Прибор для определения тепломеханических свойств кожи

Прибор для определения тепломеханических свойств кожи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

G Л И C А Н И Е,.,;б бо .з

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

М АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕДЬС7ВУ ..1

Союз Советских

Социалистических

Реса (блик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07 06.73 (21) 1934690/12 с присоединением заявки т4 (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.7 .Бюллетень,уе 30 (45) Дата опубликования о:исания 10.11.76 (51} М. Кл.

6 01 М 27/00

Госудврственнь и комитет

Совать Министров СССР по делам изобретений и отнрытий (53) УДК 620.1 7 (088.8) И,Г. Шифрин, Л.В. Бараноь и А, Б. Кипнис (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Пентральный HB? HHo-исследовательский HHOTIITQT коже венно — обу BHGIII промышленности (54) ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИ.Р ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙС ГВ KO;I. И

Известны приборы для определения тепломеханических свойств кожи, содержащие зажимы для закрепления образца, помещенного в нагреваемую жидкость, датчики температуры и электронный потенциометр для записи и ре- гистрации показаний, У сушествуюших приборов наблюдается недостаточная точность измерения.

Предлагаемый прибор позволяет устранить указанный недостаток. 10

? 1остигается это тем, НТо прибор имеет дополнительный датчик усилия, расположенный на упругой пластине механизма закрепления образца, задатчик усилия, выполненный на переключаемьвс калиброванных сопротивле- g ниях, соединенных в мостовую схему, и усилитель, вход которого электрически связан с мостовой схемой, а выход которого подключен к приводу для растягивания образца.

На фиг. 1 изображена схема описываемо- ?и

ro прибора; на фиг. 2 и 3 — электрическая схема прибора, Блок измерения (фиг. 1) включает в себя ванну 1, в которую наливают нагреваемую жидкость. Лля слива жидкости служит слив- gg ной кран 2, В нагреваемую жидкость помещен ооразец 3, а также термометр сопротивл=ния 4, стекляннь.и термометр 5 и нагреватель 6, используемые для измерения и регулпрс пения температуры. Механизм для закрепления образца содержит зажим 7, подвешенный !< vlip> I oé ii7écTIIH 8 с наклеенными на нее двумя парами тензодатчиков 9. Пластина 8 запрессована в оправку 1 0 и установлена неподвижно. Стойка 11 с помощью электродвигателя 12, редуктора 13 и зубчато-реечной передачи 14 перемещается в направляющих 15 и растягивает образец. Со стойкой 11 кинематически жестко связан движок реохорда 16, являюшийся датчиком положения нижнего конца образца и используемый в системе регистрации изменения длины образца. Со стойкой 11 также жестко связан сердечник дифференциально-трансформаторного датчика 17, положение катушки которого регулируется с помощью маховичка 18 и зубчато-реечной передачи 1 9.

С первым дифференциально-трансформаторным датчиком 17 электрически связан второй датчик 20, сердечник которого перемешается

:,улачком 21, приводимым электродвигателем

24 через сменную зубчатую пару 22 и редуKTOQ 23.

В приборе использован стандартный трехточечный электронный мост.

Злектрическая схема прибора (фи . 2 и

3 1 состоит из термометра сопротивления тензодатчиков " и " g, реохорда

z (положение движка реохорда определяет фактическую длину образца), включенных в соответствующие измерительные схемы, с которых унифицированные вьсходные сигналь поступают соответственно íà I,Ï и III

Входы моста. Питание данных измерительных cõeì Осуществляется от трансформатора-усилителя УС 1 напряжением Q< (6, : В) . через многоточечный переключатель

Г! 3. си1 наль1 поступают на ВХОдной реОХОрд усилителя Ус 1, который, воздействуя на дви.:.. . =-:!ь ДВ3, устанавливает движок реохорда Rp O

В по=,eiKeíèe„соответствующее поступающему сигналу, т.е. величине измеряемого параметра. Благодаря этому на ленточной диаграм :;е прибора Осуществляется синхроннач запись температуры жидкости нагрузки на

Образец ii изменения длины Оьразца. Сопротивления измерительных схем подобраны так. чтобы Обеспечивался необходимый диаи= .,çý-.-. измерения указанных параметров (темо пвратуры 0 — 120 С; усилия 0-200 с; из- ЗО менения длины + 15 мм при начальной длине Образца оО или 40 мм), Схемой предусматривается также переключатель П2, с помощью которого выход

;:.аждой измерительной схемы может быть подключен к входу усилителя Ус1 непосредственно (помимо многоточечного переи;почата.iÿ П1 электронного моста). Это дает ВОзможность вывести на непрерывную регистра чю только один требуемый измеО пявмь(Й паоаметр

Вход дополнительного усилителя Ус2 с по.лошью переключателяП3 подключается и:и;. к измерительной схеме, включающей ди ференциальн О- трансформаторные датчики

Я перемещения ИД1и ИДL, или к схеме, содержащей тензодатчики < и Rg, Вторич% 4 ныв Обмотки дифференциально-трансформаторного датчика È)I(, сердечник которого пере50

?.:e é ается B соотВетстВии с изменением длииь1 образца, и дифференциальнс -трансформаторног" датчика ИЙ1, сердечник которого перемещается кулачком, Включены встречно.

Благодаря этому при положении Ц переключателя П rд,вигатель ДВ1, подключенный к вы- 5 ходу усилителя 3cZ, всегда устанавливает сердечник датчика ИД1 в положение, соответствующе положению сердечника датчикаИЫЛри Вкл.очении двигателя Дз выключателем

5I и программном перемещении кулачком

4 сердечника датчикаИЮ стойка, связанная с сердечником датчика ИД1 и нижним концом образца, повторяет перемещение сердечника датчика ИЙ3, обеспечивая тем самым программное изменение длины образца, Тензодатчики 31 и%О вк; ючены в мосЪ „А товую схему, выходной сигнал которой пропорционален нагрузке на образец, При положении 1 переключателя П) вращение двигателя дв1, изменяющего длину образца, компенсирует изменение нагрузки, которое возникает вследствие гидротермической усадки образца. Благодаря этому усилие, приложенное к образцу, остается постоянным. С помощью переключателя 4 задают требуемую нагрузку на образец.

Питание указанных двух схем производится От трансформатора усилителя " 1напряжением Ц

Схема прибора содержит также автотрансформатор Тр и реле Р1 и Р2, подключенные к регулирующему выходу электронного моста для первой точки (температура жидкости). Катушка реле Р1 включается через замыкающий контакт реле Р с1 (реле срабатывает при температуре ниже нижнего заданного значения) и исполнительный контакт К схемы электронного моста, катушка реле

Р1 - через замыкающий контакт реле Р (реле срабатывает при температуре выше верхнего заданного значения) и исполнительный контакт K. Контакты реле Р„ и Р вклкьчекы в цепь электронагревателя Н так, что при температуре ниже нижнего заданного значения нагреватель включен на полное напряжение сети (большая скорость нагрева), при температуре выше нижнего, но ниже верхнего заданного значения, нагреватель включен на неполное напряжение сети, устанавливаемое вручную рукояткой автотрансформатора (малая скорость нагрева), а при температуре выше верхнего заданного значения нагреватель отключен.

Кроме этого, в схеме прибора используется общее включающее реле Р, кнопка запуска Кн, кнопка Отключения Кс и ряд других вспомогательных элементов.

Прибор работает следующим образом.

Первоначально устанавливают стойку 11 с нижним зажимом в исходнбе положение, т.е. в положение, соответствующее номинальному расстоянию между зажимами и требуемой рабочей длине образца. Для этого после включения и прогрева прибора переключатель

П2, устанавливают в положение IV. Переключатель ПЪ в положениип и выключатель В1 включают двигатель Дв2 программного задатчика. При этом катушка датчика 17 должна находиться в исходном положении. При вра525013 шении кулачка 21 программного задатчика за синхронным перемещением стойки 11 с нижним зажимом следят по показаниям электронного моста. При установке стойки в исходное положение двигатель Дв2 программного задатчика отключают и в зажимы без затяга помешают образец. Затем в ванну наливают соответствующую жидкость. Переключатель переводят в положение

Задатчиками электронного моста устанав- 1р ливают значение температуры, до которой нагрев может производиться быстро, и зна-. чение максимальной температуры, которая должна поддерживаться автоматически. С помощью движка автотрансформатора уста- 15 навливают требуемую скорость нагрева в рабочем диапазоне температур.

Для снятия "àâèñèìîñòåé при постоянном усилии переключательпЪустанавливают в положение Х, переключателем 11А выбирают 2р требуемую нагрузку на образец. Кнопкой

Кн прибор включают в работу. Первоначально включено реле P (мало), срабатывает реле Pl и на нагреватель П подается полное напряжение. Происходит быстрый нагрев 25 жидкости. По достижении первой уставки температуры отключается реле Р о и реле

Pl, и через размыкающие контакты реле

Pl и Р2 на нагреватель подается напряжение с части обмотки автотрансформатора Тр, 30 и дальнейший нагрев происходит с небольшой заранее заданной скоростью. В:ходе процесса нагрузка на образец, воспринимаемая тензодатчиками, автоматически поддерживается постоянной, несмотря на изме- 35 нение длины образца. По достижении заранее заданной максимальной температуры срабатывают реле 7g и Р2, нагреватель отключается. B дальнейшем данная температура поддерживается постоянной автоматически.

В ходе процесса температура жидкости, нагрузка на образец и длина образца регистрируются на ленточной диаграмме прибора, по которой можно определить все необходимые характеристики: температуру сварива- 4> ния, величину усадки при различных температурах, релаксационные зависимости при постоянной температуре и пр.

Для снятия зависимостей при постоянной 5О длине образца после его установки переключатель П2 ставят в положение 1!1, а переключатель ПЗ вЂ” в положение Ц. Наблюдая по шкале электронного моста, вращают маховичок 18. При этом катушка датчика 17(ИД1) б5 перемещается, в связи с чем положение сердечника относите,пьно катушки изменяется.

При этом двигатель 12 будет перемешать стойку 11, изменяя длину и натяжение образца до тех пор, пока сердечник датчика 60

17 не займет относительно катушки прежнего положения, соответствующего положению сердечника в датчике 20. Установив таким путем требуемое начальное усилие на образец, дальнейшую работу проводят так же, как и в предыдущем случае.

Следует отметить, что установка заданного усилия или его изменение могут проводиться после достижения необходимой температуры, что, например, необходимо для получения релаксационных зависимостей при различных температурах.

По ленточной диаграмме прибора в этом случае могут быть определены температура сваривания, релаксационные зависимости, механоупругие свойства и пр.

Для получения зависимостей усилие — деформация после установки образца и достижения заданной температуры выключателем

Вl включают двигатель Дв2 программного задатчика перемещения. При этом двигатель

Двl производит изменение длины образца в точном соответствии с программок, заданной профилем кулачка.

Данные зависимости могут быть получены непосредственно после гидротермического воздействия на том же образце. Для этого по окончании процесса нагрева и достижения предусмотренной экспериментом температуры переключатель П2 переводят в положение

111, переключатель ПЗ в положение 11 и вращением маховичка 18 добиваются требуемой нагрузки на образец. Затем переключатель

П2 возвращают в положение 1 и включают двигатель программного задатчика переме— щения.

Полученные зависимости могут быть ис— пользованы для определения числа поперечных ковалентных связей в коллагене, релак— сационных и физико-механических характеристик образцов.

Формула изобретения

Прибор для определения тепломеханических свойств кожи, содержащий механизм для закрепления образца, выполненный в виде упругой пластины и зажимов, размещенный в ванне с нагреваемой жидкостью, блок измерения, включающий датчики температуры и усилия, электрически связанные с электронным многоточечным мостом и приводом для растягивания образца, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, прибор имеет дополнительный датчик усилия, расположенный на упругой пластине механизма закрепления образца,задатчик усилия, выполненный на переключаемых калиброванных сопротивлениях, соединенных в мостовую схему, и усилитель, вход которого электрически связан с мостовой схемой, а выход подключен к приводу для растягивания образна.

525013

Фиг. 5

Составитель М. Ахмеджанов

Редактор М. Москаленко Техред А. Демьянова Корректор Т. Кравченко

Заказ 5113!562 Тираж 1029 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4