SU329474A1 - Прибор для контроля процесса отверждр.ния вязких композиций - Google Patents

Description

Предлагаемый нрнбор дл  контрол  нроцссса отве)ждсни  в зких комнознциГ предназначен дл  внзуального контрол  и автоматической заниси на диаграммной ленте кннсткн нроцесса вулканизации жндких полиэфируретииовых каучуков или других полимеров, приобретающих в процессе реакцин вулкаиизацнн упругне свойства.

Прибор может быть применен в лаборатори х и в цехах иреднри тий, производ гцих издели  из отверждаемых композшип тина нолиэфируретаиа, а также в лаборатори х, изучающих свойства композиций на осиове указаиного нолнмера.

До насто щего времени ие был известен прибор дл  контрол  процесса вулкапизацнн в зких комнознций, например жидких полиэфируретановых каучуков. Известен прибор дл  контрол  полимеризации смол путем измерени  в зкости и температуры реакции. Прибор содержит вибратор с зондом, ногружениым в исследуемый материал, схемы дл  возбуждени  мехаиическнх колебаний зонда на фиксироваиной частоте и измерени  амилитуды колебаний зонда в исследуемом материале . Однако по кривой «в зкость - врем  можно определить лишь врем  начала процесса полимеризации, окончание процесса определ етс  по максимальной температуре реакции, так как на конечной стадни нолимсризацин изменение в зкости известным прибором ие регистрируетс .

Б нроиессе иулканизацнн композиции, например нолиэфнруретаиа, нар ду с нзменеиием в зкости, значительно возрастают его ун;)тие свойства, образующпйс  в результате вулканизацпи эластомер также обладает  рковыражеипыми упругими свойствамн. Поэтому предлагаемый прибор работает но прпнцину нзмереии  нарамет)а, ха)актеризующего упругие CBoiicTBa композиции, напрпмер лолнуфнру )етаиу, в процессе его вулканизации. Таким параметром  вл етс  резоиаисиа  частота колебательиого контура, образуемого эле: ентами самого прибора и вулканизуемой комнозицней. Величниа pesonaHCHOii частоты зависит от величииы динамического модул  сдвига материала. Предлагаемый прибор иозвол ет определить врем  начала и окоичаии  процесса вулканизации, а также регистрирует иа движущейс  диаграммной ленте характер процесса вулканизации.

Па фиг. 1 изображена принципнальпа  электрическа  схелга прибора, на фиг. 2 - эквивалентна  схема механического колебательного контура, иа фиг. 3 - схема вибратора , на основе которого выполпен колебательный контур. ческих KOJieoainiii, частота которых зависит от Белич111 Ы динамического модул  сдпша вулканизуемой компознцин; элементов цепи отрицательной обратной св зи но пнтанию автогенератора , нредназначенно дл  стабплизацни н анлитуды колебаний зонда вибратора в вулканизуемой ко.мнозиц1ги црн изменении в зкости носледнего; схемы измерени  н зацисп на диаграммной ленте частоты электрических колебаний, генерируемых автогенератором; стабилнзнрованного источннка иитан и  . Автогенератор электрических колебаннй {см. фт1г. 1 и 2) СОСТ01ГГ из транзистора /, вынолн 1О1це10 роль усилител  электрнческих колебаний; электромеханического нреобразовател  вибратора 2, который преобразует мгновенные значени  коллекториого тока /л транзистора / и мгновенные значени  возмущающей механической силы f; механнческого колебательного контура, содержащего массу ,, упругий элемент 4 нодвижной системы вибратора и массу 5, унругий элемент 6 и исследуемый объем 7 вулканнзуемой комиозицпи, например полиэфнруретаиа, св занного с зондом 8 вибратора; электромеханического гфеобразовател  9 вибратора, создающего напр женце но положительной обратной св зи с. цепи базы транзистора /, где 10 - входное сопротивление цени базы транзнстора, /,-,- М1новенпое значение тока базы. Механический колебательный контур автогенератора выполнен на основе вибратора, конструкци  НОДВ1ОКИОЙ системы которого изображена па фиг. 3. Электромеханические преобразователи 2 и 5 нредставл ют co6oi две жестко св занные катушки, нодвешенные на иружине //в магнитном иоле посто нного магнита 12. Взаимное расположение катущек таково, что электромагнитна  св зь между ними сведена к минимуму, а имеетс  только электромеханическа  св зь, обусловленна  совместным движеннем двух жестко св заигиз1х катущек , в магнитном ноле иосто ииого .1агннта. ( катушками жестко соединен зонд 6, погружаемый в нсследуемую композицию. При иодаче папр женн  питапп  иа транзистор / (см. фиг. 1) в автогенераторе возникают электрические колебаии , частота кото )ых определ етс  параметрами механического колебательного контура. Дл  стабилизации амилитуды колебаии ; зонда 8 вибратора в вулканизуемой комнозн при иЗМенении в зкости иоследней в нриборе используетс  отрицательна  обратна  св зь по напр жению питани  автогенератора , котора  в схеме реализуетс  следующим образом. При уменьшении в зкости материала увеличиваетс  амплитуда колебаний зонда 8 и св занных с ним электромеханических преобразователей 2 и Я что приводит в копечном счете к увеличению амплитуды переменного напр жени , подаваемого с нреоб )азовател  9 через согласуюи1,нй т 1аисфо|1мато|1 V. переменный |)СЗ |стор // в базу транзистора /Л. Прн увеличиваетс  посто ниа  составл юща  тока трапзисто|)а /5, что увеличивает падение нанр же1П1  иа сонротивлении /&, в результате чего носто ниое напр жение иа конденсаторе /7,  вл ющеес  ианр жеиием питани  автогенератора, уменьшаетс . Это приводит к уменыпепию тока /к транзистора /, что уменьшает велнч П1у возбуждающей силы, и соответственно, амилитуду колебаний зонда 8. При увеличении в зкости комнознцнн, Bijiзываюнгей уменьшение амнл1ггуды колеба1 нн зоида, ироцесс стабилизации идет аналотчно, ио со cMCHoii знака )ан1ени  измен ющихс  велнчгпг. Дл  регулировани  глубины обратной св зи служит неремениый резистор М. Стабилитрон 18 предназначен дл  01раниче1П1  1анр женн  на конденсаторе /7 и транзисторах /5 и / при отключенни пли заклииивани; вибратора . С коллектора транзистора / через конденсатор 19 электрнческие колебани  иоступа;(лна схему измерени  и автоматическо) занисн частоты, котора  состоит из усилител -ограиичнтел , вынолнеииого на транзисторе 20, н днфферепцнрующей цеиочкн, состо щей j;3 конденсатора 21, сопротивлени  рал11 и самонИШущего миллиамперметра 22 и щуитируюии1Х резисторов 23 и 24, необходимых дл  калибровки ирибора. Электрнческие колебаии , ностуиающпе на траизнстор 20, преобразуютс  усилителемограничителем в пр моугольные нмпульсы. Пр моугольные импульсы дифференцируютс  при помощи конденсатора 21. Полученные в результате днфференцировани  импульсы положительной и отрицательной нол рпостн выпр мл ютс  мостовой схемой, выполненной на диодах 25, 26, 27, 28 и подаютс  на рамку само1пншущего миллиалтерметра 22. Отклонение стрелки-пера миллиамперметра пронорцпопально среднему значению тока, иротекающего через его рамку, а среднее значение чока в данном случае определ етс  количеством дифференцированных нмпульсов, подаваемых на рамку ирибора в единицу )ременн. Таким образом, показани  прибора нропорциональны частоте электрических колебаний , снимаемых с автогенератора. Псточн1п : пнтаии  ирибора состонт из попнжающего трансформатора 29, выпр .мител  30, собранного иа мостовой схеме на д;1одах, сглаживающего фильтра, включающего конденсаторы 3 и 32 и резнстор 33 и схемы стабилизатора напр женн  гпгтанп , котора  выполнена па транзисторе 34, резисторе 35 н стабилитронах 36, 37, 38.

зондом, ио1р же11иы.1 в исследуемый материал , и ycTpoiicTiso дл  periicTijamni результатов измерении, отличающийс  тем, что, с целью оиределеии  кииетики вулканизации комиозиции, конечиые иродукты реакции кото )ых обладают упругими своГгствами, вибратор снабжен стабилизатором амплитуды колебаппи зонда и катушками электромагнитiii i нреобраз(и;;пхме11 и расположен н no.ie иосто пиого магнита так, что образует совместно с IICCлeд}e rol I компознцпо ме.ханичеcKiiii колебательный контур, :1езонансна  частота которого определ ет частоту колебании генератора.

.ъ

/ /

X / / / / / / / / / / / у /

WWi7

/ /

/ /