Диффузионная ячейка для изучения кинетики проникновения агрессивных сред через резиновые мембраны Советский патент 1979 года по МПК G01N15/08 

(54) ДИФФУЗИОННАЯ ЯЧЕЙКА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ КИНЕТИКИ ПРОНИКНОВЕНИЯ АГРЕССИВНЫХ СРЕД ЧЕРЕЗ РЕЗИНОВЫЕ

МЕМБРАНЫ

Изобретение относится к области лабораторного оборудования для изучения кинетики проникновения агрессивных сред через резиновые мембраны, в частности для определения коэффициентов диффузии и проницаемости паров агрессивных сред через резиновые мембраны в напряженном состоянии.

Известно устройство для изучения газопроницаемости нагруженных полимерных пленок I, содержащее два цилиндра, снабженных патрубками для подвода и отвода жидкой и газообразной среды. Между -цилиндрами зажимается испытываемый образец, деформация которого осуществляется подвижным штоком, установленным в одном из цилиндров и снабженным полусферической головкой с отверстиями для доступа среды к отводному патрубку.

К недостаткам этого устройства относится неравномерность распределения напряжений в испытываемом образце, обусловленная полусферической формой головки, сложность расчета степени деформации рабочей части образца, узкий диапазон величин зйдаваемых деформаций, а также конденсация паров рабочих сред на поверхности полусферической головки.

Известна диффузионная ячейка для изучения кинетики проникновения химически агрессивных сред через полимеры в напряженном состоянии 2, состоящая из корпуса, натяжного устройства с натяжной втулкой с отверстием для заправки, зажимной крышки и прижимного устройства с прижимной втулкой. Корпус и прижимная втулка содержат отверстия для продувки газа-носителя. Испытываемая мембрана закрепляется в посадочном месте корпуса зажимной крыщкой. Нужную степень деформации резиновой мембраны задают натяжным устройством, прижимной втулкой фиксируют плос5кий участок деформированной мембраны, находящейся в контакте с агрессивной средой.

Диффузионная ячейка позволяет устанавливать любую степень деформации исследуемой резиновой мембраны, определяемую конструктивными размерами натяжного уст0ройства и физико-механическими свойствами материала мембраны.

Однако такая ячейка отличается недостаточной точностью измерения количества

среды, проникшей через рабочий участок мембраны вследствие погрешностей, вносимых за счет дополнительного проникновения через нерабочий участок резиновой мембраны среды, а также сорбции паров, проникших, через рабочий участок мембраны, нерабочим участком.

Целью изобретения является повышение точности измерения количества среды, проникшей через рабочий участок мембраны.

Цельдостигается тем, что впредлагаемой диффузионной ячейке прижимная втулка выполнена сплошной по контуру рабочего участка резиновой мембраны и содержит патрубки для продувки газа-носителя.

На приведенном чертеже изображен обший вид диффузионной ячейки, разрез.

Диффузионная ячейка имеет натяжной винт 1, установленный в зажимной крышке 2, который через антифрикционную фторопластовую шайбу 3, осуществляет перемещение свободно установленной натяжной втулки 4. Посредством перемещения натяжной втулки 4 натяжным винтом 1 производится деформация испытываемой резиновой мембраны 5, закрепленной в посадочном месте корпуса 6 посредством зажимной крыщки 2 и шайбы 7, предназначенной для предотвращения сминания зажимаемых кромок резиновой мембраны.

Контргайка 8 с щайбой 9 фиксирует рабочее положение прижимного винта 10. Входной патрубок II со штуцером 12 и выходной патрубок 13 со штуцером 14 жёсткб соеди, иены с полостью прижимной втулки 15, которая установлена с возможностью переме/щения в отверстии прижимного винта 10. Для предотвращения проВбра чйвания прижимной втулки 15 прижимным винтом 10 служит антифрикционная фторопластовая шайба 16. Прижимной втулкой 15 осуществляется ограничение рабочего участка деформированной резиновой мембраны 5 посредством перемещения прижимного винта 10 до упора и фиксирования рабочего состояния контргайкой 8,.Уплотнител.ъной шайбой 9 осуществляется уплотнение внутренней полости диффузионной ячейки. Корпус диффузионной ячейки установлен на подставке 17:

Градуи|эовочная линейка 18 предназначена для регистрации перемещения натяжного винта I, осуществляющего деформацию испытуемой мембраны, и прикреплена к корпусу винтами 19. ,

Диффузионная ячейка работает следующим образом.

Испытываемую мембрану 5 укладывают в посадочнтэе место корпуса 6 ячейки и фиксируют шайбой 7 при помощи зажимной крышки 2.

Деформирование мембраны осуществляется перемещением натяжной втулки 4 шарнирно-посаженной на натяжной винт 1 с заправочным отверстием для подачи агрессивной среды на испытываемую мембрану. Ограничение рабочего участка мембраны с равномерной степенью деформации производится перемешением до упора прижимного винта 10 с прижимной втулкой 15.

Транспортировка проникших через мембрану паров агрессивной среды производит ся газом-носителем через патрубки 13 и 11.

i Использование прижимной втулки без боковых отверстий с патрубками для продувки газа-носителя выгодно отличает диффузион-ную ячейку от указанного прототипа, так как уменьшается погрешность в измерении количества среды, проникшей через рабочий учас ток резиновой мембраны за счет ограничения паров средьг, проникших через нерабочий участок деформированной мембраны, а также исключения сорбции паров, проникших через рабочий участок мембраны, нерабочим

5 участком..

Испытания данной диффузионной ячейки показали, что достоверность получаемых результатов при работе с агрессивными средами по сравнению с известной диффузионной ячейкой увеличилась на 30%.

Формула изобретения

Диффузионная ячейка для изучения кинетики проникновения агрессивных сред через резиновьге мембраны при двумерном растяжении, содержащая корпус, натяжное устройство с натяжной втулкой и отверстием для заправки, зажимную крышку, прижимное устройство с прижимной втулкой, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения количества среды, проникшей через рабочий участок резиновой мембраны, прижимная втулка вьшолнена сплошной по контурурабочего участка резиновой -5 мембраны и содержит патрубки для продувки газа-носителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

o 2. Лубенец И. С., Дорошевич В. Я., Решетников Т. В. Производство шин , 1975, № 9, с. 35.