FR2561775A1 - VIBRORHEOMETER - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne les dispositifs des
tines à 1 'étude des proprietés des milieux liquides et se rapporte plus précisément à un vibrorhéomètre. The present invention relates to devices for
tines to the study of the properties of liquid media and relates more specifically to a vibrorheometer.
L'invention peut etre utilisée pour l'étude des propriétés rhéologiques des systèmes polymères et disperses, des vernis, des colorants, des adhésifs, des pétroles et bitumes, elle peut servir également dans les méthodes rapides d'analyse des processus de polymerisation, de polycondensation et de formation des systèmes réticulés, c'est-à-dire dans toutes les branches de la science qui s occupent de l'étude et de modélisation du comportement rhéologique de materiaux va riés. The invention can be used for the study of the rheological properties of polymer and dispersed systems, varnishes, dyes, adhesives, oils and bitumens, it can also be used in rapid methods of analysis of polymerization processes, polycondensation and formation of crosslinked systems, that is to say in all branches of science which deal with the study and modeling of the rheological behavior of materials.
A l'heure actuelle les études des propriétés des milieux fluides se font dans des dispositifs reposant sur la mesure de la réaction de la matière étudiée à la déformation mécanique imposée en régimes de déformation par cisaillement continue à une vitesse constante, de vibrations harmoniques (anharmoniques), de superposition de vibrations harmoniques (anharmoniques) sur la déformation par cisaillement continue, etc. At the present time the studies of the properties of the fluid media are done in devices resting on the measurement of the reaction of the studied material to the mechanical deformation imposed in deformation regimes by continuous shearing at a constant speed, of harmonic vibrations (anharmonic ), of superposition of harmonic (anharmonic) vibrations on the deformation by continuous shearing, etc.
On connaît déjà un vibrorhèomètre (Vysokomolekularu nye sojedinenia, vol.20-A, N"1, dité en 1978 ; G.V.Vî-nogra- dos, A. Ya.Malkin et alia "Méthode d'etude intégrée des pro prietes rhéologiques des systèmes polymères", cf.pp.226-230) qui comprend un ensemble de mesure constitué de deux éléments un "cône" et un "plan" dont l'interstice contient la matière à étudier. L'elément "plan" est monte sur un axe avec possi bilité de réaliser des vibrations de torsion par rapport à cet axe et qui est solidaire du dispositif de mesure, des contraintes alors que le second élément "conte" est solidaire de ï'arbre de sortie de la commande qui consiste en un système de moteurs electriques avec un réducteur, étant entendu par ailleurs que cette liaison est réalisée par un mécanisme à levier et articulation qui permet de réaliser deux régimes de déformation selon la position du systeme de moteurs elec
triques par rapport à 1 'arbre de sortie de la commande.Dans le vibrorhéomètre susdit il n'existe que deux positions fi xees du système de-moteurs électriques par rapport à 1 'ar- bre de sortie : position verticale par laquelle on réalise un régime de deformation par cisaillement continu et horizontal (1 'arbre de sortie du réducteur étant perpendiculaire par rapport à l'arbre de sortie de la commande) pour lequel il y a réalisation du régime de vibrations harmoniques.We already know a vibrorhèometer (Vysokomolekularu nye sojedinenia, vol.20-A, N "1, published in 1978; GVVî-nogra- dos, A. Ya. Malkin et alia" Method of integrated study of rheological properties of polymer systems ", cf.pp.226-230) which includes a measuring system made up of two elements a" cone "and a" plane "whose interstice contains the material to be studied. The element" plane "is mounted on an axis with the possibility of carrying out torsional vibrations with respect to this axis and which is integral with the measuring device, stresses while the second "story" element is integral with the output shaft of the command which consists of a system of electric motors with a reducer, it being understood moreover that this connection is produced by a lever and articulation mechanism which makes it possible to carry out two deformation regimes depending on the position of the elec motor system
in relation to the output shaft of the control. In the above vibrorheometer there are only two fixed positions of the electric motor system with respect to the output shaft: vertical position by which a regime of deformation by continuous and horizontal shearing (the output shaft of the reducer being perpendicular to the output shaft of the control) for which there is realization of the regime of harmonic vibrations.
La mise en oeuvre du mécanisme à articulation et levier dans la commande du vibrorhéomètre susindiqué ne permet pas de realiser un régime qui est pratiquement important de déformation : la superposition sur la formation par cisaillement continue des vibrations harmoniques d'un large spectre de fréquences. The implementation of the articulation and lever mechanism in the control of the aforementioned vibrorheometer does not make it possible to achieve a regime which is practically important of deformation: the superposition on the formation by continuous shearing of the harmonic vibrations of a broad spectrum of frequencies.
On connait un vibrorhéomètre (Vibrorheometre VR-74. We know a vibrorheometer (Vibrorheometer VR-74.
Description technique et notice d'instruction sur l'utilisation 1939-00-00 TO Bureau d'études spécialisé de 1'Institut de la synthèse pétroléochimique "A.V.Topchiev", Académie des sciences de l'URSS, Moscou, 1975) qui comprend un ensemble de mesure constitue de deux éléments disposes avec un jeu l'un par rapport à 1 'autre dans lequel on place la matière à étudier et dont T'un est installé sur l'axe avec possibilité de réalisation des vibrations de torsion par rapport audit axe, etant entendu que sur cet axe est monté un convertisseur de déplacement angulaire de cet. élément en un signal electri- que, alors que le second élément est solidaire de T'arbre de sortie de la commande asservie qui transforme le signal venant du bloc de commande électriquement lie à lui, en un déplacement angulaire de l'élément et un convertisseur du déplacement angulaire du second élément de 1 'ensemble de mesure en un signal electrique, qui comprend une lentille magnétique et un élément galvanomagnétique solidaire de l'arbre de sortie de la commande asservie.Technical description and instruction manual on use 1939-00-00 TO Specialized design office of the Institute of Petroleochemical Synthesis "AVTopchiev", Academy of Sciences of the USSR, Moscow, 1975) which includes a measuring assembly consists of two elements arranged with a clearance relative to one another in which the material to be studied is placed and one of which is installed on the axis with the possibility of producing torsional vibrations with respect to said axis, it being understood that on this axis is mounted an angular displacement converter of this. element into an electrical signal, while the second element is integral with the output shaft of the slave control which transforms the signal coming from the control block electrically linked to it, in an angular displacement of the element and a converter of the angular displacement of the second element of the measuring assembly into an electrical signal, which comprises a magnetic lens and a galvanomagnetic element integral with the output shaft of the servo control.
L'ensemble de mesure est réalisé sous la forme de deux cylindres coaxiaux alors que la lentille magnétique est un système quadripolaire magnétique ; elle est montee sur un support immobile par rapport à l'arbre de sortie de la com mande asservie. Pour garantir le fonctionnement du convertisseur du déplacement angulaire du second elément de 1 'en- semble de mesure en signal électrique, 1 'élément galvanoma gnétique doit constamment se trouver dans un champ magnétique alternatif créé par la lentille magnétique.La tension aux electrodes de sortie de I'élément- galvanomagnetique est définie par la différence des aires de l'élément galvanomagnétique qui se trouve sous l'action des champs magnetiques de polarité positive et de polarité négative et elle est proportionnelle au déplacement angulaire du deuxieme éle- ment de l'ensemble de mesure dont la valeur maximale correspond à 1 'amplitude de la déformation de déformation périodique
Le vibrorhéométre susdit permet d'effectuer des études de systèmes polymères et dispersés en régimes de déformation de cisaillement continue à une vitesse constante, des vibrations harmoniques (anharmoniques) et de superposition des vibrations harmoniques (anharmoniques) sur une deformation de cisaillement continue.Ce vibrorhéomètre permet de déterminer la viscosité effective, les contraintes tangentielles, le modèle dynamique complexe et en régime des vibrations harmoniques (anharmoniques) les composantes du module dynamique complexe : le module d'élasticité et le module des pertes.The measuring assembly is produced in the form of two coaxial cylinders while the magnetic lens is a magnetic quadrupole system; it is mounted on a stationary support relative to the output shaft of the servo control. To guarantee the functioning of the angular displacement converter of the second element of the measuring assembly into an electrical signal, the galvanoma magnetic element must constantly be in an alternating magnetic field created by the magnetic lens. The voltage at the output electrodes of the galvanomagnetic element is defined by the difference of the areas of the galvanomagnetic element which is under the action of magnetic fields of positive and negative polarity and it is proportional to the angular displacement of the second element of the measuring system whose maximum value corresponds to the amplitude of the deformation of periodic deformation
The aforementioned vibrorheometer makes it possible to carry out studies of polymer and dispersed systems in continuous shear deformation regimes at a constant speed, harmonic vibrations (anharmonic) and of superposition of harmonic vibrations (anharmonic) on a continuous shear deformation. allows to determine the effective viscosity, the tangential stresses, the complex dynamic model and in harmonic (anharmonic) vibration regime the components of the complex dynamic module: the elasticity module and the losses module.
En régime de superposition des vibrations harmoniques (anharmoniques) sur la deformation de cisaillement continue il est impossible d'effectuer la mesure de l'amplitude de la déformation périodique étant donné que la lentille magnetique est immobile par rapport à l'arbre de sortie de la commande asservie, et l'élément galvanomagnétique sort du champ magnétique qui est cree par ladite lentilie. In the superimposition of harmonic (anharmonic) vibrations on the continuous shear deformation, it is impossible to measure the amplitude of the periodic deformation since the magnetic lens is stationary relative to the output shaft of the servo control, and the galvanomagnetic element leaves the magnetic field which is created by said lens.
Ainsi le vibrorhéomètre décrit ne permet pas de mesurer en régime indiqué les composantes du module dynamique complexe : le module d'élasticité et le module des pertes qui caractérisent les propriétés élastiques et dissipatives de la matière et qui sont 1 'une des principales caractéris tiques des matières viscoelastiques et viscoplastiques. Thus, the vibrorheometer described does not allow the components of the complex dynamic modulus to be measured in the indicated regime: the elasticity modulus and the loss modulus which characterize the elastic and dissipative properties of the material and which are one of the main characteristics of the viscoelastic and viscoplastic materials.
On s'est donc proposé de créer un vibrorhéomètre dans lequel le convertisseur du déplacement an.gulaire du second élément de 1 'ensemble de mesure en signal électrique soit réalise de-maniere que l'on y obtienne la rotation synchrone de la lentille magnétique et de l'élément galvanomagnétique ce qui permettrait de déterminer les composantes du module dynamique complexe : le module d'élasticité et le module des pertes en régime de superposition des vibrations harmoniques (anharmoniques) sur la déformation de cisai-llement continue. It has therefore been proposed to create a vibrorheometer in which the converter of the angular displacement of the second element of the measuring assembly into an electrical signal is produced in such a way that the synchronous rotation of the magnetic lens is obtained therein and of the galvanomagnetic element which would make it possible to determine the components of the complex dynamic modulus: the modulus of elasticity and the modulus of the losses in regime of superposition of harmonic (anharmonic) vibrations on the continuous shear deformation.
Ce problème est resolu en ce que le vibro-rhéometre comprenant un ensemble de mesure constitué de deux éléments disposés avec jeu l'un par ra-pport à 1 'autre dans lequel est placée la matiere à étudier et dont l'un est monté sur l'axe avec possibilité de réaliser des vibrations de torsion par rapport à cet axe qui porte le convertisseur de déplacement angulaire dudit élement, en signal electrique alors que le deuxième élément est solidaire de l'arbre de sortie de la commande asservie transformant le signal qui arrive du bloc de commande auquel il est lie électriquement, en un deplace- ment angulaire de 1 'élément tandis que le convertisseur de deplacement angulaire du second élément de 1 'ensemble de mesure en signal électrique comprenant une lentille magnétique et un élément galvano.magnétique solidaire de l'arbre de sortie de la commande asservie, comporte suivant l'invention une commande de rotation qui a un moteur et un capteur de la vitesse de rotation monte sur son arbre qui. est lié élec triquement -à la commande asservie ainsi qu'un sélecteur branché sur le moteur et destin-e à sélectionner la vitesse de rotation de son arbre, etant entendu que la lentille magnetique est rapportée à un support monté sur l'arbre de sor tie de la commande asservie avec possibilité de rotation par rapport audit arbre et cinématiquement accouplé à l'arbre de commande de rotation qui assure la rotation en synchronisme de la lentille magnétique et. de l'élément galvanomagnétique. This problem is solved in that the vibro-rheometer comprising a measurement assembly consisting of two elements arranged with play, one by relation to the other in which the material to be studied is placed and one of which is mounted on the axis with the possibility of carrying out torsional vibrations with respect to this axis which carries the angular displacement converter of said element, into an electrical signal while the second element is integral with the output shaft of the servo control transforming the signal which arrives from the control block to which it is electrically linked, in an angular displacement of the element while the angular displacement converter of the second element of the measuring system into an electrical signal comprising a magnetic lens and a magnetic element. integral with the output shaft of the servo control, according to the invention comprises a rotation control which has a motor and a rotation speed sensor mounted on its shaft which. is linked electrically to the servo control as well as a selector plugged into the motor and intended to select the speed of rotation of its shaft, it being understood that the magnetic lens is attached to a support mounted on the output shaft tie of the servo control with possibility of rotation relative to said shaft and kinematically coupled to the rotation control shaft which ensures the synchronous rotation of the magnetic lens and. of the galvanomagnetic element.
Le vibrorhéomètre revendiqué permet de mesurer les composantes du module dynamique complexe : le module d'élas ticité et le module des pertes en régime de superpoís.ition des vibrations harmoniques (anharmoniques) sur la déform-tion de cisaillement continue ce qui étend sensiblement ses domaines d'applications dans la pratique des recherches sur les m--a-tté- res viscoèlastiques et viscoplastiques
D'autres caractéristiques et avantages de 1 'inven- tion seront mieux compris à la lecture d'une version concrete- de sa réalisation et du plan annexé qui représente schématiquement le vi-brorhèonètre (vue en coupe longitudinaTe de 1 'e-rr-- semble de mesure et du support pour fixation de la lentille magnétique), suivant l'invention.The claimed vibrorheometer makes it possible to measure the components of the complex dynamic module: the elasticity module and the modulus of losses in superpoísition regime of harmonic (anharmonic) vibrations on the continuous shear deformation-which considerably extends its fields of applications in the practice of research on viscoelastic and viscoplastic m-
Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading a concrete version of its realization and the appended plan which schematically represents the vi-brorhèoneter (view in longitudinal section of the e-rr- - seems to measure and support for fixing the magnetic lens), according to the invention.
Le vibrorhéomètre comporte un ensemble de mesure 1 qui se compose de deux éléments 2 et 3 (dans la version considérée ce sont deux cylindres coaxiaux) qui sont disposés avec un jeu 1 'un par rapport à 1 'autre, dans lequel jeu est placée une matière étudiée 4. L'élément 2 est monté sur un axe 5 dont une extremite est immobilisée dans le corps (sur la figure est représenté conventionnellement l'encastrement de l'axe 5-) avec possibilité de réaliser des vibratipns de torsion par rapport à cet axe 5 sur lequel est monté un con-vertisseur 6 du deplacement angulaire de l'élément 2 en un signal électrique, branche sur un enregistreur 7.L'axe 5 est une barre de torsion calibrée, tandis qu'en qualité d'enregistreur 7 on utilise un système comprenant deux convertis.seurs analogiques-numériques, un micro-ordinateur et une imprimante. Le second élément est solidaire d'un arbre de sortie 8 d'une commande asservie 9 qui enclenche son' m.eca- nisme d'exécution 10 - moteur ou système de moteurs reunis par un réducteur, un générateur tachymetrique 11 et un capteur 12 de décrochage. La commande asservie 9 transforme le signal arrivant d'un bloc 13 de commande qui est electrique-- ment lié à elle en un déplacement angulaire de l'élément 3. The vibrorheometer has a measuring assembly 1 which consists of two elements 2 and 3 (in the version considered these are two coaxial cylinders) which are arranged with a clearance 1 'relative to one another, in which clearance is placed a subject studied 4. The element 2 is mounted on an axis 5, one end of which is immobilized in the body (in the figure is conventionally shown the embedding of the axis 5-) with the possibility of performing torsional vibratipns with respect to this axis 5 on which is mounted a con-vertisseur 6 of the angular displacement of the element 2 in an electrical signal, connected to a recorder 7.The axis 5 is a calibrated torsion bar, while in quality of recorder 7 a system is used comprising two analog-digital converters, a microcomputer and a printer. The second element is integral with an output shaft 8 of a servo control 9 which engages its' execution mechanism 10 - motor or motor system joined by a reduction gear, a tachometer generator 11 and a sensor 12 stall. The slave control 9 transforms the signal arriving from a control block 13 which is electrically linked to it into an angular displacement of the element 3.
Le bloc 13 de commande comporte les éléments suivants con nectés en série :un générateur 14 de signaux de forme impo
sée (sinusoide, "scie", "rectangle", sandre, etc.), un premier additionneur 15, un deuxième additionneur 16 et un am
plificateur 17 de puissance. Par ailleurs, si l'une des en
tries du premier additionneur 15 est branchée à la sortie du générateur tachymétrique 11, une entrée du deuxième additionneur 16 est b-ranchée à la sortie du. -capteur de désaccord alors que la sortie de 1 'amplifitateur. 17 de puissance est branchez à t'entrée du mécanisme d'exécution 10 de la commande asservie 9.Le vibrorhéomètre comporte également un convertisseur T8 de déplacement angulaire du deuxieme élé- ment 3 de l'ensemble de mesure lien signal électrique qui comprend une lentille magnétique 59, un élément galvanomagne- tique 20 à titre duquel on emploie un capteur de Hall solidaire de l'arbre de sortie 8 de la commande asservie 9 et un collecteur de courant 21 lié électriquement à l'enregis- treur 7.L'élément galvanomagnétique.20 est monté symétrie quement par rapport aux pôles de la lentil-le magnétique 19 exécutée sous la forme d'un système magnétique quadripolaire et les aires des zones de sa surface qui se trouvent sous l'action des champs magnétiques de polarité opposée sont égales.The control block 13 comprises the following elements connected in series: a generator 14 of signals of impo form
sée (sinusoid, "saw", "rectangle", zander, etc.), a first adder 15, a second adder 16 and an am
power 17. Furthermore, if one of the
sorting of the first adder 15 is connected to the output of the tachometer generator 11, an input of the second adder 16 is b-connected to the output of the. - detuning sensor while the output of the amplifier. 17 of power is connected to the input of the execution mechanism 10 of the slave control 9. The vibrorheometer also includes a converter T8 for angular displacement of the second element 3 of the electrical signal link measurement assembly which includes a lens magnetic 59, a galvanomagnetic element 20 by means of which a Hall sensor is used integral with the output shaft 8 of the servo control 9 and a current collector 21 electrically linked to the recorder 7.The element galvanomagnetic. 20 is mounted symmetrically with respect to the poles of the magnetic lens 19 executed in the form of a quadrupole magnetic system and the areas of the areas of its surface which are under the action of magnetic fields of opposite polarity are equal.
Par ai-lleurs le signal de sortie du collecteur de courant 21 est égal à zéro. La lentille magnétique 19 est immobilisée sur un support 22 monté sur l'arbre de sortie 8 de ta commande asservie 9 avec possibilité de-rotation par rapport à cet arbre 8. -Dans la version considérée le support 22 est monte sur l'arbre de sortie 8 à l'aide de roulements 23. By ai-lleurs the output signal from the current collector 21 is zero. The magnetic lens 19 is immobilized on a support 22 mounted on the output shaft 8 of your slave control 9 with the possibility of rotation relative to this shaft 8. In the version considered, the support 22 is mounted on the shaft of outlet 8 using bearings 23.
Le vibrorhéomètre comporte une commande 24 de rotation qui a un moteur 25 et un capteur 27 de vitesse de rotation monte sur son arbre 26 electriquement lié la commande asservie 9, et un sélecteur 28 de-vitesse de rotation de -son arbre 26, rattaché au moteur 25. Le capteur 27 de vitesse de rota-tion est branehé sur le capteur 12 de désaccord
de la commande asservie 9. Le support de la lentille magné
tique 19 est cinématiquement lié à l'arbre 26 du moteur 25
de la commande 24 de rotation au moyen d'une transmission à engrenages 29.The vibrorheometer comprises a rotation control 24 which has a motor 25 and a rotation speed sensor 27 mounted on its shaft 26 electrically linked to the slave control 9, and a rotation speed selector 28 of its shaft 26, attached to the motor 25. The rotation speed sensor 27 is connected to the detuning sensor 12
of the slave control 9. The support of the magnified lens
tick 19 is kinematically linked to the shaft 26 of the motor 25
of the rotation control 24 by means of a gear transmission 29.
La liaison cinématique de la commande 24 de rotation avec le convertisseur 18 du déplacement angulaire et la liaison électrique du capteur 27 de vitesse de rotation avec le capteur 12 de désaccord garantissent la rotation en synchronisme de la lentille magnétique 19 et de l'élément galvanomagnétique 20. The kinematic connection of the rotation control 24 with the angular displacement converter 18 and the electrical connection of the rotation speed sensor 27 with the detuning sensor 12 guarantee the synchronous rotation of the magnetic lens 19 and the galvanomagnetic element 20 .
En régime de superposition des vibrations harmoni- ques (anharmoniques) sur la déformation de cisaillement continue le vibrorhéomètre fonctionne de la manière s-uivante. In the superposition of harmonic (anharmonic) vibrations on the continuous shear deformation, the vibrorheometer works in the following way.
Le signal de sortie du sélecteur 28--de vitesse de rotation de 1 'arbre 26 arrive au moteur 25, et 1 'arbre 26 commence à tourner à la vitesse requise en transmettant sa rotation par l'engrenage 29 au moyen du roulement 23 au support 22 avec la lentille magnétique 19 immobilisée dessus du convertisseur 18 de déplacement angulaire. Simultanément le capteur 27 de vitesse de rotation de l'arbre 25 produit un signal qui arrive au capteur 12 de désaccord de la commande asservie 9. The output signal of the selector 28 - of the speed of rotation of the shaft 26 arrives at the motor 25, and the shaft 26 begins to rotate at the required speed by transmitting its rotation by the gear 29 by means of the bearing 23 to the support 22 with the magnetic lens 19 immobilized above the angular displacement converter 18. Simultaneously the shaft rotation speed sensor 27 produces a signal which arrives at the sensor 12 of detuning from the slave control 9.
Simultanément le signal de sortie du générateur 14 des signaux de forme requise du bloc 13 de comm-ande arrive à l'une des entrées du premier additionneur 15 alo-rs qu'à son autre entrée arrive le signal amortisseur du générateur tachymétrique 11. Le signal de sortie du premier additionneur 15 arrive à l'une des entrées du second additionneur 16 alors qu'à son autre entrée arrive le signal de sortie du capteur 12 de désaccord. Le signal de sortie du deuxième additionneur 16 est amplifié par l'amplificateur 17 de puissance et est exécuté par le mécanisme d'exécution 10 de la commande asservie 9.L'arbre de sortie 8 et l'élément galvanomagnétique 20 ainsi que le deuxième élément 3 de 1 'ensemble de mesure 1 rapportés dessus à demeure effectuent un mouvement de rotation et de vibration tandis que le support 22 avec la lentille magnétique rapportée dessus n'effectue que le mouvement de rotation, étant entendu par ailleurs que 1 'élément galva
nomagnetique 20 se trouve en permanence dans le champ magné
tique créé par la lentille magnétique 19 et vibre dessus à la
fréquence des vibrations du générateur 14 des signaux de forme requise.Le signal de sortie du collecteur de courant 21 qui est proportionnel à l'amplitude de déformation de la déformation périodique arrive à 1 'une des entrées de l'enregistreur 7
Le mouvement du deuxième élément 3 de 1 'ensemble de mesure 1 est transmis par l'-intermédiaire de- la matiere étudiée au premier élément 2 qui est rapporté à demeure sur l'axe 5- qui est tordu d'un angle déterminé et effectue des vibrations de torsion par rapport à cette position à la fréquence de vibrations imposée par le générateur 14 de signaux de forme requise (imposée). Simultaneously the output signal from the generator 14 of the required shape signals from the control block 13 arrives at one of the inputs of the first adder 15 alo-rs that at its other input arrives the damping signal from the tachometer generator 11. The output signal from the first adder 15 arrives at one of the inputs of the second adder 16 while at its other input arrives the output signal from the detuning sensor 12. The output signal of the second adder 16 is amplified by the power amplifier 17 and is executed by the execution mechanism 10 of the slave control 9. The output shaft 8 and the galvanomagnetic element 20 as well as the second element 3 of the measuring assembly 1 attached to it permanently perform a rotational and vibrating movement while the support 22 with the magnetic lens attached to it performs only the rotational movement, it being understood that the galvanized element
nomagnetique 20 is permanently in the magnetic field
tick created by magnetic lens 19 and vibrates on it at the
frequency of vibrations of the generator 14 of the required shape signals. The output signal from the current collector 21 which is proportional to the amplitude of deformation of the periodic deformation arrives at one of the inputs of the recorder 7
The movement of the second element 3 of the measuring assembly 1 is transmitted through the material studied to the first element 2 which is permanently attached to the axis 5- which is twisted by a determined angle and performs torsional vibrations with respect to this position at the vibration frequency imposed by the generator of signals of required shape (imposed).
Le convertisseur 6 (de deplacement angulaire transforme ce mouvement en un s-ignal electrique proportionnel à la valeur des contraintes qui naissent au sein de la matière étudiée 4 et qui est injecte à l'autre entrée de l-'enregistreur 7. The converter 6 (of angular displacement transforms this movement into an electrical signal proportional to the value of the stresses which arise within the studied material 4 and which is injected at the other input of the recorder 7.
Les signaux qui sont injectés à l'enregistreur 7 des convertisseurs 18 et 6 de déplacement angulaire qui ca racterisent respectivement la déformation imposée à la matitre à -étudier et les contraintes qui y naissent, sont convertis au moyen des convertisseurs analogiques-numériques en un code binaire équivalent et sont introduits dans un micro-ordinateur qui effectue le calcul des principaux paramètres rhéologiques suivant un programme dans l'ordre suivant 1.Amplitude de la déformation de la déformation périodique
étant l'amplitude réduite de déformation du cylindre extérieur (ici et dans la suite de 1 'élé-
ment 3)
R étant le rayon du cylindre extérieur r étant le rayon du cylindre intérieur (ici et
dans la suite élément 2)
AOR étant l'amplitude des vibrations du cylindre
extérieur ;
étant l'amplitude réduite de déformati-on du cylindre intérieur
Aor étant 1 'amplitude des vibrations du cylindre
intérieur ;
étant l'angle de décalage des phases des vibra-
tions du cylindre intérieur et du cylindre ex térieur.
being the reduced amplitude of deformation of the outer cylinder (here and in the continuation of the element
ment 3)
R being the radius of the outer cylinder r being the radius of the inner cylinder (here and
below element 2)
AOR being the amplitude of the cylinder vibrations
outside;
being the reduced amplitude of deformation of the inner cylinder
Aor being the amplitude of the vibrations of the cylinder
interior;
being the phase shift angle of the vibra-
the inner cylinder and the outer cylinder.
2. Amplitude des contraintes #o:
C étant la rigidite de la barre de torsion (valeur
constante pour la barre de torsion considérée);
J- moment d'inertie qui nait quand on soumet à la
torsion le cylindre intérieur par rapport à
l'axe 5 ;
w- vitesse angulaire du cylindre extérieur
h- hauteur de la couche de matière à étudier ;
Module d'élasticité G'
constant for the considered torsion bar);
J- moment of inertia which arises when one submits to the
twist the inner cylinder relative to
axis 5;
w- angular speed of the outer cylinder
h- height of the layer of material to be studied;
Modulus of elasticity G '
Module des pertes G"
5.Module dynamique complexe (G*)
5.Complex dynamic module (G *)
Le régime de superposition des vibrations h-armoni- ques (anharmoniques) sur la formation de cisaillement continue est important non seulement au point de vue théorique, mais encore au point de vue pratique car il décrit les processus qui se rencontrent fréquemment dans la technologie de transformation des polymères (la plasturgie). The regime of superimposition of h-armonic (anharmonic) vibrations on continuous shear formation is important not only from a theoretical point of view, but also from a practical point of view because it describes the processes which are frequently encountered in the technology of transformation of polymers (plastics).
Le vibrorhéomètre revendiqué peut fonctionner également. en régimes de vibrations harmoniques (anharmoniques) et de- déformation de.cisail-lement continue. Dans le-premier cas le signal de sortie du sélecteur 28 de vi-tesse de rotation de' robre 26 est égal à zéro et dans -le deuxième cas c'est le signal de sortié du generateur 14 des signaux de forme imposée qui est égal à zéro.En régime des vibrations harmoniques-- (anharmoniques) le vibrorhéomètre permet de déterminer le module dynamique complexe et ses composantes, la viscosité effective et les contraintes tangentielles tandis qu'en régime de déformation de cisaillement continue il ne permet de déterminer que la viscosité effective et les contraintes tangentielles. The claimed vibrorheometer can also work. in harmonic (anharmonic) vibration and de.cisail-deformation deformation regimes. In the first case the output signal from the speed selector 28 of rober rotation is equal to zero and in the second case it is the output signal from the generator 14 of the signals of imposed shape which is equal In zero regime of harmonic vibrations (anharmonic) the vibrorheometer allows to determine the complex dynamic modulus and its components, the effective viscosity and the tangential stresses while in regime of continuous shear deformation it only allows to determine the effective viscosity and tangential stresses.
Le vibrotheomètre revendiqué peut être largement utilisé dans la pratique des recherches sur les propriétés des matières viscoélastiques et viscoplastiques, car il permet d'obtenir les informations nécessaires sur le comportement rhéologique des matières à étudier sous des regimes de déformation variés. The claimed vibrotheometer can be widely used in the practice of research on the properties of viscoelastic and viscoplastic materials, because it makes it possible to obtain the necessary information on the rheological behavior of the materials to be studied under various deformation regimes.
L'invention peut être utilisée pour l'étude des propriétés rhéologiqueS des systèmes polymères et des systèmes dispersés, des vernis, des colorants, adhésifs, pétroles et bitumes. Elle peut également servir de moyen d'analyses rapides des méthodes de polymérisation, de polycondenssation et de formation des structures réticulées, c'est-à-dire dans toutes les branches de la science où l'on s'occupe des recherches et de simulation du comportement rheologique des ma tières variées The invention can be used for studying the rheological properties of polymer systems and dispersed systems, varnishes, dyes, adhesives, oils and bitumens. It can also serve as a means of rapid analysis of methods of polymerization, polycondensation and formation of crosslinked structures, that is to say in all branches of science where research and simulation are concerned. of the rheological behavior of various materials
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| US2752778A (en) * | 1953-07-24 | 1956-07-03 | Weissenberg | Apparatus capable of use for the study of rheological phenomena |
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Patent Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| US2752778A (en) * | 1953-07-24 | 1956-07-03 | Weissenberg | Apparatus capable of use for the study of rheological phenomena |
| GB1415154A (en) * | 1971-08-20 | 1975-11-26 | Nat Res Dev | Device for measuring the rheological properties of fluids |
| US3722262A (en) * | 1972-03-16 | 1973-03-27 | Massachusetts Inst Technology | Oscillating viscometer |
| US4175425A (en) * | 1977-04-08 | 1979-11-27 | Brookfield David A | Viscometer |
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