Устройство для измерения объемной прочности жидкостей Советский патент 1982 года по МПК G01N11/00 

. 1

Изобретение относится к технике определения физических свойств мате риалов и может быть использовано, например , для определения объемной прочности веществ в вязкотекучем состоянии.

Известен прибор для определения объемной прочности жидкости, содержащий прозрачный сосуд с пробкой, размещенный в нем сильфон, так что наружная поверхности сильфона и внутренняя поверхность сосуда образуют герметичную камеру, устройство для нагружения и индикатор перемещений. Исследуемая жидкость через пробку заливается в герметичную камеру и подвергается растяжению. На результаты измерений искажающее влияние оказывает воздух в случае попадания его между гофрами сильфона. При работе же с непрозрачными или высоковязкими жидкостями, например наполненными полимерами , контролировать попадание

воздуха между гофрами сильфона и удалить его оттуда невозможно ClX

Известно устройство для измерения объемной прочности жидкостей, изготовленное на базе центрифуги и состоящее из ротора, металлического капилляра-держателя образца с окошками для наблюдения, герметической прозрачной крышки. Ротор насажен на конец вала центрифуги. Скорость его вращения изtoмеряется электронным частотомером. Напряжения в жидкости создаются центробежной силой 23.Однако по достижении некоторой скорости вращения (эту скорость необходи 5 МО зафиксировать) напряжения превышают предел прочности жидкости, и последняя в капилляре разрывается на две части. Для определения скорости, при которой происходит разрушение

20 образца, необходимо делать частые остановки. При этом устанавливается только диапазон скоростей, что снижает точность измерений и уаеличи39fвает длительность эксперимента. Кроме того, при работе с известным устройством невозможно исследование прочностных характеристик в зависимости от предыстории нагружения образца. Целью изобретения является повыше ние точности измерений и расширение возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, имеющем ротор, металлический капилляр-держатель образца с окошками для наблюдений, прозрачную крышку, на валу ротора укреп лен диск с прорезью, над диском уста новлена осветительная лампа, под цис ком - фотодиод, так что при определенном положении диска лампа освещает фотодиод, соединенный с блоком управления импульсной лампой, послед няя размещена над прозрачной крышкой ротора и освещает капилляр-держатель образца с частотой, равной частоте вращения ротора. Вследствие проявления стробоскопи ческого эффекта капилляр для наблюда теля кажется неподвижным, что дает возможность точно зафиксировать момент разрыва образца, а следовательно, и скорость вращения, при которой это произошло. На чертеже изображена схема предл женного устройства. Устройство состоит из ротора 1, содержащего капилляр-держатель 2 образца. Ротор закрыт прозрачной крышкой 3 и насаиен на взл k, соединенны с приводом центрифуги 5- а валу жестко укреплен диск 6 с прорезью. НаД диском 6 расположена осаетительная лампа 7, а под диском, против лам пы 7 фотодиод 8, соединенный с бло ком 9 управления импульсной лампой 10. Последняя размещена над крышкой 3 ротора 1. Для замера скорости вращения ротора I к блоку 9 управления подключен электронный частотомер 11. Устройство работает сле.,ик образом. При вращении вала k свет от лампы 7 в определенные моменты времени попадает на фотодиод 8. Сигнал с фо тодиода 8 подается в блок 9 управления импульсной лампой 10, которая освещает капилляр 2. Так как частота BcnbsujeK импульсной лампы 10 совпадает с частотой вращения ротора 1, то капилляр 2 для наблюдателя кажется неподвижным вследствие проявления стробоскопического эффекта. При этом момент разрыва образца и скорость вращения ротора 1 (по электронному частотомеру П) фиксируется точно, что дает возможность рассчитать растягиваюш,ие усилия, а следовательно, и прочность жидкости. Возможность наблюдения за состоянием образца при любой скорости вращения ротора позволяет исследовать прочностные характеристики жидкости в зависимости от предварительных нагрузок (т.е. усталостную прочность жидкости). Это достигается тем, что, выдерживая образец под нагрузкой, можно постоянно следить за целостностью его 1-1 тем самым, точно определить искомую характеристику. Формула изобретения Устройство для измерения объемной прочности жидкостей, содержащее закрытый прозрачной крышкой ротор, внутри которого расположен капиллярдержатель образца, отли чающ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, на.валу ротора жестко закреплен диск с прорезью, над которым установлена осветительная .пампа, под ним против лампы - фотодиод, соединенный с входом блока управления , выход которого подключен к импульсной лампе, расположенной над прозрачной крышкой ротора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР ff 290779, кл. G 01 N 11/00, 1972. 2.Брауне Я.Д. Исследование прочности вя.зкоупругой жидкости , при объемном квззистатическом растяжении. Механика полимеров, 1978, № 3, с. (прототип).