Устройство для измерения параметров твердофазной полимеризации при механических воздействиях на вещество

Устройство для измерения параметров твердофазной полимеризации при механических воздействиях на вещество

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к изучению физико-химическ1гх превращений веществ под действием механических сил, а именно к устройствам для измерения параметров твердофазной полимеризации . Цель изобретения - повышение точности за счет поддержания изотермических условий процесса,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4237384/25-28 (22) 28.04.87 (46) 23.11.88. Бюл. В 43 (7!) Отделение Института химической физики АН СССР (72) Х.А. Арутюнян, А.И. Бурлаков, В.И. Кукушкин и И.Н. Рухман (53) 678.01(088.8) (56) Жаров А,А. Реакции полимеризации твердых мономеров при деформации под высоким давлением. — Успехи химии, т. 53, вып. 2, с. 236. (1) 4 С 08 F 2/00//G 01 N 3/24 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ТВЕРДОФАЗНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ

ПРИ МЕХАНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЧХ НА

ВЕЩЕСТВО (57) Изобретение относится к изучению физико-химических превращений веществ под действием механических сил, а именно к устройствам для измерения параметров твердофазной полимеризации. Цель изобретения — повышение точности за счет поддержания изотермических условий процесса, 1438835

Соосно с неподвижной опорой 1 для исследуемого вещества 2 установлен пуансон 3 с приводом 4 его осевого перемещения и приводом 5 поворота.

С приводом 4 соединен регулятор 6 усилия, а с приводом 5 - блок 7 управления. Устройство включает блок

8 термостатирования, блок 9 регистрации сдатчиками осевого усилия, усилия поворота, углового перемещения, \

Изобретение относится к области изучения физико-химических превращений веществ под действием механических сил, в частности к проведе-. нию процессов полимеризации и изучению фазовых переходов при механических воздействиях на вещество, а именно к устройствам для измерения параметров твердофазной полимеризации в условиях деформации сдвига и высоких давлений.

Целью изобретения является повышение точности за счет поддержания изотермических условий протекания процесса.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит неподвижную опору 1 для исследуемого вещества 2, установленный соосно опоре пуансон

3 с приводом 4 его осевого перемещения и приводом 5 поворота, соединенный с приводом 4 осевого перемещения регулятор 6 усилия, блок 7 управления, связанный с приводом 5 поворота, блок 8 термостатирования и блок 9. регистрации с датчиком 10 осевого усилия, датчиком ll усилия поворота и датчиком 12 углового перемещения пуансона 3. Устройство включает также датчик 13 теплового потока, датчик 14 скорости поворота пуансона 3, задатчик 15 теплового потока, блок 16 умножения, вхо1 ды которого соединены с датчиком 14 скорости поворота и датчиком 11 усилия поворота, а выход — с блоком 9 регистрации, делитель 17, два связанных с датчиком 13 теплового по5

10 I5

35 теплового потока и скорости поворота.

После достижения неподвижной опорой

l.и пуансоном 3 заданной температу-! ры, задаваемой блоком 8 термостатирования, включают приводы 4 и 5, в результате чего под действием высоких давлений и сдвига происходит процесс твердофаэной полимеризации вещества 2 с одновременным поддержанием иэотермичности процесса. 1 ил. тока измерительных усилителя 18 и 19, дифференциальный усилитель 20, соответствующие входы которого соединены с выходом измерительного усилителя 18 и с задатчиком 15 теплового потока, а выход подключен к входу регулятора

6 усилия. Делитель 17 связан с выходом блока 16 умножения и с суммирующим входом измерительного усилителя

19, выход которого связан с блоком 9 регистрации, а датчик 14 скорости поворота соединен с входом блока 7 управления ° Датчик 13 теплового потока выполнен в виде термоэлектрических измерительных батарей. В состав блока 7 управления приводом 5 поворота пуансона 3 входит задатчик скорости поворота (не показан}.

Устройство работает следующим образом.

Исследуембе вещество 2 помещают между неподвижной опорой 1 и пуансоВ ном 3 и включают блок 8 термостатирования. При достижении неподвижной опорой I и пуансоном 3 заданной температуры проведения процесса включают привод 5 поворота, производящий поворот пуансона 3 с определенной скоростью и привод 4 осевого перемещения пуансона 3, в результате чего происходит сжатие вещества 2 с начальным усилием, устанавливаемым с помощью регулятора 6. При работе привод 5 с помощью задатчика скорости поворота в блоке 7 управления производит поворот пуансона 3 с по-. стоянной скоростью. Параметры угла и скорости поворота контролирук1тся дифференциальным датчиком !2 углоз

14388 вого перемещения пуансона 3, опредеделяющим относительный поворот прилегающих к веществу 2 торцов неподвижной опоры 1 и пуансона 3 и датФ

5 чиком 14 скорости поворота. Сигнал, пропорциональный механической мощ-. ности, вводимой в вещество 2, определяют посредством блока 16 умножения по сигналам датчика 14 скорости 10 поворота и датчика II усилия повороI та. Датчик 13 теплового потока подает на входы измерительных усилителей

18 и 19 сигнал, пропорциональный общей тепловой мощности, выделяющейся 15 в веществе 2 в результате химического превращения и механической мощности, расходуемой на его сдвиговую деформацию.

Общую тепловую мощность поддержи- 20 вают постоянной для того, чтобы обеспечить изотермические условия протекания процесса. Это осуществляют следующим образом. Сигналы с измерительного усилителя 18 и с задатчика 15 теплового потока постугают на разные входы дифференциального усилителя 20, сигнал с выхода которого подается на вход регулятора 6 усилия. При этом, если напряжение на выходе измери- 30 тельного усилителя 18 меньше, чем сигнал с эадатчика 15, регулятор 6 по сигналу с дифференциального усилителя 20 с помощью привода 4 будет увеличивать осевую нагрузку на вещество

2, мощность привода 5, механически вводимая в вещество 2, возрастает.

Сигнал с дифференциального усилителя

20 постепенно уменьшается до нуля, прекращая воздействие регулятора 6 4р на привод 4.

Таким образом поддерживают допускаемый тепловой поток в веществе 2 но время процесса постоянным и рав.ным заданному, обеспечивая изотермичность процесса, а также постоянство модуля упругости в процессе полимеризации и полное превращение мономера в полимер. 50

Для выделения теплового эффекта процесса твердофазной полимериэации на фоне общей тепловой мощности выходной сигнал с блока 16 умножения подают через делитель 17 на суммирующий вход измерительного усилителя

19, на выходе которого получают напряжение, соответствующее тепловому эффекту химического превращения. Зто

35 напряжение подают на вход блока 9 регистрации, на другие входь; которого подают также сигналы с датчика

10 осевого усилия и с датчика 12 углового перемещения.

Настройку делителя 17 устройства осуществляют по веществу, нг дающему теплового эффек -а реакции, например, полимеру. При этом настройкой коэффициента передачи делителя устанавливают сигнал с измерительного усилителя 19 равным нулю.

Калибровку датчика i 3,,задатчика

l5 теплового потока и измерительных усилителей 18 и 19 проводят с помощью нагревательного элемента с известной мощностью, помещенного между неподвижной опорой l ;. â€, пуансоном 3., Устройство позволяет до:.тигать

rðàêòè÷åñKè полной пали гр;..:;окнш вещества с одновргмен..ы : поддержанием изотермичности процесса и повысить точность измерений за счет исключения различногс рода погрешностей прн многостадийном определении концентраций превращенного вгшгства.

Конструктявныг особенности у=тройства обеспечивают контрспь за протеканием процесса, что псзволягт избежать нежелательных режима», ",.риводящих к неизотермиче:.кому проте-канию процесса. Устройс-.âHà : »çîëÿет не только определять энергг-ические соотношения твердоф зной полимеризации в условиях совместного действия давления и сдвиг; » на вещество, энергию инициирования твердофазной полимеризации, но может быть использовано как для направленной полнмернзации мономеров, так и для отработки технологических режимов труднопротекаемых процессов при получении новых вещест . Конструктивные особенности устройства позволяют проводить исследованяя и измерения, не присущие данному классу устройств: определение теплового эффекта химического превращения и вводимой механической мощности твердофазной полимеризации. формула изобретения

Устройство для измерения парамет ров твердофазной полимеризации при механических воздействцях на вешес !

438835

Составитель В. Плешаков

Техред М. Ходанич

Корректор А. Обручар

Редактор А. Шандор

Тираж 434

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4/5

Подписное

Заказ 5994/)0

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 во, содержащее неподвижную опору для исследуемого вещества, установленный соосно с опорой пуансон с приводами его осевого перемещения и поворота, соединенный с приводом осевого перемещения регулятор усилия, блок управления, связанный с приводом поворота, блок термостатирования и блок регистрации с датчиками осевого усилия, усилия поворота и углового перемещения пуансона, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено датчиками теплового потока и скорости поворота пуансона, задатчиком. теплового потока, блоком умножения, входы которого соединены с датчиками скорости и усилия по ворота, а выход — с блоком регистрации, делителем, двумя связанными с датчиком теплового потока измерительными усилителя, дифференциальным усилителем, соответствующие входы которого соединены с выходом одного из измерительных усилителей и с задатчиком теплового потока, а выход подключен к входу регулятора усилия, делитель связан с выходом блока умножения и с суммирующим вхо дом другого измерительного усилителя, выход которого связан с блоком регистрации, а датчик скорости поворота соединен с входом блока управления.