Устройство для определения гидропроницаемости материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N33/36 G01N15/08 

1

.Изобретение относится к области испытаний защитных свойств тканей и других материалов, например, бумаги, кожи и т.д., в частности, к устройствам для определения гидропроницаемости текстильных материалов.

Известно устройство для определения гидропроницаемости материалов, содержащее дозатор жидкости, предметный столик, выполненный из светопроводящего материала и имеющий зажимное приспособление, источник ультрафиолетового излучения, два блока формирования светового потока, один из которых установлен под предметным столиком, фотоэлектропреобразователь, измерительный прибор и регистратор времени 1.

Недостаток устройства заключается в малой точности измерения, обусловленной погрешностью, вносимой пост®ронними источниками света, а также отсутствием автоматической регистрации момента начала испытаний.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Это достигается тем, что устройство имеет генератор переменного напряжения, электрооптический моду1ЛЯТОР, избирательный усилитель, блок управления, фазочувствительный усилитель, источник cBeTOBortj потока, третий блок формирования светового потока и дополнительный фотоэлектропреобразователь, а предметный столик выполнен в виде полой усеченной призмы, при этом дозатор жидкости установлен над большим основанием

10 усеченной призкы и посредством горизонтального кронштейна, установленного с возмо.жкостью перемещения в горизонтапыюп и вертикальной плоскостях, соединен с источником :свето15вого потока, с третьим блоком формирования светового потока и с дополнительным фотоэлектропреобразователем, электрически связанным с первым входом блока управления, второй

20 вход которого соединен с регистратором времени , а третий - через фазоч1вствительный и избирательный усилители соединен с фотоэлектропреобразователем, причем выход генера25тора переменного напряжения подключай к фазочувствительному усилителю и к электрооптическому модуляд-ору.

На чертеже представлена функцио30 йалькая схема устройства для определения проницаемости материалов жидкостями..

Устройство содержит полую усеченную призму 1, выполненную из светопроводящего материала и встроенную в подставку 2, сверху которых наложен контролируемый материал 3, закрепленный приспособлением 4 для зажима образца,на который наносят дозу жидкости 5. Световой поток от источника б ультрафиолетового излучения проходит через блок 7 формирования светового потока, включающи диафрагму, конденсор и светофильтр, электрооптический модулятор 8, второй блок 9 формирования светового ; потока и воздействует на фотоэлектрический преобразователь 10, выход которого подкпючен через избирательный усилитель 11 к одному из входов фазочувствительного -усилителя (выпрямителя); 12; на второй вход которого подан выход генератора 13 переменного напршкения, подключенного, таюке к входу злектрооптического модулятора 8. Выход выпрямителя 12 -подключен через измерительный прибор 14 к одному из входов управляющего блока 15, второй вход которого соединен через усилитель 20 с выходом второго фотоэлектрического преобразователя 19, Один выход управляющего блока подключен к регистратору 16 времени, второй к блоку 21 питания источника 17 света, который через третий блок 18 форьмрования светового потока воздействует на втрой фотоэлектрический преобразователь 19. Источник 17 света, блок 18 фотоэлектрический преобразователь 19 и дозатор 22 закреплены на кронштейне, 23, который перемещается в двух направлениях (горизонтальном и вертикальном) ,

Устройство работает следующим образом.

На большее основание усеченной призг Фа 1, встроенной в подставку 2, располагают контролируемой материал 3, закрепленный приспособлением 4 для зажима образца. Через некоторое время, при нанесении дозы жидкости 5 (в которой растворен флюоресцентный краситель) на поверхность контролируемого материала 3, жидкость проходит через диатериал и касается верхней поверхности призмы 1. Ультрафиолетовый световой поток от источника б излучения формиругот блоком 7 и подают через электрооптический модулятор 8 на боковуго грань усеченной призмы 1. Прог-юдулированный световой поток, направленный через боковую грань на внутреннюю поверхность болыиего основания призмы 1 под углом полного внутреннего отражения, выходит через вторую боковую грань, где и гасится. При полном внутреннем отражении имеет место явление, которое заключается в том, что ультрафиолетовое излучение частично проникает вдоль границы раздела сред. В момент появления флюоресцирующей жидкости в месте отражения луча, колебания частично проникают в нее и вызывают флюоресценцию в тонком пограничном слое. Флюоресцентное включение будет промодулировано с той же частотой, что и световой поток, вызвавший флюоресценцию. Это излучение формируют со стороны нижнего основания усеченной призмы оптическим блоком 9. и направляют на фотоэлектрический преобразователь 10, где преобразовывают в электрический сигнал. Переменную составляющую -сигнала подают на вход избирательного усилителя 11 С -выхода избирательного усилителя 11, настроенного на частоту генератора 12, усиленный и отфильтрованный полезный сигнал поступает на один из входов фазочувствительного выпрямителя 13, на второй вход которого подано управляющее напряжение с выхода генератора 12. Это же напряжение, подают и на элек.трооптический модулятор 8. На выходе фазочувствительного выпрямителя 13 появится постоянное напряжение, пропорциональное интенсивности флюоресцентного излучения. Это напряжение подано на измерительный прибор 14, где устанавливается необходимый порог срабатывания. Как только величина напряжения достигает выставленного порога сигнал поступает на управляющий блок 15, который дает команду на остановку регистратора 16 времени. При отсутствии флюоресцирующей жидкости на внешней- поверхности верхнего основания призмы 1, флюоресцентного излучения практически не будет. Поэтому на выходе фазочувствительного выпрямителя 13 уровень постоянного напряжения будет значительно ниже порога срабатыва.ния.

Автоматическое включение регистратора 16 времени осуществляется следующим образом.

Световой поток от источника 17 света формируют оптическим блоком 18 и направляют на фотоэлектрический преобразователь 19 на такой высоте от испытуемого материала 3, чтобы он полностью бЕлл перекрыт при подачи дозы жидкости 5. При отсутствии дозы жидкости 5, луч света попадает на фотоэлектрический преобразователь 19, где преобразуется в электрический сигнал, поступающий на усилитель 20. Усиленный сигнал подается на управляющий блок 15, где блокирует включение регистратора 16 времени. При подаче дозы жидкости 5, луч света прерывается, исчезает сигнал на выходе фотоэлектри