Реогониометры

Измерительные схемы- прибора позволяют регистрировать касательные напряжения с помощью датчика перемещений и сменного торсиона нормальные напряжения (эта система измерений здесь не описывается, поскольку проблема измерения нормальных напряжений при сдвиговом течении не рассматривается в данной книге) колебания нижней плоскости, т. е. задаваемые колебания. Прибор укомплектован набором торсионов с жесткостью от 0,1 до 10 Н-м/рад (10 —10 ° дин-см/рад), а индукционный датчик перемещений с соответствующим вторичным прибором может работать в шести пределах — от 5 до 2000 мкм. В целом система измерения крутящего момента пригодна для работы в довольно широких пределах— от 5-10" Н-м до 5 Н-м, что отвечает интервалу касательных напряжений (при использовании набора конусов, имеющихся в комплекте рабочих узлов прибора) от Ы0 до 1-10 Па. Система задания колебаний позволяет варьировать амплитуду деформаций в пределах от 1,6-10 до 3,1 Ю рад. При использовании измерительного узла типа конус — плоскость с углом между образующей конуса и плоскостью 2° эти смещения отвечают деформациям от 5 до 100%. Однако вблизи нижнего предела измерений возможны отклонения от синусоидальной формы колебаний, так что наиболее целесообразно проводить измерения при амплитудах деформации, больших 5-10"" рад. В обычном исполнении реогониометра оба сигнала — от задатчика колебаний и от смещений верхнего конуса — подаются на двухканальный самописец (потенциометр или осциллограф) и их амплитуды, а также разность фаз находятся вручную , по записи на ленте самописца. Однако изготовитель прибора поставляет также дополнительное электронное оборудование для автоматической регистрации амплитуд сигналов и разности фаз колебаний с выходом на цифровые показывающие приборы. Измерительные схемы реогониометра работают на несущей частоте 5000 Гц и снабжены системой фильтров, что позволяет получать довольно четкие сигналы, легко поддающиеся расшифровке. В то же время использование системы фильтров делает незаметным для экспериментатора возможные ошибки, связанные с недостатками механической части прибора (это удобно для серийных измерений, но может привести к серьезным ошибкам при научных исследованиях). [c.131]

Отличием этого прибора от реогониометра является развитие методов автоматизации обработки результатов измерений. Это достигается тем, что измеряемые величины подаются на вход мини-ЭВМ, которой укомплектован прибор, а экспериментатор считывает непосредственно значения конечных характеристик материала— модулей упругости и потерь. Этот прибор может работать в автоматическом режиме по (различным программам повторяя измерения через требуемое время, изменяя частоту или температуру и т. п. При этом результаты измерений фиксируются печатающим устройством. [c.132]

Приборы типа реогониометра с механическим приводом могут использоваться для измерений механических свойств различных материалов. Однако доминирующей областью их применения остается измерение характери- [c.132]

Прямые измерения (Яц — и т как функций скорости сдвига были выполнены с помощью реогониометра Вейссенберга (модель R-16) с использованием в качестве рабочего узла конуса и плоскости радиусом 1,25 см с углом между образующей конуса и плоскостью а, равным 4°. Касательные напряжения т, скорость сдвига у и первую разность " нормальных напряжений (Рц — Р22) вычисляли обычным способом по формулам [c.184]

Рис. 3. Сопоставление величин 5н, найденных по результатам измерений напряжений на реогониометре (1), с вычисленными по разбуханию струи, выдавленной из капилляров диаметром 3 мм (2) и 1,25 мм (3). Образец А,

Измерения вязкости 115 низковязких растворов выполняли на вискозиметре Уббелоде с подвешенным уровнем. Измерения т]о высоковязких систем проводили на реогониометре Вейссенберга, модель К-17, используя конус диаметром 10 см с углом между образующей конуса и плоскостью, равным 2°. Все опыты выполняли в помещении, термостатированном при 25 °С. Дополнительно и-образные трубки вискозиметров помещали в термостатирующую ванну, а образец, заполняющий рабочий зазор в реогониометре, окружили открытой рубашкой, в которой циркулировал растворитель этот метод позволил избежать испарения растворителя из исследуемого образца в ходе эксперимента. [c.221]

Измерение вязкости с помощью вискозиметров Уббелоде представляет собой хорошо известную стандартную процедуру [19], не требующую каких-либо специальных пояснений. Следует указать только, что продолжительность истечения в обсуждаемых ниже экспериментах всегда превышала 150 с, поправки-на изменение кинетической энергии потока были несущественно малыми и неньютоновские эффекты не наблюдались. Метод измерения вязкости с помощью вискозиметров типа конус — плоскость также хорошо известен [19], хотя некоторые проблемы-возникают при исследовании жидкостей, у которых Т1о < 1 пуаз, потому что низковязкие жидкости выливаются из рабочего зазора. Для исследования таких систем на вращающийся конус надевают чашку, которую заполняют раствором так, чтобы его уровень был выше верхней кромки рабочего зазора. При исследовании жидкостей с более высокой вязкостью эта предосторожность оказывалась излишней. В некоторых случаях растворы с вязкостью в диапазоне 0,1—0,5 пуаз исследовали на приборах обоих типов расхождение получаемых при этом результатов не превышало 5%, причем значения вязкости, получаемые на реогониометре, всегда были заниженными по сравнению с данными капиллярной вискозиметрии. Опыты на реогониометре [c.222]

Рис. У.7. Вязкостные характеристики бимодальной дисперсии полиметилметакрилата в бензине (78,4% твердых веществ), измеренные на реогониометре Вайсенберга.

Рассмотрим теперь реологические свойства растворов двух полимеров, измеренные с помощью реогониометра Вейссенберга, т. е. в сдвиговом поле. Существуют теоретические положения, позволяющие использовать результаты при сдвиге для предсказания поведения раствора при продольном течении. В самом деле, хорошо известно, что оба вида течения реализуются в обычных процессах формования. [c.159]

Используя вискозиметр типа конус—плоскость, можно оценить эффекты внутренней смазки и высокотемпературной пластификации, наблюдая изменение нормальных напряжений и вязкости. Точная оценка действия внешней смазки может оказаться затруднительной. Дело в том, что пристенное скольжение — это прежде всего явление, протекающее при высоких скоростях сдвига. Однако выпускаемая в настоящее время аппаратура этого типа, например реогониометр Вайссенберга, не приспособлена для измерений в требуемом интервале скоростей сдвига. С помощью миниатюрных смесителей закрытого типа можно измерить скорость сольватации внутренних смазок, регистрируя время гомогенизации расплавленной смеси. Менее достоверные результаты этот способ дает при исследовании внешней смазки. Кроме того, внешняя смазка и процесс сольватации и плавления могут налагаться друг на друга. Поэтому для интерпретации результатов в этом случае необходимы большая осторожность и опыт. [c.50]

Рис. 15. Реогониометр Вейссенберга Г —измерение крутящего момента Л1 —измерение нормального усилия УУ —измерение скорости вращения.

Эластичность расплава может быть оценена различными ротационными приборами. С помощью реогониометра можно осуществлять колебательную сдвиговую деформацию образца по гармоническому закону. Возникающие при этом напряжения также изменяются по приблизительно гармоническому закону, поэтому можно определить разность фаз между деформацией и напряжением. При чисто упругих деформациях напряжение изменяется в фазе с деформацией. При течении вязкой жидкости напряжения отстают на 90° от деформации, поэтому по разности фаз можно судить об относительной величине упругой- и вязкой составляющей напряжения. Упруговязкие свойства образца полностью характеризуются величиной отношения амплитуд напряжения и деформации и разностью фаз между ними. Эти величины зависят от частоты, амплитуды и температуры. Методы расчета различных [c.79]

Подобные опыты с колебанием системы могут быть проведены с помощью модифицированного вискозиметра конус-пластина или реогониометра Вейзенберга. [c.223]

Для оценки вязкоупругих свойств материалов предназначен прибор Реогониометр (СССР). Как и вискозиметр Муни, он включает два коаксиально расположенных цилиндра, причем внутренний цилиндр дополнительно снабжен двумя верхними и двумя нижними кольцами для автоматической загрузки и выгрузки исследуемого материала. Это позволяет использовать прибор на производственных линиях для непрерывного контроля вязкоупругих свойств материалов. Фирмой arri-Med предложен реогониометр Вейссенберга для полных и тщательных исследований полимеров при различных напряжениях и скоростях сдвига. [c.444]

Реогониометр, принципиальная схема которого показана на рис. VI.5, представляет собой установку для комплексного исследования полимерных материалов. Рабочий узел выполнен в виде сочетания конуса и ПЛОСКОСТИ, между которыми помещается образец. Возможны и другие варианты установки образца. Привод осуществляется с ПОМОЩЬЮ двух независимых систем, одна из которых создает вращение с постоянной скоростью, а другая — гармониче-ческие колебания. Обе системы включают в себя синхронный электродвигатель (частота вращения 1500 или 3000 об/мин) и 60-ступен-чатую коробку передач с передаточным отношением каждой ступени 10 (т. е. в 1,26 раз), так что в пределах каждого десятичного шорядка может выбираться 10 фиксированных скоростей (частот колебаний), В сумме скорость (частота) может изменяться в 10 раз. Далее движение через червячный редуктор (с передаточным отношением 4 1) передается нижней плоскости рабочего органа прибора. Преобразование вращения в колебания с помощью генератора колебаний (см. ниже) позволяет реализовать частоты примерно от 2,5-10 до 25 Гц. По требованию заказчика прибар уком- [c.130]

Рис. У1.6. Кинем.атичвокая схема генератора колебаний реогониометра

Прибор, по схеме подобный реогониометру и обладающий близкими характеристиками, разработан также в СССР и известен под названием ПИРСП — Прибор для измерения реологических свойств полимеров . [c.132]

Для многих практических целей наиболее пригоден прибор Хааке и Ротовиско, так как он включает два типа вискозиметров — коаксиальные цилиндры и конус-пластина. Реогониометр Вейзенберга удобен для измерения как вращательного, так и колебательного сдвига. Колебательный сдвиг представляет особый интерес при изучении структуры эмульсий, ибо малые амплитуды вызывают меньшие повреждения структуры, чем вращение. [c.214]

Динамические функции n ( ji) и G ( o) в области частот а от 0,03 до 60 с изучали при 190 °С с помощью реогониометра Вейссенберга с рабочим узлом типа конус — плоскость. Зависимость Ti(7) в диапазоне скоростей сдвига у от 0,01 до 1 с измеряли на этом же приборе, но при повышении скорости обра- [c.150]

Опыты, целью которых было сравнение экспериментальных данных, получаемых на реогониометре Вейссенберга и методами капиллярной реометрии, выполняли на примере 4 образцов полиэтилена высокой плотности, два из которых (А и О) получили гомополимеризацией этилена, а два других (В и С) — сополи-меризацией этилена с небольшими добавками бутена. Исследуемые полимеры характеризовали стандартными методами по индексу расплава М1 и плотности р, а также по значениям среднечислового Мп и средневесового Мц, молекулярных весов, определенных методом гель-проникающей хроматографии. Все эти характеристики образцов приведены в табл. 1. [c.182]

Рис. 2. Сопоставление величин (Рц - 22)1 полученных прямыми измерениями на реогониометре (У) и вычисленных поданным капиллярной реометрии при использовании капилляров диаметром 3 мм (2) и 1,25 мм (3). Образец А.

В текучем состоянии. Далее, при сравнении данных, полученных на реогониометре, с величинами разбухания струи принимали, что среднее значение первой разности нормальных напряжений, получаемое по данным капиллярной реометрии, равно той постоянной величине, которая измеряется на реогониометре при заданной скорости сдвига, а при вычислении 5 [c.189]

Приборы и устройства, используемые в Р. п., широко различаются по виду объектов исследования, его задачам (сравнительные или исследовательские испытания), степени автоматизации измерений и др. Нек-рые приборы для определения динамич. характеристик выпускают в различных странах в промышленном масштабе, напр, торсионные маятники (США, Голландия, ФРГ), в основу конструкторской разработки к-рых ноложен метод свободнозатухающих колебаний реогониометр Вайссенберга (Великобритания), основанный на использовании метода вынужденных гармонич. сдвиговых колебаний прибор Виброн (Япония) для твердых полимерных материалов, основанный на методе вынужденных растягивающих колебаний, и др. [c.175]

Вероятно, самым сложным ротационным прибором является реогониометр Вейссенберга — Робертса , выпускаемой фирмой Sangamo ontrols Ltd. (Англия). Схема этого прибора показана на рис. 16. Реогониометр может использоваться для проведения обширных исследований различных реологических параметров упруговязких жидкостей, в частности для разделения вязкой и упругой составляющей деформации и определения различных компонент тензора напряжений. Однако этот реометр, как и вообще [c.78]

В упруговязкой жидкости, кроме касательных напряжений, возникают напряжения, нормальные к плоскости сдвига. Кроме того, дазвиваются высокоэластические сдвиговые деформации. Существование нормальных напряжений приводит к тому, что в приборе типа конус — плоскость возникает давление на поверхности конуса и плоскости. Этот эффект, обычно называемый эффектом Вейссенберга наиболее наглядно можно продемонстрировать, вращая цилиндр в упруговязкой жидкости . В таком опыте жидкость стремится взобраться на вращающийся цилиндр. В реогониометре предусмотрена возможность измерения нормальных напряжений. Используя обычные конус и плоскость, можно замерить суммарное усилие, действующее на конус. Прибор также снабжен специальным устройством, показанным на рис. 15, с помощью которого можно определить радиальное распределение нормальных напряжений. [c.80]

На рис. 16 показаны типичные результаты измерений нормальных и касательных напряжений, возникающих в расплаве полиэтилена при постоянной скорости сдвига, по результатам измерения на реогониометре . Записанные выше уравнения основаны на теории и экспериментальных работах Вейссенберга, Робертса и Джоблинга. Известны и другие формулы. Обзор относящихся сюда работ можно найти в статье Джоблинга и Робертса [c.80]

По форме измерительных поверхностей ротационные вискозиметры подразделяют а несколько групп типа цилиндр — цилиндр , конус — плоскость , диск — диск и др. Наибольшее распространение получили приборы типа конус — плоскость , преимуществом которых является однородность поля скоростей сдвига по всему рабочему зазору (эластовискозимет-ры РЭВ-1 и РЭВ-2, реогониометр Вайсенберга и др.). При исследовании реологических свойств реактопластов в интервале скоростей сдвига у=1 100 с может быть использован ротационный вискозиметр типа цилиндр — цилиндр , разработанный в МИХМ, конструкция которого представлена на рис. 25. В качестве устройства для измерения крутящего момента и записи измерения последнего во времени в данном вискозиметре использован пластограф Брабендер. [c.71]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология