональные зависимости между изменением объема исследуемой жидкости и изменением растя i-. гивающей силы. На фиг.1 изображена принципиальная схема установки для определения объемной прочности жидкости; на фиг.2 - диаграммы испытаний различных жидкостей на объемную прочность при одинаковой скорости нагружения; на фиг.З - диаграммы расширения воздуха при различных предварительных разряжениях; на фиг.4 - принципиальная схема одного из возможных устройств для определения объемной проч ности жидкости. Устройство для определения объемной прочности жидкости (фиг.1) содержит и-образную трубку 1 с краном 2, заполненную ртутью 3. Часть трубки 1 с краном 2 образуют совместно с поверхностью ртути 3 герметичную камеру 4 изменяемого объема, в кото рую помещают испытываемую жидкость. Другой конец трубки 1 трубопроводом 5 через дроссельный кран 6 и через рессивер 7 соединен с вакуумным насосом 8. На этой же части трубки I размещены датчик 10 давления, датчи 9 перемещения, вариометр 11, манова кууметр 12. Выходы датчиков перемещения 9 и давления 10 подключены к двухкоординатному самопишущему приб ру 13. Рессивер 7 соединен с другим мановакууметром 14. Между рессиверо 7 и вакуумным насосом 8 установлен кран 15. 762 Пример. Через кран 2 в камеру 4 заливают испытуемую жидкость так, что ее уровень находится выше запирающего элемента крана 2. Краны . 6 и 15 при этом открыты. Затем закрывают краны 2, 6 и 15 и вакуумным насосом 8 создают в рессивере 7 разряжение контролируемое визуально мановакууметром 14, после чего, открывая дроссельный кран 6, устанавливают заданную скорость увеличения растяги.вающей силы, контролируемую вариометром II, а саму растягивающую силу контролируют мановакууметром 10. При создании разряжения ртуть 3 в колене трубки 1 перемещается и растягивает испытуемую жидкость в камере 4 изменяемого объема. Электрические сигналы датчиков давления 12 и перемещения 9 поступают на вход двухкоординатного самопишущего прибора 13. Показания датчика 10 пропорциональны растягивающей силе, а линейное перемещение чувствительного элемента датчика 9 пропорциональноизменению объема исследуемой жидкости. На фиг.2 представлены зависимости изменения объема жидкости от величины растягивающей силы. Растягивающую силу в момент разрыва жидкости определяют при наложении графиков (фиг.2 и 3) по точке пересечения. Устройство для определения объемной прочности жидкости (фиг,4) представляет собой трубку 16 с запирающим элементов 17 в верхней части, помещенную в емкость 18 с краном 19 в нижней части. В трубку 16 и емкость 18 помещена ртуть. Незаполненная ртутью верхняя часть трубки 16 . и поверхность ртути образуют герметичную камеру 20 изменяемого объема для помещения исследуемой жидкости. Емкость 18 помещена в сливной сосуд 21. Б герметичную камеру изменяемого объема 20 через кран 17 заливают испытуемую жидкость так, что уровень жидкости выше запирающего элемента крана 17, кран 19 при этом закрыт. Затем закрьшают кран 17 и открывают кран 1 9, регулируя скорость вытекания ртути из емкости 8 в сливной сосуд 21. При уменьшении уровня ртути в емкости 18 на жидкость в камере 20 действует растягивающая сила, о величине которой можно судить по уровню жидкости в емкости

18, а изменение уровня ртути в трубке 16 пропорционально увеличению объ ема испытуемой жидкости.

Использование предлагаемого спосо ба измерения объемной прочности жидкости и устройства для его -осуществления обеспечивают возможность измерения увеличения объема исследуемой жидкости в зависимости от величины предлагаемой нагрузки и скорости ее возрастания, возможность определения объемной прочности многокомпонентных жрщкостей и влияния на объемную прочность различных факторов (температуры, загрязнений, концентрации растворенного воздуха и воды, дбъема образца жидкости и др.) проведение исследований не требует специальной подготовки образцов жидкости за исключением исследований, связанных с изучением влияния на объемную прочность различных факторов.

Полученные при применении предлагаемого способа измерения объейной прочности жидкости и устройства для его осуществления результаты могут быть широко использованы при расчетах гидравлических систем, существенно повысить их точность, обеспечить более высокую надежность и безотказность работы а регатов топливных, масляных и гидравлических систем и, в частности, различных гидравлических систем летательных аппаратов.

Формула изобретения

1. Способ измерения объемной прочности жидкости, заключающийся в том, что исследуемую жидкость растягивают путем увеличения объема, а об объемной прочности судят по измеренным значениям растягивающей силы в момент разрьша жидкости, о т личающийся тем, целью повышения точности измерения,растяжение осуществляют через буферную жид721764

кость, химически нейтральную по от ошению к исследуемой жидкости, преимущественно через ртуть, путем приложения увеличивающейся с достоянной 5 скоростью силы, дополнительно осуществляют растяжение газа в идентичных условиях, а растягивающую силу в момент разрыва жидкости определяют по точке пересечения измеренных заO висимостей.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что.буферную жидкость предварительно вакуумируют.

3.Устройство для измерения объем5 ной niio4HocTH жидкости, содержащее

герметичную камеру переменного объема с запирающим элементом для исследуемой жидкости, нагружающее устройство и индикатор перемещения ис0 следуемой жидкости, отличающееся тем, что, с целью повы;Шения точности измерений, оно содержит сосуд, заполненный буферной жидкостью, соединенный одним концом с

5 герметичной камерой переменного объема, а нагружающее устройство соеди

нено с камерой через буферную жид-. кость и снабжено узлом обеспечения увеличения силы с постоянной ског . 0 ростью и узлом фиксации изменения объема исследуемой жидкости и растягивающей силы.

4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что герметич, ная камера образована поверхностью ртути, залитой в U-образную трубку, и незаполненным объемом U-образной трубки с краном, нагружающее устройство выполнено в виде вакуумного насоса, узел обеспечения увеличе0ния силы с постоянной скоростью выполнен в виде дроссельного крана с вариометром, а узел фиксации изменения объема исследуемой жидкости и растягивающей сипы - в виде

5 электрических датчиков перемещения и давления, выходы которых соединены с двухкоординатным самопишущим прибором.

Изобретение относится к технике определения физических свойств материалов и используется для определения объемной прочности веществ, в вязкотекучем состоянии при растя- . жении. Цель изобретения - повышение точности измерения путем исключения искажающего влияния нерастворенного воздуха и неравномерности возрастания нагрузки. Способ заключает,ся в том, что исследуемую жидкость растягивают путем увеличения объема, а об объемной пр.очности судят по измеренным значениям растягивающей силы в момент разрыва. Растяжение осуществляют через буферную жидкость, химически нейтральную по отношению к исследуемой, преимущественно через ртуть, путем приложения увеличив ающейся с постоянной скоростью силы. Дополнительно осуществляют растяжение газа в идентичных условиях, а растягивающую силу в момент разрыва жидкости определяют по точке пересечения измеренных зависимостей. Устройство дпя осуществления способа соi держит герметичную камеру переменного объема с запираюп им элементом, (Л нагружающее устройство, индикатор пеС ремещения исследуемой жидкости, сосуд, заполненньш буферной жидкостью. Последний соединен . одним концом с герметичной камерой переменного объема, а нагружающее устройство соединено с камерой через буферную жидкость. Устройство снабжено также узлом обеспечения увеличения силы с постоянной скоростью и узлом фиксации изменения объема исследуемой жидкости и растягивающей силы. 2 с.п. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

« nos 0,1 O.J5 о.г Увеличен , лусм

«и«,2

0.05O.iO.tS0.2

Увелииение обьеиа, ЛУ ciu Фиг 3

75

X

Фиг.