Устройство для определения вязкоупругих характеристик нестабильных материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N11/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕСТАБИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ 3 Следствие этого недостгзтка- с нижение точности оп)эеделе 1ия характеристик и ограниченность диапазона применения прибора для испытания материалов при сравнительно медленно протекающих структурных изменениях. Этот недостачток не позволяет, например, использо вать известный прибор для получения информации об изменении вязкоупругих свойств термореактввных полимерш 1Х материалов в реальных условиях отверждения. Необходимость в такой ик- формации возникает при решении задач управления технологш еским процессом из1Х товлеНия по критериям, оптик изирующим качество изделий (по уровню остаточных напряже гай или. по уровню брака из-за трещин и отслоений). Цель предлагаемого изобретения обеспечение .непрерывности измерения вязкоупругих характеристик. Для этого каждый из захватов с исследуемым образном дополнительно снабжен дифференциаторами электрических сигналов датчиков перемещения и блоками умножения на постоянную, пропорциональную жесткости чувствител ных элементов, сигналов датчиков перемещения и сигналов дифференциаторов при этом выход каждого датчика перемещения соединен со входами дифференциаторов, блока умножения и реша щего устройства, выход каждого дифференпиатора сигнала датчика перемещен соединен со входом блока умножения и со входом решающего устройства, выход каждого блока умножения соединен со входом рещающего устройства, а выход решающего устройства соединен со входомрегистрирующего устройства На чертеже представлена схема уст ройства для определения трех вязкоупругих характеристик; мгновенного и длительного модулей и,времени релаксахши. Предлагаемое устройство содержит три захвата 1, имеющих подвижную и неподвижную .части, образны 2, упруги чувствительные элементы 3, термостатируемый корпус 4, датчики 5 перемещения подвижных захватов, блоки 6 умножения, дифференциаторы 7, блоки 8 умножения, решающее 9 и регис-п рирующее 1О устройства. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Структурная деформатдия, возникающая в образце 2 в результате изменения его состояния {структуршлх преэращений), передается на Т1ругий чувст эительный элемент 3 и воспринимает ся датчиком 5 перемещения. Величина напряжения в образце пропорциональна его деформат-ши, так как напряжение обусловлено деформагшей упругого чувствнтельного элемента. Блок 6 умножения m-ipaeaibiBaeT сигнал, пропордиональ- ный перемещению образца причем коэффициент пропор1шональности соответствует жесткости Упрутого .элемента. Дифференциатор 7 формирует , пропорциональный скорости деформации, а блок 8 умножения ч- , пропорциональный скорости изменения напряжения. Сигналы, пропорциональные де формации Е; i, величине нал ряжения 6i С|( , где Ci - жесткость, го чувствительного элемента; скорости деформации Ei и ,скоростн изменения напряжения Bj -С €; поступают в рещающее устройство 9 аналогового типа, которое решает систему линейных алгебраических уравнений: ;.,Ч-С;Тё; Е ;4 гН |. ( 1,2,3) относительно неизвестных характеристик вязкоупругкх свойств (мгновенного и длительного модулей гн щре- мени релаксации), подавая непрерывно на регистрирующее устройство информа1ЩЮ об изменении этих характеристик в процессе структурных превращений. В приборе отсутствуют на1ружающее устройство и программный за датчик ступеней нагружения, что позволяет упростить конструкцию автоматического прибора, снизить стоимость на 5 тыс. руб. Использование совокупности новых элементов аналогового типа обеспечивает также непрерывность определения реологических характеристик, А это, в свою очередь, дает возможность использовать устройство при исследовании вязкоупругих характеристик материалов в условиях быстропротекающих структурных превращений, в частности испытывать термореактивные полимеры, полимеризация (или поликонденсация) которых протекает в течение 0,53 мин. Одновременно повыщается точность измерения (исключается погрещнрсть, связанная с дискретизацией отсчета деформации). Использование предлагаемого устт ройства .позволит получить информацию об изменений реологических свойств