2.3 Устройство измерения динамической вязкости

и напряжения смятия студня

До начала измерений исследуемый материал не должен подвергаться каким – либо механическим воздействиям, так как последние могут сильно изменить его свойства. Поэтому заготовку для образца необходимо готовить в самом устройстве, используемом для измерений. В качестве рабочего тела используется цилиндр, которым служит медный эмалированный провод (покрытие провода эмалью позволяет избежать налипания исследуемого материала). Для повышения достоверности и точности результатов измерения устройство должно обеспечивать возможность одновременного приготовления нескольких заготовок из одного и того же материала. Поэтому в его конструкцию (рис.6), входит кассета 1, содержащая 10 одинаковых кювет, заполняемых исследуемой средой.

Кассета представляет собой параллелепипед с размерами 46011040 мм, в верхней плоскости которого имеется ряд цилиндрических сверлений на глубину 100 мм. По оси отверстия перпендикулярно лицевой поверхности расположены сквозные пазы шириной 4 мм и глубиной 100 мм. Кассета имеет ряд специальных монтажных отверстий в своей нижней части. Устройство кроме кассеты 1 содержит две крышки 2, на одну из поверхностей которых наклеена уплотнительная микропористая резина 3. Крышки крепятся к кассете посредством винтов 4. Кассета монтируется на стандартные штативы 5 (Горизонтальность расположения кассеты 1 может проверяться по уровню 6, устанавливаемому сверху). Кассета закрепляется на штативах винтами 8. Рабочее тело – проволока 9 - натянуто на упругой рамке 10, к нижней части которой крепится груз 11. На боковой стенке кассеты нанесены риски 14, позволяющие определять путь (60 мм), проходимый проволокой за время измерения, и паз 15 (на верхней стороне приспособления), в который помещается проволока в те интервалы времени, когда измерения не проводятся. С лицевой стороны кассеты (сторона с нанесенными рисками 14) посредством винтов 4 закрепляются кронштейны 17 и 13 с установленными в них излучателями 16 и фотоэлементами 12 соответственно. В ходе проведения измерения проволока перемещаясь по пазу 7, пересекает последовательно лучи от излучателей, формируя таким образом импульсы, между которыми измеряется интервал времени.

Верхняя риска наносится на расстоянии не менее 10 мм от верхнего края кюветы и соответственно образца, что позволяет исключить влияние на результаты измерений упрочненного поверхностного слоя и ускоренного движения цилиндра. Поэтому кюветы должны полностью заполнять исследуемым материалом. На указанном расстоянии от верхнего среза материала скорость движения режущего инструмента становится постоянной и определяется по формуле:

, (24) (4)

где S – путь, пройденный проволокой, то есть расстояние между рисками, м;

t – время движения, определяемое по интервалам между импульсами фототока, с.

Выражение для погрешности определения скорости имеет вид:

Временные интервалы определяются по показаниям миллиамперметра (рис. 6, а). При пересечении проволокой луча происходит изменение фототока в цепи, поэтому стрелка микроамперметра отклоняется от начального положения в сторону меньших показаний. В момент первого отклонения стрелки происходит запуск секундомера, а в момент второго отклонения — его останов.

В случае применения автоматического устройства измерения интервалов времени, например Ч3-38, Ч3-35, Ч3-54 и т.д. . применяется схема приведенная на рисунке 6, Б. Выходы 1и 2 соединяются с соответствующими входами данного устройства.