Установка для определения термической стойкости веществ, например полимеров

СОЮЗ СОЕЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (11) 94001 Н 7/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Н АВТОРСН НИ ЕТЕЛЬСТВУ 61) 127377621) 4154281)23-2622) 02.12,8646) 30.11.88. Бюл,72) В,Н.Тимофеев,)тельство СССР М 7/16, 1978. льство СССР Н 7/16 1978 2(088.8е свидеС 01 идет ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ СТОЙКОСТИ ВЕЩЕСТВ, НАПРИМЕР ПОЛИМЕРОВ (57) Изобретение может быть использовано в области производства и при-. менения.веществ, например полимеров, в химической, радиоэлектронной и других отраслях народного хозяйства. Цель изобретения состоит в увеличении быстродействия установки при измерении глубоких вакуумметрических давлений и повышении ее надежности,1441263 10 20 25 Установка для ойределения термической стойкости веществ дополнительносодержит вторую задающую манометрическую головку 17 компенсационноготипа, логический элемент ИЛИ 9, пневмодроссель 19 и блок 13 запуска ре"гистратора 14. Первая манометрическая головка 16 настроена на избыточное давление, близкое к атмосФерному, и сигнал , с ее контакта, поступающий на прерыватель 11 является разрешающим цля включения вакуумного насоса 12, Таким образом, вакуумный насос 12 работает лишь тогда, когда в компенсационной линии18 давление не более заданного перИзобретение относится к производству и исследованиям веществ, например полимеров, является дополнительным к авт, св, Р 1273776 и может быть использовано в радиоэлектронной, химической и других отраслях народного хозяйства.Целью изобретения является повышение надежности и увеличение быстродействия установки при измерении глубоких вакуумметрических давленйй.На Фиг. 1 представлена блок-схема установки для определения термической стойкости веществ; на Фиг. 2 схемы реализации Функциональных блоков установки,Установка содержит реакционные стаканы 1, которые крепятся к манометрическим головкам 2, каждая из которых содержит мембрану 3 и электрически изолированный от корпуса контакт 4, подключенный ,линией 5 к коммутатору 6, связанному с электро- пневматическим клапаном 7 высокого давления, подключенным к линии 8 высокого давления сжатого воздуха. Коммутатор 6 связан через логический элемент ИЛИ 9 с злектропневматическим клапаном 10 низкого давления с прерывателем 11, выход которого подключен к вакуумному насосу 12, и с электронным блоком 13 запуска регистратора 14, к которому подключен пневмопреобразователь 15, Первая задающая вой манометрнческой головкой 16, чтоприводит к уменьшению энергозатратустановки. Вторая манометрическаяголовка 17 настроена на вакуумметри"ческое давление и сигнал 11 с ееконтакта, поступающий на логическийэлемент ИЛИ 9, служит управляющимсигналом для включения клапана Онизкого давления. Таким образом,при глубоких вакуумметрических давлениях откачка воздуха из компенсационной линии 18 установки осуществляется через клапан 10 низкого давления, минуя пневмодроссель, что существенно увеличивает быстродействиеустановки. 2 ил.12манометрическая головка 16 подключена к прерывателю 11, вторая задающая манометрическая головка 17 подключеР на к логическому элементу ИЛИ 9, Пневматически манометрические головки 16 и 17 подключены к компенсационной линии 18, к которой подключаются пневматический вход пневмоэлектропреобразователя 15, манометрические головки 2 датчиков давления и выходклапана 7 высокого давления, Второйвход клапана 7 высокого давлениясвязан с первым входом клапана 10низкого давлений и через пневматический дроссель 19 - с его выходом ивторым входом, Выход и второй входклапана .1 О низкого давления, крометого, подключены к вакуумному насосу 12. Функциональные блоки установки для определения термической стойкости полимеров реализованы на серийно выпускаемых элементах автоматики (электронных реле, триггерах, транзисторах). Для пояснения работы установки введены следующие обозначения: Ррдавление в реакционных стаканах,Р - начальное давление в компенсаци" онной линии, Я - сигнал с опранинаемой манометрической головки (с контактной пары мембрана 3 - контакт 4), ( = 1, если контактная нара разом 1441263- сигнал, поступающий с коммутатора 6 на клапан 7 высокого давления,= 1 соответствует включен"5ному состоянию клапана, а (Ои выключенному,0 Ч , О, - входные сигналы сон 1 (Зответственно блоков 9, 11 и 13, пос, тупающие от коммутатора 6,- сигнал, поступающий на клапан 10 с логического элемента 9 ИЛИ,- 1 - клапан включен, Я, = О - отключен, Ч, - сигнал, поступающий навакуумный насос 12 с прерынателя 11,1 - включить, Я = О - отключить,0 - сигнал с блока 13 запускана регистратор 14 (останов цифровоговольтметра),сигналы с задающихманометрических головок 16 и 17,Я = 1 и Ц = 1 соответствует разомкнутому состоянию манометрических 25головок,Установка работает следующим образом,Исходным пунктом, определяющимпорядок работы установки (включениеклапанов, вакуумного насоса) до момента фиксации измеренного давления(подача 1 = 1 на регистратор), является соотношение между давлением Рв компенсационной линии 18 и измеряемым давлением Рр н регистрационномстакане опрашиваемой манометрическойголовки в момент начала измерения(подача команды "Пуск" ), При этом,если Р Рр, то однозначно, что н момент начала измерения контактная пара,мембрана 3 - контакт 4 опрашинаемой манометрической головки замкнута (О= О, а при Р ) Р - разомкнута(= 1), поскольку первоначальномембранные головки настраиваются так;что при равенстве давлений над мембраной и под мембраной (Р = Р).ееконтактная пара меняет свое состояние (на этом основан компенсационныйметодизмерения давления).В реакционные стаканы 1 помещаютиспытуемое вещество, герметиэируют ихманометрическими головками 2 и помещают в термостат,Под влиянием температуры происходит термический распад вещества в реакционном стакане 1 с выделением газообразных продуктов распада, В этом давление в реакционном стакане 1 поньппается и мембрана 3 отклоняется н сторону контакта 4, Процесс измерения давления в реакционном стакане 1 зависит от состояния контактной пары мембрана 3 - контакт 4. Если давление в реакционном стакане 1 избыточное и выше, чем н компенсационной линии 18 (т.е. контактная пара мембраны - стакан замкнута), то н момент поступления сигнала к коммутатору 6 замыкается цепь О, выключающая клапан 7 высокого давления, который соединяе 1 компексационкую линию 18 всех манометрических голонок 2 с линией 8 высокого давления. Одновременно прижатая мембрана 3 к контакту 4 наводит электронную схему блока 13.Сжатый воздух из линии 8 высокого давления с большой скоростью наполняет компенсационную линию 18 и в момент, когда давление с компенсационной стороны манометрической головки 2 опрашиваемого датчика давления сравнивается с давлением газообразных продуктов распада в стакане 1, мембрана 3 отойдет от контакта 4, н результате чего электрическая цепь в коммутаторе 6 разомкнется и клапан 7 высокого давления отключится, заперев линию 8 сжатого воздуха, Однако компенсационное давление от пневмозлектропреобразователя 15, превышающее давление в реакционном стакане 1 из-за того что клапан 7 не мо" жет сработать мгновенно, ке записывается регистратором 14, так как команда Я от коммутатора 6 не проходит на регистратор 14 через электронную схему блока 13. Начинается медленное стравливание давления из компенсационной линии 18 через дроссель 19, и когда око сравняется с давлением в реакционном стакане 1 происходит вторичное замыкание мембраны 3 на контакт 4, срабатывание электронной схемы блока 13, который выдает сиг" нал (, и регистратор 14 фиксирует компенсационное давление с пневмоэлектропреобразователя 15, которое н этот момент с высокой точностью соответствует, давлению н реакционном стакане.Рассмотрим теперь случай, когда давление н реакционном стакане 1 вакуумметрическое и ниже, чем в ком" пенсационной линии 18 Рр ( Р, т.е. контактная пара мембрана - контакт10 15 20 25 30 35 4045 БО в исходном положении разомкнута Йь= 1).В этом случае алгоритм работы установки зависит от величины давления в компенсационной линии 18.Пусть давление в компенсационной линии 18 избыточное и больше давле" иия, на которое настроена первая за" дающая манометрическая головка 16. В этом случае контакт манометрической головки 16 замкнут с ее мембраной и сигнал поступает на прерыватель 11, Это является сигналом запрета на включение вакуумного насоса 12, Поэтому, хотя коммутатор б и выдает сигнал О на включение вакуумного насоса 12, , он не включается, Таким образом, при разомкнутом положении контактной пары мембрана 3 - контакт 4 (1 = 1 и замкнутом положении контактной пары задающей манометрической головки16 О, = О, включается лишь клапаннизкого давления (по сигналу 5), соединив компенсационную линию 18 через вакуумный насос 12 с атмосферой. Происходит быстрое уменьшение избыточного давления в компенсационной линии 18 до момента размыкания .контактной пары задающей манометрической. головки 16. Давление, при котором происходит размыкание этой контактной пары, подбирается путем настройки задающей манометрическойголовки 16 и имеет величину порядка50-100 мм рт, ст, избыточного давления. При срабатывании контактной пары манометрической головки 16(размыкании) снимается сигнал запрета на включение вакуумного насоса 12с прерывателя .11 и дальнейшее уменьшение давления в компенсационной линии 18 происходит за счет работы вакуумного насоса 12 до момента срабатывания (замыкания) контактной парыопрашиваемого датчика давления, После этого коммутатор 6 отключает цепьвключения О вакуумного насоса 12 иЯз клапана 10 низкого давления, ивключает (сигналом Ц) клапан 7 высокого давления, Линия 8 высокого давления соединяется с компенсационнойлинией 18 и в последней происходитрезкое скачкообразное увеличение дав"ления до момента размыкания контактной пары опрашиваемого датчика давления. Однако компенсационное давление, превышающее давление в реакционном стакане 1 из-за того, что кла.Формула изобретения Установка для определения термической. стойкости веществ, например полимеров, по авт. св. В 1273776, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и увеличения быстродействия установки при измерении глубоких вакуумметрических давлений, она дополнительно содержит логический элемент ИЛИ, пневмопан 7 не может сработать мгновенно,не записывается регистратором 14 отпневмопреобразователя 15, так как командаот коммутатора 6 не проходит через электронную схему блока 13.Начинается медленное стравливаниедавления из компенсационной линии 18через дроссель 19, При этом состояниевакуумного насоса 12 и клапана 1 Онизкого давления (включен или выключен) определяются давлением в компенсационной линии 18, Так как вакуумный насос 12 включается по сигналус манометрической головки 16 при избыточном давлении, то зто включениепроизойдет уже по сигналу с задающейманометрической головки 17, проходящему через логический элемент ИЛИ 9,если вакуумметрическое давление вкомпенсационной линии 18 превысиловеличину (-500)-(-600) мм рт, ст.При вторичном замыкании контактнойпары опрашиваемого датчика давления,происходит мгновенное срабатываниеблока 13 и регистратор 14 фиксирует компенсационное давление с пневмопреобразователя 15, которое в этотмомент с высокой точностью соответствует давленого в реакционном стакане 1,Таким образом, наличие двух задающих манометрических головок 16 и 17,прерывателя 11 и логического элемента ИЛИ, блока 13 запуска позволитсущественно снизить энергозатратыустановки, поскольку вакуумный насос12 работает лишь в области вакуумметрических и, близких к атмосферному,избыточных давлениях, а включениеклапана 10 низкого давления от сигнала с манометрической головки 17 придостижении в компенсационной линии18 глубоких вакуумметрических давлений позволяет существенно увеличитьскорость измерения этих давлений.7 1441263 8дроссель, установленный в линии, сое- дом логического элемента ИЛИ, и блок диняющей второй вход клапана высоко- запуска регистратора, вход которого го давления с выходом и вторым вхо" соединен с третьим выходом коммутадом клапана низкого давления, вторую тора, связанного четвертым выходом с5задающую манометрическую головку ком- вторым входом логического элемента пенсационного типа, пневматическиИЛИ, выход которого подключен к упподключенную к компенсационной линии, равляющему входу клапана низкого электрически связанную с первым вхо" давления.Тираж 847 ПодписиНИИПИ ,Заказ 6280/4Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная,