Способ контроля качества полимерных материалов Советский патент 1988 года по МПК G01N25/18 

Изобретение, относится к технике тепловых испытаний, а,именно к способам контроля качества полимерных материалов по их физико-химическим свойстваы.

Цель изобретения - повышение точности контроля за счет наблюдения за параметрами превращения материала, сопровождающегося изменениями тепло- ; емкости

i На чертеже представлено взаимное расположение зон подвода тепла и точек регистрации температуры на обр аз це, а также распределения температур по длине образца в характерные моменты времени.

На чертеже обозначены протяженньй движущийся образец 1 (направление движения указано стрелкой)зона 2 подвода к образцу теплбвой-мощности,, ;точка 3 измерения температуры образца вблизи зоны нагрева, точю 4 и 5 измерения разности температур, зона 6 образца, в которой происхюдит пре- вращение материала,.сопровождающееся изменением теплоемкости.

Распределе ше температуры вдоль образца (по оси X) схематически покакак 4 и 5, Моментам прохождения мимо точек 4 и 5 границ зоны образца,,охваченной превращением, соответствуют скачкообразные изменения разности температур. Разность температур, зарегистрированных .в точке 3 в два мЬ мента скачкообразных изменеютй, используют для оценки качества образца Связь этой разности температур с качеством образца обусловлена тем., что она отражает изменение энтальпии при превращенииj зависящее от конкретного материала в конкретном структур- ном состоянии.

Пример. Для осуществления способа использовали источник тепла в виде электронагревательного элемента мощностью 0,5 кВт, регулятора мощности и центробежного вентилятора, обеспечивающего подачу нагретого воздуха в зону 2 нагрева (см, чертеж), Устройство транспортировки обеспечива- ло перемещение полимерного материала со скоростью 30 см/с, Охлажде1ше материала в зонах 7-9 осуществляли воздушньц- потоком с расходом 5300 л/ч при . Воздушный поток обеспечивался центробежным вентилятором и

Изобретение относится к области тепловых испытаний, а именно к способам контроля качества полимерных материалов по их физико-химическим свойствам. Цель - повьппение точности контроля за счет наблюдения за параметрами превращения материала, со- провождающегося изменениями теплоемкости. Измерения проводят на непрерывно движущихся протяженных образцах (лентах, трубках и др.). Осуществляют местньй разогрев образца от неподвижного источника. За пределаьи зоны разогрева образец охлаждают. На разном удалении от зоны нагрева регистрируют разность температур образца. Кроме того, осуществляют регистрацию температуры образца вблизи зоны нагрева и два момента времени, соответствующих скачкообразным изменениям разности температур. Эти два момента соответствуют прохождению мимо дифференциального теьшературного датчика границ зоны образца, охваченной превращением, сопровождающимся изменением теплоемкости. Разность двух значений температур используется в качестве величины, связанной с характерными свойствами материала, на основании ее измерения контролируют качество материала. Наблюдение за параметрами превращения материала, сопровождающегося изменением теплоемкости, обеспечивает повышение точности контроля по сравнению с известными техническими решениями той же задачи.1 ил. о (Л .с .4 ро N ел 00

зано сплошной ли1шей: участок 7 вдоль 30 действовал на материал с одной сторообразца (от X, до Х отделяет точку 3 регистрации температуры от точки образца, где начинается превращение, участок 8 (от Х) соответствуны поверхности во встречном относительно его движения направлении. Измерители температуры в точках 3-5 представляли собой тep шcтopныe датёт зоне образца, в которой происходит 35 чики, находящиеся в скользящем кон45

Превращение материала, у асток .9 (от X 3 до Х) соответствует спаду ратуры, обусловленному охлаждением образца. Распределение температур в более поз дню момент времени, а имен-40 но в момент, когда разность температур в точках 4 и 5 начинает скачкообразно изменяться за счет прохождения мимо них границы зоны превраще- 1ШЯ материала образца, показана на чертеже пунктиром. В качестве превращения, подлежащего наблюдению при контроле полимерных материалов, может использоваться.стеклование или ; кристаллизация.

Спсооб осуществляют следующим образом.

Подводят к образцу 1 в области 2 тепловую мощность, обеспечивающую . нагрев материала образца вьш1е темпе- g/j ратуры пр-евращеьшя. За пределами зоны нагрева образец охлажд,ают. Непре- рьшно регистрируют температуру в точке 3 и разность температур в .:гояг

50

такте с движущимся материалом, .и обеспечивали измерегше теь-отературы с разращением с точностью в 0,l C. Измерители в точках 4 и 5 были включены по дифференциальной схеме,представляли собой дифференциальный датчик . Расстояние между точками 3 и 4 было равно 260 мм, а между точками 4 и 5 10 мм. Все датчики бьшй защищены от прямого воздействия охлаждающей струи воздушного потока, для этого они были размещены со стороны материала, не обдуваемой потоком.

Сначала были проведены измерения полиэтиленом низкой плотности марки 2020А (15902-020), затем с полиэтиленом низкой плотности марки 10812- 020, причем второй образец рассматривался как материал с отклонением технологических параметров от нормы по отноше1шю к полиэтилену марки 2020А. Толщина материалов была равна 0,2 мм, ширина нагреваемого участка 10 мм.

ны поверхности во встречном относительно его движения направлении. Измерители температуры в точках 3-5 представляли собой тep шcтopныe дат5

0

/j

0

такте с движущимся материалом, .и обеспечивали измерегше теь-отературы с разращением с точностью в 0,l C. Измерители в точках 4 и 5 были вклю . чены по дифференциальной схеме,представляли собой дифференциальный датчик . Расстояние между точками 3 и 4 было равно 260 мм, а между точками 4 и 5 10 мм. Все датчики бьшй защищены от прямого воздействия охлаждающей струи воздушного потока, для этого они были размещены со стороны материала, не обдуваемой потоком.

Сначала были проведены измерения с полиэтиленом низкой плотности марки 2020А (15902-020), затем с полиэтиленом низкой плотности марки 10812- 020, причем второй образец рассматривался как материал с отклонением технологических параметров от нормы по отноше1шю к полиэтилену марки 2020А. Толщина материалов была равна 0,2 мм, ширина нагреваемого участка 10 мм.

Характерная температура превращения порядка . Разность температур между точками 4 и 5 на участке 9 изменения температуры составляла . При достижеш и зоной 8 дифференциального датчика его показание уменьпшэтосъ до tO,. Значение температуры в точке 3 в этот момент составило Т, 116,8 С. В момент увели- ю чения показаний дифференциального датчика, что соответствовало прохождению мимо него второй границы зоны превращения, значение температуры в

мических предприятияхJ в частности при непрерывном выходном контроле.

Формула и.3 обретен и

Способ контроля качества полиме ных материалов непрерывно движу1 51х протяженных образцов, состоящий в том, что от неподвижного источника тепла локально подводят к образцу тепловую мощность, охлаждают образ вне зоны нагрева, регистрируют тем

точке 3 составило Т . Разность15 пературу образца на фиксированном температур Tj-T 43, использована в качестве характеристики полизти- лена марки 2020А. Дпя материала марки 10812-020 при тех же условиях испытаний температура Т, 125,, Т 20 160 С, а их разность 34,2 С. Таким образом, полиэтилену определенной марки можно поставить в соответствие определенную разность температур

..25

Наблюдение за параметрами превращения материала, сопровождающегося изменением теплоемкости, обеспечивает повышение точности контроля по сравнению с известными, технически- 30 ми решениями.

Способ может быть использован при контрате качества продукции на хирасстоянии от источника тепла, от личающийся тем, что, с ц лью повьшения точности контроля за счет наблюдения за параметрами пре щения материала, сопровождающегося изменениями теплоемкости, выбирают значение тепловой мощности, обеспе вающее нагрев образца вьше темпера туры превращения, в процессе нагре непрерьшно регистрируют температу1э образца вблизи зоны нагрева и разность температур образца в двух то ках, разно- удаленных от источника тепла, а о качестве материала судя -по разности температур в зоне нагр ва, соответствующих моментам скачк образных изменений регистрируемой разности температур.

мических предприятияхJ в частности при непрерывном выходном контроле.

Формула и.3 обретен и я

Способ контроля качества полимерных материалов непрерывно движу1 51хся протяженных образцов, состоящий в том, что от неподвижного источника тепла локально подводят к образцу тепловую мощность, охлаждают образец вне зоны нагрева, регистрируют тем пературу образца на фиксированном

расстоянии от источника тепла, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности контроля за счет наблюдения за параметрами преврщения материала, сопровождающегося изменениями теплоемкости, выбирают значение тепловой мощности, обеспечивающее нагрев образца вьше температуры превращения, в процессе нагрева непрерьшно регистрируют температу1эу образца вблизи зоны нагрева и разность температур образца в двух точках, разно- удаленных от источника тепла, а о качестве материала судят -по разности температур в зоне нагрева, соответствующих моментам скачкообразных изменений регистрируемой разности температур.

2

Y7///7//7//

ЛА

Х Koopduffa/mz