Способ определения вязкоупругих свойств полимеров

Способ определения вязкоупругих свойств полимеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и1640l72

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Coes Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) 3 аявлено 07.12.72 (21) 1856366/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет (51) М. Кл.2

G 01N 11(00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень № 48 (53) УДК 532.137 (088.8) (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (72) Авторы изобретения

Г. П. Карасев, А. С. Рамп, Б. А. Васьянов v О. В. Попов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕИИЯ ЬЯЗКОУПРУГИ СВОЛСТВ

ПОЛ ИИЕРОВ

Изобретение относится к области исследования свойств материалов, в частности вязкоупругих свойств, например, полимеров, резин и др.

Известен способ измерения погрешностей, вносимых датчиками, предусматривающий предварительную калибровку датчика (1j.

Недостаток известного способа в том, что он не позволяет получить аосолютных значений параметров измерений.

Известен также способ определен я вязкоупругих свойств полимеров путем возбуждения вибраций с помощью погружаемого в исследуемый материал зонда, возбуждаемого электродинамическои системой, в котором о вязкоупругих свойствах полимеров судят по величине напряжения, необходимого для питания вибродатчпка,(2j.

Недостатком известного способа является малая точность измерений и недостаточная чувствительность вследствие влияния параметров самого датчика на результаты измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений.

Эта цель достигается тем, что перед измерениями настраивают в резонанс вибросистему, компенсируют начальное значение возбуждающего напряжения, измеряют абсолютное значение возбуждающего напряжения в процессе измерения и по нему судят о величине вязкоупругпх гараметров.

Сущность способа состоит в том, что для измерения абсолютного значения вязкоупругих параметров материалов испол зуют вибродатчик (ВД) с зондом, погружаемым в исследуемый материал, возбуждаемым пг низкой частоте.

В этом случае между величиной возоуждающего напряжения и другпмп величинами, относящимися к ооъекту измерения и

15 ВД, существует зависимость, которая otrrrсывается уравнением: (/ —:Е (Й +r4L7 ), + й„— --, (1) где U — действующее значение возбу кдающего напряжения;

Š— действующее значение измерительного напряжения; (? в1 А - м

25 D l,, В,В1,1

D — постоянный коэффициент, заьисящий от конструкции ВД;

В, — индукция в зазоре силовой катуш30 ки ВД;

640172

Â вЂ” индукция в зазоре измерительной катушки ВД;

l> — длина провода намотки силовой катушки;

1 — длина провода намотки измерительной катушки ВД;

R — активное сопротивление силогой катушки ВД;

R, сопротивление трения (собственная вязкость) в подвесе ВД;

А — формфактор образца, коэффициент, учитывающий геометрию измерительной ячейки;

L — глубина погружения зонда;

QÈ = — — динамическая вязкость; о> о — частота возбуждения зонда, 6" — модуль потерь при сдвиге;

В. = шм— частотно-зависимый коэффициент; о

S, — упругость подвеса ВД;

G — жт1" — упругий модуль при сдвиге, t) — упругая компонента комплексной динамической вязкости.

Из выражения (1) видно, что величина возбуждающего напряжения отражает пе только величину вязкоупругого параметра материала, но и величину вязкоупругости самого вибродатчика, а также его констант.

Чтобы избежать грубых ошибок измерения (особенно в низкомодульных продуктах), связанных с бифункциональностью величины возбуждающего напряжения, непосредственно перед измерением настра вают впбродатчик в резонанс. При этом собственная упругость и масса подвижных частей ВД компенсируют друг друга м ам — ). =0 и тогда коэффициент

0", становится равным нулю. Этим исключается влияние собственной упругости ВД на результаты измерения. В подавляющем большинстве случаев вязкоупругостью воздуха можно пренебречь и считать, что при (/ колебаниях ВД на воздухе 11 и равны нулю.

В этом случае выражение (1)

5 еТ Вид:

U=ED . приобрета(2) Выражение (2) показывает, что начальное значение возбуждающего напряжения при колебаниях ВД на воздухе определяется собственной вязкостью (трением) ВД и его конструктивными константами (см. значение .0 из выражения (1) ).

Компенсируя это начальное значение U, 15 исключают влияние собственных параметров и констант ВД на результаты измерения.

После выполнения указанных выше операций зонд ВД погружают в контролируемый материал, и абсолютное значение возбуждающего напряжения используют в дальнейшем для измерения абсолютного значения вязкоупругих параметров.

Чувствительность способа

25 во всем диапазоне измерения получается одинаковой.

Таким образом, способ позволяет повысить точность измерений.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иориш Ю. И. Виброметрия, М., «hi.àшиностроение», 1963, с. 643 — 664.

2. Авторское свидетельство СССР

50 М 267163, кл. G 01 N 11/10 1970

Способ определения вязкоупругпх свойств полимеров с использованием вибродатчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния параметров датчика, непосредственно перед измерениями настраивают в резонанс вибросистему и компенсируютначальное значение возбуждающего напряжения.