SU1402856A1 - Устройство дл приготовлени термохромных композиций и измерени их цветотемпературных характеристик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  приготовлени  термохромных 1F ко позиций и измерени  их цветатемпе- ратурных характеристик. Цель изобретени  - повышение производительности устройства и точности измерени . В емкость 1 подают термохромные композиции в определенном соотношении и перемепшвают их при одновременном нагреве. При анализе пластину 13 прижимают к щелевому окну 14, оставл   зазор между ними не более 0,2 мм. С помощью нагревателей создают градиент температур по высоте пластины и окна, в результате чего по высоте пластины и окна по вл ютс  цветовые линии, соответствующие различным температурам образца, которые освещаютс  источником света и фиксируютс  фотоэлементом или наблюдаютс  визуально . 3 ил. 9 (Л ю 00 ел

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  приготовлени  термохромных композиций, например смесей колесте- рических жидких кристаллов, предназ- наченнык дл  неразрушающего контрол  и термометрии.

Цель изобретени  - повышение производительности устройства и точности измерени .

На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг,2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.З- узел I на фиг.2, аксонометри .

Устройство содержит емкость 1с крышкой 2, блок реле 3 и источник 4 света. На крышке 2 укреплены обогреваемые приспособлени  5 дл  дозировани  термохромных компонентов с электромагнитными клапанами 6, элек- тродвигатель 7 с мешалкой 8, нагреватель 9, термометр 10 и контактный термометр 11, а также шарнирно зак- репленна  на кронштейне 12 обогреваема  пластина 13, установленна  с воз можностью перемещени  внутри емкости 1, в стенке которой расположено обогреваемое щелевое окно 14. Е нижней части емкости установлен вентиль 15. Приспособлени  5 дл  дозировани  тер мокромных компонентов содержат поплавки 16 со шкалой 17 дл  определени  объема вводимой в емкость 1 порции необходимого компонента.

Обогреваема  пластина 13 выполн - етс , например, как металлическа  пластина заданного переменного сечени  с нагревателем 18, установленным на ее верхнем конце, где, кроме того может быть установлен охладитель (не показан). На верхнем и нижнем концах обогреваемой пластины 13 на поверхности , обращенной к обогреваемому щелевому окну 14, установлены спаи термопар 19.

Обогреваемое щелевое окно 14 выполн етс , например, как окно с металлической рамкой 20, на верхнем и нижнем концах которой установлены нагреватели 21 и 22 и, кроме того, могут быть установлены охладители. В верхней и нижней част х на поверхности щелевого окна 14 с внутренней стороны напротив спаев термопар 19 установлены спаи термопар 23,

Устройство работает следующим образом .

Дл  приготовлени  композиции в емкость 1 подают термохромные компонен

5 0 5 0

5 0 5

5 .

ты. CooTHOuieHHe компонентов в исходной композиции предварительно определ ют по фазовым диаграммам состав - цветотемпературный интервал. Перемешивание компонентов осуществл ют с помощью мешалки 8. Заданную температуру композиции в емкости поддерживают при помощи нагревател  9, управление которым осуществл ют с помощью блока реле 3 и контактного термометра 1 1 .

Достижение однородного состава композиции определ ют по результатам анализа ее цветотемпературных характеристик , который осуществл ют следующим образом.

Пластину 13 прижимают к щелевому окну 14, причем между пластиной и окном оставл ют зазор не более 0,2 мм. При большей величине зазора картина цветового распределени  будет загр зн тьс  белесым фоном, что может привести к снижению точности при оценке цветотемпературных характеристик. Тонкий слой вещества, наход щийс  между пластиной 13 и окном 14, служит образцом дл  измерени  его цветотемпературных характеристик. С помощью нагревателей 18, 2 и 22 создают градиент температур по высоте пластины 1 3 и щелевого окна 14. Нагревателем 18 создают неравномерный нагрев пластины 13 по линейному закону за счет отвода тепла от пластины к композиции , дл  чего температуру композиции в емкости I устанавливают, не превьшгающей минимальной температуры заданного температурного интервала.

Градиент температур по высоте щелевого окна 14 устанавливают с помощью нагревателей 2 и 22 в соответствии (равным по величине) с градиентом температур на поверхности пластины 13. Адекватность градиентов температур на поверхности пластины 13 и щелевого окна 14 контролируют термопарами 19 и 23.

В том случае, если цветотемпера- турные характеристики композиции могут быть определены только при ее охлаждении (например, при получении композиции из монотропных жидких кристаллов), образец исследуемого вещества предварительно нагревают с помощью нагревател  до изотропного состо ни , после чего устанавливают требуемый градиент температур. Кроме того, в этом случае градиент темпера

14

тур по высоте пластины 13 и щелевого окна 14 может быть установлен с помощью охладителей, при этом температуру композиции в емкости 1 устанавливают выше максимальной температуры заданного интервала.

Градиент температур по высоте пластины и окна вызывает соответствующий градиент температур заключенного между ними образца вещества, в результате чего по высоте пластины и окна по вл ютс  цветные линии, соответствующие различнью температурам образца, распределенным по его высоте. Возникающа  цветова  картина освещаетс  источником 4 света и наблюдаетс  визуально или фиксируетс  фотоэлементом спектрофотометра.

В случае, если результаты двух последующих анализов оказываютс  одинаковыми , считают, что композици  однородна. Далее по результатам анализа образца определ ют добавку необходимого компонента, сдвигающего цв-е тотемпературный интервал в нужную сторону или измен ющего его ширину. Необходимый компонент определ ют из фазовой диаграммы состав - цветотем- пературный интервал, а количество добавки оценивают по степени отклонени  цветотемпературных характеристик полученной композиции от заданных.

Дл  изменени  состава композиции пластину 13 отодвигают от окна 14 и из соответствующего приспособлени  5 дл  дозировани  термохромных компонентов , открыва  электромагнитный клапан 6, ввод т добавку необходимого компонента, при этом осуществл ют перемешивание композиции до достижени  ее однородности. Количество введенного комлонента определ ют с помощью шкалы 17. В процессе перемешивани  осуществл етс  удаление термо- хромного вещества с поверхности щелевого окна 14 потоками перемешиваемо- го вещества.

0

5

0

25

0

Процесс получени  композиции с заданными цветотемператур1Л1ми характеристиками осуществл етс  циклически путем добавлени  соответствующих ком- понентов и измерени  цветотемпературных характеристик получаемой композиции вышеуказанным способом. Полученна  термохромна  композици  сливаетс  через вентиль 15.

Осуществление процессов получени  термохромной композиции в емкости 1 с помощью приспособлений 5 дл  дозировки термохромных компонентов и мешалки 8 и измерени  ее цветотемпературных характеристик путем исследовани  образца, заключенного между обогреваемой пластиной 13 и обогреваемым щелевым окном 14, не извлека  его из емкости 1, позвол ет повысить точность измерени  цветотемпературных характеристик композиции за счет устранени  вли ни  на приготовл емый образец атмосферного воздуха. Это позвол ет сократить число циклов изменени  ее состава до получени  композиции с заданными характеристиками, а также повысить производительность устройства за счет проведени  обоих , процессов в одном аппарате.

Ф

ормула изобретени  Устройство дл  приготовлени  термохромных композиций и измерени  их цветотемпературных характеристик, содержащее емкость, снабженную мешалкой и щелевым окном, источник света и детектор , отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  производительности и точности измерени , оно снабжено металлической пластинот переменного сечени , установленной в емкости напротив щелевого окна шар- нирно, металлической рамкой дл  зак- |реплени  окна, нагревател ми и охладител ми , подсоединенными к верхнему концу пластины и к верхней и нижней сторонам рамки.

ВиЗА

If

Ю 5

IS

фиг2

18

13

/Д

12

.3

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для приготовления термохромных композиций и измерения их цветотемпературных характеристик, содержащее емкость, снабженную мешалкой и щелевым окном, источник света и детектор, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и точности измерения, оно снабжено металлической пластиной переменного сечения, установленной в емкости напротив щелевого окна шарнирно, металлической рамкой для закрепления окна, нагревателями и охладителями, подсоединенными к верхнему Донцу пластины и к верхней и нижней сторонам рамки.