Устройство для изл1ерения плотности твердых тел

О П И С А Н И Е 2 О 2566ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-Заявлено 06.Х,1966 ( 1105989/26-25)с присоединением заявки421,МПК 6 01 пУДК 539,219,1/3 (088.8 оритет Комитет по делам зобретений и открытий при Совете улинистров СССРОпубликовано 14,1 Х.1967. Бюллетень1 Дата опубликования описания 13.Х 11.196 Авторыизобретени О. Г. Епанчинцев и Ю. Д, ЧистяковМосковский институт стали и сплаво Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТВЕРДЫХ ТЕЛИзобретение относится к области аналити. ческого приборостроения.Известно устройство для гидростатического взвешивания, содержащее блок взвешивания, блок измерения разности температур между образцом и эталоном и вспомогательную систему вакуумирования.Предлагаемое устройство для измерения плотности твердых тел позволяет увеличить точность измерений, сократить время анализа и повысить надежность устройства. Это достигается тем, что узел перемешивания термостатируемой жидкости выполнен в виде двух рабочих цилиндров, представляющих собой заполненную термостатической жид костью нижнюю часть герметичного корпуса и сообщающихся через четыре соединительные трубки. Последние попарно связаны распределительными трубками, каждая из которых снабжена клапаном. Верхняя соедини тельная трубка имеет вспомогательный патрубок, в верхней части которого расположен двухходовой вакуумный кран.На чертеже представлена схема описываемого устройства для измерения плотности твердых тел.Устройство для измерения плотности (и ее изменения) твердых тел произвольной формы содержит блок взвешивания и соединенную с потенциометрической измерительной схемой 30 дифференциальную термопару, размещенные в герметичном корпусе, снабженном системой вакуумирования и узлом перемешивания жидкости.Блок взвешивания состоит: из смонтированных на опорной раме 1 кварцевых крутильных микровесов 2, на концах обоих плеч коромысла которых укреплены тяги 3; промежуточных тяг 4 (каждая с указателем б и рамкой б); оптического отсчетного устройства в виде измерительного микроскопа МИР7 с окуляр-микрометром МОВ-15"; плати. новых нитей 8 и платиновых корзинок 9 для образца 10 и эталона 11.Дифференциальная термопара, предназначенная для измерения разности температур образца и эталона в процессе их взвешивания в жидкости, состоит из медных цилиндров 12, соединенных между собой копелевым проводом 13, а с измерительной схемой - медными проводами 14.Герметичный корпус включает: горизонтальный баллон 15, монтажные отверстия которого закрыты крышками 1 б, 17 (на крышке установлена термопарная манометрическая лампа 18 типа ЛТ, одноходовой вакуумный кран 19 и штуцер 20, соединяющий установку с форвакуумным насосом); несущие цилиндры 21; смотровые камеры 22; рабочие камеры 23, окна которых закрыты крыш 20256650 55 60 65 хами 24; соединительные цилиндры 25; капилляры 2 б для вывода термопары; камеры 27 монтажа термопары с крышками 28; рабочие цилиндры 29, 30; соединительные трубки 31 - 34; патрубки 35 термометров; штуцер Зб воздушного насоса; двух- ходовой вакуумный кран 37; распределительные трубки 38, 39.Крышки 1 б, 17, 28 снимают для установки или извлечения образца и эталона и других операций, связанных с использованием блока взвешивания. Перед вакуумированием крышки 1 б, 17, 24, 28 закрепляют каждую на своем месте креплениями 40, представляющими собой надетую на два стеклянных рожка резиновую стяжку, которая предохраняет крышку в случае возникновения повышенного давления в корпусе весов.Горловина каждого патрубка Зб в процессе вакуумирования закрыта пробкой, которую извлекают непосредственно перед взвешиванием для установки в патрубке термометров, настроенных на заданный температурный интервал, или калориметрических термометров. Герметичный корпус помещен в воздушный термостат, Предусмотрено дополнительное жидкостное термостатирование нижней части корпуса, заполненной почти до верха соединительной трубки 31 рабочей жидкостью, в которой производится взвешивание.Перед каждым взвешиванием образца и эталона крышки 24 рабочих камер 23 закрывают, в нужном положении устанавливают пробки вакуумных кранов 19, 37, штуцеры 20, Зб соединяют резиновыми шлангами с форвакуумным и воздушным насосами соответственно, и внутри корпуса производится вакуумирование с одновременным перемешиванием термостатируемой жидкости.При разрежении в корпусе 510 - 3 мм рт, ст. эффективным перемешиванием жидкости в течение 10 - 15 мин. удаляют пузырьки воздуха с образца, эталона и частей подвески, образовавшиеся в процессе их погружения в жидкость, а также обеспечивают снижение разности температур между образцом и эталоном до 210 - з С, Это достигается тем, что узел перемешивания включает в себя два раоочих цилиндра 29, 30, заполненных термостатируемой жидкостью, в которую погружены образец 10 и эталон 11, и сообщающихся между собой при помощи четырех соединительных трубок 31, 32, 33, 34, попарно связанных распределительными трубками 38, 39, снабженными каждая баллоном 41 и 42 соответственно; причем верхняя соединительная трубка 31, снабженная распределительной трубкой 38, в верхней части которой расположен двухходовой вакуумный кран, связывает через систему баллонов 41, 42 воздушный насос с клапанами 43, 44 распределительных трубок 38, 39. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 4Для работы узла перемешивания пульсирующее воздушное давление подается от воздушного насоса по шлангу к штуцеру Зб и через баллоны 41, 42 - к клапанам 43, 44.При всасывающем ходе поршня насоса открывается нижний клапан 43, и жидкость из средней и нижней частей рабочих цилиндров 29, 30 попадает по соединительным трубкам 32, 34 в распределительную трубку 38, а из нее в систему баллонов 41, 42,При нагнетательном ходе поршня насоса нижний клапан 43 закрывается, а через открывшийся верхний клапан 44 жидкость поступает в распределительную трубку 39, затем - в соединительные трубки 31, 33, а из них - в верхнюю и среднюю части рабочих цилиндров.Г 1 ри новом всасывающем и следующем за ним нагнетательном ходе поршня насоса описанные выше процессы повторяются, Этим осуществляется эффективная теплопередача между верхними и нижними слоями термостатируемой жидкости. Перемешивание ведется в обоих рабочих цилиндрах одинаково и наиболее эффективно происходит в центральной части рабочих цилиндров, т. е. там, где при взвешивании находятся образец и эталон.Непосредственно перед началом измерений вакуумирование внутри корпуса и перемеши. ванне термостатируемой жидкости прекращант., в корпус впускают воздух во избежа. ние излишнего испарения жидкости, снимают показания со шкалы гальванометра блока измерения разности температур образца и эталона.Образец и эталон уравновешивают с помощью подвешиваемых на одну из рамок б небольших кусочков тонкой проволоки, предварительно взвешенной на балораторных микровесах, Для точного определения положения коре мысла кварцевых микровесов на промежуточных тягах 4 имеются указатели б, за каждым из которых можно наблюдать в микроскоп 7. Затем образец подвергают тому или иному воздействию, изменяющему его плотность, и вновь взвешивают в жидкости. Предмет изобретенияУстройство для измерения плотности твердых тел, содержащее блок измерения разности температур, кварцевые крутил ьные микровесы, заключенные в герметичный корпус, снабженный системой вакуумирования и узлом перемешивания термостатируемой жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и надежности ра. боты устройства, узел перемешивания термостатируемой жидкости выполнен в виде двух рабочих цилиндров, представляющих собой заполненную термостатируемой жидкостью нижнюю часть герметичного корпуса, сообщающихся между собой при помощи четырех соединительных трубок, попарно связан202566 вспомогательным патрубком, в верхней части которого расположен двухходовой вакуумный кран. Составитель Вактор Л. В, Калашни ва Техред аказ 3843,10 Тираж 535ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьгтий иМосква, Центр, пр. Серова, д. пография, пр. Сапунова,ных распредел тельными трубками, каждая из которых снабжена клапаном, причем верхняя соединительная трубка снабжена Подписное всте Министров СССР