Прибор для контроля процесса отверждр.ния вязких композиций

 

Союз Советских говиапистииеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Л1. Кл. G 01п 33/44

Заявлено 16 т !!.1968 (№ 1258102/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 09 1!.1972. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 3.IV.1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 678.01.539.389 (088.8) Авторы изобрстсии

Заявитель

ПРИБОР Д1!Я КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА О i ÂÅ!)ÆÄi=.iIÈЯ

ВЯЗКИ Х l(0M ПОЗИ ЦИ й

T it) c д III I lie)1 iil II II ) и бор j 151 кои) ро III llpO цссса отверждения вязких композиций предназначен для визуального контроля и автоматической заш)си иа диаграммной ленте киистки процесса вулкаиизации жидких иолиэфирурстииовых каучуков или других полимеров, приобретающих pl процессе реакции вулкяш1зяции упругие свойства.

Прибор может быть применен в лабораториях и в цехах предприятий, производяип1х издел1гя из отвсрждяемых композиций тина иолиэфируpcl аиа, я также в лабораториях, изучающих свойства композиций ия основе указанного полимера.

До настоящего времени не был известен прибор для контроля процесса вулкаиизации вязких композиций, например жидких полиэфируретановых каучуков. Известен прибор для контроля полимеризации смол путем измерения вязкости и температуры реакции.

Прибор содержит вибратор с зондом, погружсllllым в исследуемый материал, схехlы для возбуждеш1я механических колебяшш зонда иа фиксированной частоте и измерения амплитуды колебаний зонда в исследуемом материале. Однако по кривой «вязкость — время» можно определить лишь время начала процесса полимсризации, окончание процесса определяется по максимальной температуре реакции, тяк кяк иа конечной стадии иолимсризяции изменение вязкости известным прибором ис регистрируется.

В процессе «улкаиизации композиции, ияиримср полиэфируретаиа, наряду с изменс5 иисм вязкости, значительно возрастают его упругие свойства, образующийся в результате вулкаиизяции эластомер также обладает ярковыря>кеиными упругими свойствами. Поэтому предлагаемый прибор ряоотяет ио и1нш10 цииу измереи1гя иярямстря, хяряктеризующсI î уируп1с свойства композиции, например полизфирурстяи), и процессе его вулкя1шзяции.

Таким параметром является резонансная частота колебательного контура, образуемого

15 элементами самого прибора и вулканизуемой композицией. Величина резонансной частоты заи1сит от величины динамического модуля сдвига материала. Предлагаемый прибор позволяет определить время начала и оконча20 ния процесса вулканизации, а также регистрирует на движущейся диаграммной Iеитс характер процесса вулканизации.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема прибора, на фиг. 2

25 эквивалентная схема механического колебательного контура, на фиг. 3 — схема вибратора, на основе которого выполнен колебательный контур.

Предлагаемый прибор состоит из слсдую30 1цих основных узлов: автогеиерятора электри3 (еских ко lpoa I(Ill!, частота которы» зависит от ьел)!чины и!цамичсскогo модули с 11)lil а гулкацизуемой композиции: элементов Llcl(:I отрицательной ооратной связи по питанию автогеператора, предназначенной лля i Ta()lf 711зации II аплипгулы колеб ill»ll зоила ги!братo,) lI

Вх л :.яицах смой Ko)JI(031(U!Ill IIPII и3A(cfielillii вязкости последнего; схемы II3Meper(I(51 и за(шси иа диаграммной ленте частоты электрических колебаний, гсисрируе((ых автогPJIej)2- 1р тором; стабилизированного Jlc1 î÷ïèêa и:!тяпия.

Лвтогсиератор электрических колебаний (см. фпг. 1 и 2) состоит из транзистора 1, BI!Iioлиякпцего роль уси:штеля э".сктрическiiх 15 колеба(пш; электромехаицческого преоб() язователя вибратора 2, который преобразует мгновенные значения коллекторцого тока ii, транзистора и мгновенные значения возмущающей механической силы f; механического 2р колебательного контура, содержащего массу

3, упругий элемент 4 подвижной системы виоратора и массу 6), упругий элемент 6 и псслслуемый объем 7 вулкацизусмой композ:(цш(, например полиэфируретаиа, сня3яип010 с 25 зондом 8 вцбратора; электромехацического г(реобразователя 9 вибратора, созлающего ияIIðÿæåíèå по положительной обратной cв51311

r; цепи базы транзистора /, гле 10 — входное сопротивление цепи базы Tpяизисторя, i;, — 30 мгновенное значение тока базы.

Мекяпический ко7сбятельиый контур авто-! еггер а Тор а BBr i(a 7Bei(па основе вибратор а, конструкция подвижной системы которого

J;3ooj)a»ce((a iia фиг, 3. Элсктрох!ехаццческис 35 преобразователи 2 и 9 представляют собой лвс жестко связанные катушки, подвешенные иа пружице 11 в магнитном поле постоянного м а и шт а 12.

Взаимное расположение катушек таково, 4р что электромагпитиая связь межлу ними овс.(еца к минимуму, а имеется только электромс. аш!ческая связь, обусловленная совмссгиым льч(жецием дву» жестко связашиях катуlUeK, в мягци 1 I(oif поле UocTQH111101 0 м Я иитЯ. 45

С катушками жестко coegIII(01(зоцл 8, погружяемый в исследуемую композици(о.

При подаче напряжения питания ия транзистор 1 (см. фиг. 1) в автогеператоре возникают электрические колебания, частота кото- 5р

j)hIx определяется параметрамц механического колебательного контура.

Для стабилизации амплитуды колебаний зоила 8 вибратора в вулкагп(зуемой композиции при изменении вязкости последней г 55 приборе используется отрицательная обратная связь по пяпряжению питан:(я автогенератора, которая в схеме реализуется слелующим образом. При уменьшении вязкости мя: сриала увеличивается амплитуда колебяиий бр зоила 8 и связанных с I(If i электромехаиичсских преобразователей 2 и 9, что приводит и конечном счете к увеличению амплитуды переменного напряжения, подаваемого с преобразователя 9 через согласующий трансформа- 65

4 тоp /3 ll il(рсмellllf 11I рс31!! гор /4 в o;Ië . г,)ail;ilicT(1). I Ipil э гом ) Jip111 lив;!ег,"51 Ili)с 1 05(lill25! С()ст (I Б, IHIoIU BH тока Tj) (I IIBJIcTOIJ 2 / ), что уве Iilчивает палецие 11211pH)Keiii151 Ilà сопротивлении 16, в результате чего постоя:I:loe . !апряжеи((е rra конденсаторе /7, являнпцсс,я иапряжеиием питания автогенсратора, уме(!ьшается. Это lip!!Bog!I) к умепыпецию тока транзистора 1, что умень(пает величииу возбуждающей силы, и соотBe Tc r BPJI ll0, я мплитулу колебан ill зоила 8.

При увеличении вязкости композиции, вызывающей умеи(ипсиие амгпитулы ко Ieoaeilll

:(оиЛя, Il p ÎU ec! ст(1 бил из яци и li, (cT я и(1логи чиО, ио со сменой 3112К2 приращения 113)rpIIHIoilillxся величии.

Для регулирования глубины обратной сВНзи служит переменный резистор 14. Стаб и:Iтрон 18 предназначен для огpalraчения Ha!i!)51жеция иа коплеисяторе /7 lr траизистора» / ) (при отключеии;(ил(1 закл:1:1;!вани:! ;цбратора, С коллектора транзистора 1 через конлснсатор 19 электрические колебания;(оступа«т

ЦЯ СХСМХ ЦЗМЕ()СИИ51 II 2В 1 0)12 I II IÑÑÊÎÈ ЗЯПИС JI (астоты, которая состоит из у; ил(леля-огряиичпТел51, выпо 11(CI)1101 ila TpallariCTOj)P 20, lI лиффереицирующей цепо IKII, сос!Ояи(с(! гз коцленсатОря 21, сопротив1e111151 рамки гамо::р!шущего миллиамперметря 22 ll шуIJTIfj)YI()(пик резисторов 28 и 24, цсобхолим(,(х лля калибровки прибора.

Злсктрп (еские колебания, поступающие ця транзистор 20, преобразуются ус:п:(телсмограничителем в прямоугольные импульсы.

Прямоугольные импульсы лифференцируютс)

lIpII помощи Koil:(енсятора 21. 11о-)ó÷åííûå результате дифференцирования импульсы положцтельиой и отрицательной полярносгц BBIпрямляются мостовой с.,емой, выполнеиной пя диодах 25, 26, 27, 28 и подаются на рамку само пишущего миллиамперметра 22. OTK.7orfсuuc стрелки-пера миллиамперметра пропорциоиаль(го срелнему значеишо тока, Ilj)oTpKil-! ощего через его рамку, а срелисс значеш.с

ioK;l в Лапцом случае опре.ie7»eTc5 количссгiJo (лиффереццироваииы: импульсов, поливаемых иа рамку прибора в е;(ипицу:)ремеии.

Таким образом, показания прис)ора Ili)опорциоиальны частоте электрических ко Ie!)(I;п(й, снимаемых с автогеиератора.

Ис О и(як питяи((я п))ибо!) я cocTQIIT 1i3 поиижающего трансформатора 29, выпр ((JITP75;

30, собранного iia мостовой схеме па л((одах, сгла)кива(ощего фильтра, включающего ко.(лецсаторы Л !i 82 и резистор 88 и с емы стабилизатора напряжения питания, которыя выполиеца ца траизисторс 84, резисторе 86 и стяб(питроиах 86, 37, 38.

Предмет изобретения

Прибор дг(я контроля процесса отвсрждец((я

BH3Ki I K КОA(1103 IIL(пй, СОЛОP)K(llll пй Bll oj) ЭТО!) 329474 зондом, !303 ру кснным в исследуемый материал, 7! у(т))03!ст)30 71)I рсгисграции результатов измерен))й, отлн н)ющ))вся тем, что, с целью определени77 кинетики вулканизации композиций, конечные продукты реакции которык обладают упругими своиствами, вибратор снаб;кс)7 стабилизатором амплитуды ко,3(. оаннй зонда и к()ту1нкам)1 зле)(тромаГниг3)Ь) (НР(00Р )З(33 ) ГС,)СИ И Р 10710.!ОЖСН В 710 )С посто)!нного магнита так, что ооразуст с013местно с исследуемой композицией ме(аничс5 !(31)1 колебательный контур, рсзопансная час 1 От)1 I(OTOj) ОГО 01)j)(1(.л))сг I l((01 кол(C)il )I J! J! гс3!сра) 011а, 1 с,рктор Л. Ушакова

Составит .ëü А. Русаков

7скрсд Л. Богданова

Корректор Г. Зимина

Заказ Ь56 Я 11зд. М 234 Тира;к 448 Под.-псин.

I II IIII IÏII Коми.сга Ilo делам изобрстспий и откргвт;1!! Il è Гоястс Минис11гов 17:(!

М<> l(B