Установка для определения термической стойкости веществ,например полимеров Советский патент 1988 года по МПК G01N7/16 

Установка для определения термической стойкости веществ дополнительно содержит вторую задающую манометрическую головку 17 компенсационного типа, логический элемент ИЛИ 9, пнев модроссель 19 и блок 13 запуска регистратора 14 Первая мано.метричес- кая головка 16 настроена на избыточное давлениеJ близкое к атмосферному, и сигнал Q,g с ее контакта, поступающий на прерыватель 11j являет- ся разрешающим для включения вакуумного насоса 12„ Таким образом, вакуумный насос 12 работает лишь тогда, когда в компенсационной линии 18 давление не более заданного первой манометрической головкой 16, что приводит к уменьшению энергозатрат установки. Вторая манометрическая головка 17 настроена на вакуумметри- ческое давление и сигнал Q и с ее контакта, поступающий на логический элемент ИЛИ 9, служит зшравляющим сигналом для включения клапана 10 низкого давления. Таким образом, при глубоких вакуумметрических давлениях откачка воздуха из компенсационной линии 18 установки осуществляется через клапан 10 низкого давления, минуя пневмодросселъ, что существенно увеличивает быстродействие установки. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в области производства и применения веществ, например полимеров, в химической, радиоэлектронной и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения состоит в увеличении быстродействия установки при измерении глубоких вакуумметрических давлений и повышении ее надежности. 16 (Л Sii3 1Ч .1

.

1

Изобретение относится к производству и исследованиям веществ, например полимеров 5 является дополнительным к авт, св„ № 1273776 и может быть использовано в радиоэлектронной, хи- мической и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение надежности и увеличение быстро- |Действия установки при измерении глубоких вакуумметрических давлений,

На фиГо представлена блок-схема установки для определения термической стойкости веществ; на фиг. 2 - схемы реализации функциональных бло ков установки,Установка содержит реакционные стаканы 1, которые крепятся к манометрическим головкам 2, каждая из которых содержит мембрану 3 и электрически изолированный от корпуса контакт 4, подключенный .линией 5 к коммутатору 65 связанному с электропневматическим клапаном 7 высокого давления, подключенным к линии 8 высокого давления сжатого воздуха. Коммутатор 6 связан через логический элемент ИЛИ 9 с электропневматическим клапаном 10 низкого давления с прерывателем 11 , выход которого подключен к вакуумному насосу 12j не электронным блоком 13 запуска регистратора 14, к которсячу подключен пневмо- преобразователь 15, Кервая задающая

15

5

, 0

, 20

25

манометрическая головка 16 подключена к прерьшателю 11, вторая задающая манометрическая головка 17 подключена к логическому элементу ИЛИ 9. Пневматически манометрические головки 16 и 17 подключены к компенсационной линии 18, к которой подключаются пневматический вход пневмоэлектро- преобразователя 15, манометрические головки 2 датчиков давления и выход клапана 7 высокого давления, Второй вход клапана 7 высокого давления связан с первым входом клапана 10 низкого давлений и через пневматический дроссель 19 - с его выходом и вторым входом. Выход и второй вход клапана .10 низкого давления, кроме того, подключены к вакуумному насосу 12.

Функциональные блоки установки для определения термической стойкости полимеров реализованы на серийно выпускаемых элементах автоматики (электронных реле, триггерах, транзисторах) .

Для пояснения работы установки введены следующие обозначения: Рр - давление в реакционных стаканах, Р - начальное давление в компенсационной линии, Q - сигнал с опраиина- емой манометрической головки (с контактной пары мембрана 3 - контакт 4), Q 1, если контактнал пяра разомкнута, Q О, если контактная пара замкнута,

QJ. - сигнал, поступающий с коммутатора ft на клапан 7 высокого давления, Q7 1 соответствует включенному состоянию клапана, а Q О - и выключенному,

QJ, Q ,0, - входные сигналы соответственно блоков 9, 11 и 13, пос- тупаюп1ие от коммутатора 6,

Р,д - сигнал, поступающий на кла- пан 10 с логического элемента 9 ИЛИ, Q, 1 - клапан включен, Q, О отключен, Q,2 сигнал, поступающий на вакуумный насос 12 с прерывателя 11, Рц 1 - включить, Qj О - отклю- чить,

Q/ - сигнал с блока 13 запуска на регистратор 14 (останов цифрового вольтметра),

Q/ сигналы с задающих манометрических головок 16 и 17, Qte - 1 и Q(7 соответствует разомкнутому состоянию манометрических головок.

Установка- работает следующим образом.

Исходным пунктом, определяющим порядок работы установки (включение клапанов, вакуумного насоса) до момента фиксации измеренного давления (подача QH 1 на регистратор), является соотношение между давлением Р в компенсационной линии 18 и измеряемым давлением Рр в регистрационном стакане опрашиваемой манометрической головки в момент начала измерения (подача команды Пуск), При этом, если ,, то однозначно, что в момент начала измерения контактная пара, мембрана 3 - контакт 4 опрашиваемой манометрической головки замкнута (Рб О, а при Р Рр - разомкнута (б О поскольку первоначально мембранные головки настраиваются так, что при равенстве давлений над мембраной и под мембраной (Р Pj,)ee контактная пара меняет свое состояние (на этом основан компенсационный метод измерения давления), ,

В реакционные стак.ны 1 помещают испытуемое BeDtecTBO, герметизируют их манометрическими головками 2 и помещают в термостат.

Под влиянием температуры происходит термический распад вещества в реакционном стакане 1 с вьщелением гаг- зообразных продуктов распада, В этом

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

давление в реакционном стакане 1 по- вьппается и мембрана 3 отклоняется в сторону контакта 4. Процесс измерения давления в реакционном стакане 1 зависит от состояния контактной пары мембрана 3 - контакт 4. Если давление в реакционном стакане 1 избыточное и выше, чем в компенсационной линии 18 (т,е. контактная пара мембраны - стакан замкнута), то в момент поступления сигнала к к оммутатору 6 замыкается цепь Q, выключающая клапан 7 высокого давления, который сое- диняе,7 компенсационную линию 18 всех манометрических головок 2 с линией 8 высокого давления. Одновременно прижатая мембрана 3 к контакту 4 взводит электронную схему блока 13.

Сжатый воздух из линии 8 высокого давления с большой скоростью наполняет компенсационную линию 18 и в момент, когда давление с компенсационной стороны манометрической головки 2 опрашиваемого датчика давления сравнивается с давлением газообразных продуктов распада в стакане 1, мембрана 3 отойдет от контакта 4, в результате чего электрическая цепь в коммутаторе 6 разомкнется и клапан 7 высокого давления отключится, заперев линию 8 сжатого воздуха. Однако компенсационное давление от пнев- моэлектропреобразователя 15, превышающее давление в реакционном стакане 1 из-за того, что клапан 7 не может сработать мгновенно, не записывается регистратором 14, так как команда Qf3 от коммутатора 6 не проходит на регистратор 14 через электронную схему блока 13. Начинается медленное стравливание давления из компенсационной линии 18 через дроссель 19, и когда оно сравняется с давлением в реакционном стакане 1,. происходит вторичное замыкание мембраны 3 на контакт 4, срабатывание электронной схемы блока 13, который выдает сигнал Q|, и регистратор 14 фиксирует компенса1ционное давление с пневмо- электропреобразователя 15, которое в этот момент с высокой точностью соответствует давлению в реакционном стакане,,

Рассмотрим теперь случай, когда давление в реакционном стакане 1 вакуумметрическое и ниже, чем в пенсационной линии 18 Рр Р, т.е, контактная пара мембрана-- контакт

10

15

20

25

30

В исходном положении разомкнута

(Q 1).

в этом случае алгоритм работы установки зависит от величины давления в компенсационной линии 18,

Пусть давление в компенсационной линии 18 избыточное и больше давления, на которое настроена первая за- дающая манометрическая головка 16. В этом случае контакт манометрической головки 16 замкнут с ее мембраной и сигнал поступает на прерьшатель 11. Это является сигналом запрета на включение вакуумного насоса 12. Поэтому,, хотя коммутатор 6 и вьщает сигнал О,v на включение вакуумного насоса 12,

он не включается Таким образом при разомкнутом положении контактной пары мембрана 3 - контакт 4 Qg 1 и замкнутом положении контактной пары задающей манометрической грловкй 16 Q О, включается лишь клапан низкого давления (по сигналу Q) соединив компенсационную линию 18 через вакуумный насос 12 с атмосфе- рой. Происходит быстрое уменьшение избыточного давления в компенсационной линии 18 до момента размыкания контактной пары задающей манометри- ческой, головки 16 Давление, при котором происходит размыкание этой контактной пары, подбирается путем Настройки задающей манометрической головки 16 и имеет величину порядка 50-100 мм рт сте избыточного давления. При срабатывании контактной пары манометрической головки 16 (размыкании) снимается сигнал запрета на включение вакуумного насоса 12 с прерьюателя .1 1 и дальнейщее уменьшение давления в компенсационной ли НИИ 18 происходит за счет работы вакуумного насоса 12 до момента Сраба- тьшания (замыкания) контактной пары опращиваемого датчика давления. После этого коммутатор 6 отключает цепь включения 0 вакуумного насоса 12 и Qg клапана 10 низкого давления, и включает (сигналом Q) клапан 7 высо- gg кого давления„ Линия В высокого дав- лени.я соединяется с компенсационной линией 18 и в последней происходит резкое скачкообразное увеличение давления до момента размыкания контакт- . 55 ной пары опрашиваемого датчика давле- ния. Однако компенсационное давление, превьтшюп1ее давление-в реакционном стакане 1 из-за TorOj что кла35

40

45

A1263

пан

10

15

20

25

30

gg . 55 7 не может сработать мгновенно, не записывается регистратором 14 от пневмопреобраяователя 15, так как команда Q(3 от коммутатора 6 не проходит через электронную схему блока 13. Начинается медленное стравливание давления из компенсационной линии 18 через дроссель 19. При этом состояние вакуумного насоса 12 и клапана 10 низкого давления (включен или выключен) определяются давлением в компенсационной линии 18, Так как вакуумный насос 12 включается по сигналу с манометрической головки 16 при избыточном давлении, то это включение произойдет уже по сигналу с задающей манометрической головки 17, проходящему через логический элемент ИЛИ 9, если вакуумметрическое давление в компенсационной линии 18 превысило величину (-500)-(-600) мм рт. ст. При вторичном замыкании контактной пары опрашиваемого датчика давления происходит мгновенное срабатывание

блока 13 и регистратор 14 фиксиру- е.т компенсационное давление с пневмо- преобразователя 15, которое в этот момент с высокой точностью соответствует давлению в реакционном стакане 1 ,

Таким образом, наличие двух задающих манометрических головок 16 н 17, прерьюателя 11 и логического элемен35 та ИЛИ, блока 13 запуска позволит существенно снизить энерго затраты установки, поскольку вакуумный насос 12 работает лищь в области вакууммет- рических и, близких к атмосферному,

40 избыточных давлениях, а включение клапана 10 низкого давления от сигнала с манометрической головки 17 при достижении в компенсационной линий 18 глубоких вакуумметрических давле45 НИИ позволяет существенно увеличить скорость измерения этих давлений.

Формула изобретения

Установка для определения т-ерми- ческой стойкости веществ, например полимеров, по авт. св. № 1273776, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения быстродействия установки при измерении глубоких вакуумметрических давлений, она дополнительно содержит логический элемент ШТИ, пневмо и о f (/в I

10