Прибор для определения размеров образца при температурном воздействии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК П С 01 И 15/02; С 01 М 33/44 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ного стержня, прео щений датчика со с рации, о т л и ч а что, с целью повыше рения. размеров обр нии кинетики вспен тактирующая с обра ного стержня выпол материала, а верхи причем последняя у ти преобразователя чика, выполненного нитной катушки.2. Прибор по п. щ и й с я тем, чт ного и неподвижног ны конические углу ки образца. ича о т на тоах подвижй выполне-М стер установ лени ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Пластмассы. Полистирол вспенивающийся. Рекомендации по стацдар, тизации СЭВ, РС 5223-75, 1975, с,3-7.2. Авторское свидетельство СССР Ф 229394, кл. С 01 И 25/16, 1967 (прототип).(54)(57) 1. ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ОБРАЗЦА ПРИ ТЕМПЕРАТУРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ, включающий неподвижный стержень для установки образца, соосно ему расположенный датчик перемещений в виде подвижного подпружиненразователь йеремередством их регист- Ф щ и й с я тем, ния точности изме; зца при определевания, нижняя юонцом часть подвижена из полимерного я - из металла, тановлена в полос- перемещений датв виде электромагНаличие между датчиком перемещений и самописцем механического пре - образователя перемещений также существенно ухудшает точность измерений.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является прибор для определения размеров образца при температурном воздействии, включающий неподвижный стержень для установки образца, соосно ему расположенный датчик перемещений в виде подвижного подпружиненного стержня, и преобразователь перемещений датчика со средством их регистрации 2 1.Однако известный прибор не позволяет с достаточной точностью опре - делить кинетику вспенивания термопластов, Наличие направляющей обоймы препятствует Расширению при вспенивании частицы термопласта вследствие потерь на трение, Мягкая, легко деформируемая вспенивающаяся частица термопласта не способна создать усилие, необходимое для полного перемещения датчика с регистрацией его перемещения с помощью механического индикатора. Все это существенно снижает точность измерений.Цель изобретения - повышение точности измерения размеров образца при определении кинетики вспенивания.Указанная цель достигается тем, что в приборе для определения размеров образца при температурном воздействии, включающем неподвижный стер:кень для установки образца, соосноему расположенный датчик перемещений в виде подвижного подпружиненногостержня, преобразователь перемещенийдатчика со средством их регистрации,нижняя контактирующая с образцом часть подвижного стержня выполненаиз полимерного материала, а верхняя -из металла, причем последняя установлена в полости преобразователя перемещений датчика, выполненного в виде электромагнитной катушки.Кроме того, на торцах подвижного и неподвижного стержней выполнены конические углубления для установки образца.На фиг. 1 изображен прибор, общий вид; на фиг2 - узел 1 на фиг, 1.Прибор содержит корпус 1, на дне которого укреплен неподвижный элемент, выполненный в виде стержня 2 с коническим углублением о на торцовой поверхности для размещения на1147954 3Изобретение относится к исследованиям физических свойств веществ, аименно к определению размеров образца при температурном воздействии, иможет быть использовано при определеСнии способности к вспениванию, например, кинетики вспенцвания твердыхтермопластов, в частности полистирола.Известен прибор для определениякинетики вспенивания частиц твердых 1 Отермопластов, включающий неподвижныйэлемент для установки образца, сооснос ним установленный датчик перемещений, уравновешивающий механизм, соединенный с, датчиком перемещений, ипреобразователь перемещений датчика.Неподвижный элемент выполнен в видеситовой рамки, установленной в неподвижной стеклянной трубке, и обра"ующий вместе с. ней емкость для установки испытуемого образца. Датчикперемещений выполнен в виде подвижной ситовой рамки, установленной внеподвижной стеклянной трубке с возмощностью перемещения по ее оси. Уравновешивающий механизм, соединенныйс датчиком перемещений, выполнен ввиде уравновешивающей массы. Преобразователь перемещений датчика выполненв виде механической тяги 13,Однако этот прибор характеризуется недостаточной точностью измерения кинетики вспенивания вследствиеиспользования навески испытуемогополимера, состоящей из множестВачастиц. При вспенивании в процесСе 35температурной обраЪотки увеличениеобъема вспениваемого полимера затрудняется вследствие трения частиц друго друга и о неподвижные стенки ограничивающей емкости и, кроме того, 40вследствие слипания друг с другомполимерных частиц.Из-за большого о 5 ъема навескиполимера и малой его теплопроводности, особенно во вспененном состоянии,45невозможно быстрое создание достаточно равномерного температурного поляпо всему сечению вспениваемой навески голимера, что также приводит к ис"кажению истинной картины кинетики 50Вспенивания тем больше, чем большаястепень вспенивания достигнута полимером.Между вспениваемыми частицамиполимера существует не контлолируемоЬ 55воздушное пространство, увеличениекоторого при вспенивании также искажает результаты.11479нем одной частицы тверис 1 го термовласта, Над стержнем 2 размещен датчик перемещения в виде стержня, нижний конец 3 которого выполнен из полимерного материала, а верхний 4 - из металла. Нижний конец 3 стержня также выполнен с коническим углублением на торцовой поверхности, а в качестве полимерного материала может быть применен, например фторопласт, так же, как и для стержня 2 для исключения прилипания к ним образца. Металлический конец 4 стержня размещен с зазором и возможностью перемещения внутри преобразователя перемещений, выполненного в виде электромагнитной катушки 5 Стержень 3 и 4 соединен с уравновешивающим механизмом 6, который может быть выполнен, например, в виде пружины, которая отрегулирова на так что в отсутствие образца рабочие торцы стержней 2 и 3 отстоят друг от друга на расстоянии 0,2-0,3 мм. Прибор содержит также датчик 7 температуры, выполненный в виде термопа- д ры, размещенный в непосредственной близости от образца 8.Прибор работает следующим образом.В коническое углубление д торца стержня 2 устанавливают образец 8 - . частицу термопласта, например полистирола, содержащего вспенивающий агент. Частицы представляет собой сферу, диаметром 0,5-4 мм, которая при вспениванни увеличивается в диаметре и сохраняет сферическую форму.35 Сверху на образец коническим углублением Ь устанавливают датчик леремещения концом 3. При этом происходит самоцентрирование образца относительно оси стержней 2 и 3. Прибор40 1устанавливают в устройство для тепловой обработки - автоклав (не по-. казан), куда подается нагревающий агент. При вспенивании образца датчик перемещений - стержень. 3 и 4 сво- Рбодно перемещается внутри электромагнитной катушки 5. При этом линей 54 4нос перемещение датчика преобразуется в электрический сигнал в катушке 5, откуда он подается через усилитель на записывающий потенциометр (не показан). Температура нагрева среды в непосредственной близости от вспениваемой частицы измеряется датчиком 7, сигнал с которого подается на записывающее устройство.Предлагаемый прибор позволяет определять размер образца при определении кинетики вспенивания с более высокой точностью за счет следующих факторов, В приборе отсутствуют элементы крепления образца к стержням и механическое воздействие этих элементов на образец, при этом удержание и центрирование образца производится с помощью конических выемок на стержнях, Отсутствует налипание и трение образца в процессе вспенивания о поверхности стержней, а также значительное искажение температурного поля вокруг образца, так как неподвижный стержень.и нижняя часть составного подвижного стержня выполнены из полимерного материала, обладающего низкими фрикционными свойствами и низким коэффициентом теплопроводности, например фторопласта.Элементы системы измерения и регистрации размера образца характеризуются малой инерционностью и минимальным сопротивлением изменению размеров образца, поскольку преобразователь перемещения выполнен в виде электромагнитной катушки, а металлическая верхняя часть составного стержня, являющаяся элементом электромагнитного датчика перемдщения, установлена в полости катушки с зазором.С помощью предлагаемого прибора можно изучать кинетику вспенивания способных к вспениванию твердых термопластов, таких, как полистирол, сополимеры стирола, ударопрочиый полистирол, полиолефины и др.