Средства измерений, входящие в комплект установки

Испытания язычкового прибора для измерения механических потерь и динамического модуля упругости твердых полимеров, методом вынужденных резонансных колебаний при исследовании зависимости амплитуды колебаний свободного конца образца

Установка предназначена для изучения механических свойств полимеров и для проведения лабораторных экспресс-анализов методом «ЯП».

Основные характеристики:
В комплект установки входят: «ЯП» с термо- и криокамерой, звуковой генератор типа ГЗ-33, регулятор низких температур. Интервал температур от 140 до 500 К. Производит измерения механических потерь и динамического модуля упругости твердых полимеров методом вынужденных резонансных колебаний.
Метод вынужденных резонансных колебаний предназначен для исследования динамических механических характеристик высокомодульных композиционных материалов в широком интервале температур. Позволяет исследовать процессы релаксации сложных полимерных композиционных материалов. Интервал частот 100-800 Гц.

Графики температурной зависимости динамического модуля упругости и фактора механических потерь, позволяют судить об особенностях структуры и переходах в сложных композиционных материалах, что дает возможность прогнозировать их свойства в широком интервале температур.

Задачи, решаемые при аттестации установки:

       - экспериментальное определение нормированных точностных характеристик установки,

их соответствие требованиям нормативных документов;

       - проверка обеспеченности НИО методиками и средствами измерений.

       1.3 Перечень характеристик, подлежащих экспериментальному определению

 

Наименование характеристик	Предел измерений	Примечание
1	2	3
диапазон амплитуд поперечных колебаний образца - (при изменении частоты от 10 Гц до 500 Гц)	(1,5÷4) дел. шкалы (2÷5) дел. Шкалы	Образец 1 Образец 2
диапазон частоты резонанса образца v р	(20÷160) Гц (40÷150) Гц	Образец 1 Образец 2
модуль упругости образца -	(2÷4)·10-9н/м2 (1,5÷6,5)·10-9 н/м2	Образец 1 Образец 2
коэффициент механических потерь tg δ	(0,05÷1) (0,01÷0,5)	Образец 1 Образец 2
погрешность определения частоты резонанса	± 5 %;
погрешность определения модуля упругости	±(3÷5) %
погрешность определения коэффициента механических потерь	±(3÷5) %

Средства измерений, входящие в комплект установки

Наименование  средств измерений. Тип, марка, зав. номер	Пределы измерений	Класс точности. Погрешность измерений	Назначение СИ	Прим.
1	2	3	4	5
Милливольтметр Щ 4501 № 4052722	(0÷1800)0 С	±1,5 %	Для измерения и регулировки температуры
Потенциометр КВП-503	(0÷1000)0 С		Обеспечение постоянства заданной температуры
Ртутный термометр ТА-15, ТА-3	(-100 ÷ +20)0 С (0÷450)0 С	Кл.0,5 20 С	Измерение температуры
Звуковой генератор Г3- 33 № 13084	20 Гц ÷200 КГц (0÷6,3) В	± (0,02F + 1) Гц   ± (2,5 ÷5) %	Источник синусоидальных электрических колебаний звуковых частот
Оптическая система МОВ-1-15Х № 602590			Визуальное наблюдение поперечных колебаний образца
Регулятор напряжения РНШ	8 А, (0÷220)В	±5 %	Измерение напряжения
Частотомер-хронометр Ф 5080			Измерение частоты

Испытания необходимо проводить при следующих условиях:

 - температура окружающего воздуха- (20± 5)⁰ С;

        - относительная влажность воздуха - (65 ⁺¹⁵) %;

        - атмосферное давление - (100⁺⁶) кПа.

       4.2 Режимы функционирования установки:

       - интервал частот (10÷500) вГц;

       - крепление образца в держателе строго вертикально, зажатая часть образца составляет (3÷4) мм и располагается в кольцевом вырезе в центре термо и криокамеры.

Требования безопасности

       5.1 При подготовке и проведении аттестации следует соблюдать требования техники безопасности в соответствии с ГОСТ 12.0.005-84.

       5.2 Все элементы установки должны быть надежно заземлены. Надежность заземления должна периодически проверяться в процессе эксплуатации.

5.3 К работе на установке допускаются лица, имеющие первую группу допуска по правилам техники безопасности и технической эксплуатации электроустановок, прошедшие инструктаж на рабочем месте по технике безопасности труда и ознакомленные с настоящим паспортом.

       6 Подготовка к испытаниям

       6.3 Закрепить образец – образец в виде пластины толщиной (0,5÷1) мм, шириной (3÷5) мм и длиной (20÷50) мм. Снять верхнюю часть прибора с вибратором и электромагнитной системой. Снова установить верхнюю часть прибора.

       6.4 Тумблер, смонтированный на электронном регуляторе температуры ЭВП-11

 (КВ-503) установить в положение, соответствующее положительным или отрицательным температурам.

       6.5 Совместить с помощью окуляра четкое изображение грани торца исследуемого образца с делениями шкалы.

6.6 При измерениях в области высоких температур подключить термокамеру, для чего установить на регуляторе РНШ напряжение 70 вольт.

6.7При измерениях в области низких температур подключить электрический нагреватель и клапан для подачи азота из сосуда.

Проведение испытаний

Внешний осмотр

7.1.1 При внешнем осмотре установки (язычкового прибора) проверить:

- соответствие внешнего вида установки техническому описанию;

- комплектность установки согласно эксплуатационной документации;

- правильность крепления частей установки (станина, на которой расположена электромагнитная и оптическая системы, должна устанавливаться в строго горизонтальном положении);

- наличие действующих свидетельств (клейм или протоколов) о калибровке/поверке измерительных приборов, входящих в комплект установки.

Опробование

7.2.1 Опробование проводят в соответствии с требованиями, нормами и методами, установленными в техническом описании и инструкцией по эксплуатации на установку.

7.2.2 При опробовании проверить:

- возможность включения, выключения и функционирования установки;

- работоспособность органов управления и регулирования;

- вертикальное крепление образца в держателе;

- правильность и надежность заземления;

- соблюдение требований безопасности.

7.3 Методы испытаний (измерений) для определения точностных характеристик.

Для исследования динамических характеристик полимеров (методом вынужденных резонансных колебаний) рассматривается метод колеблющегося «язычка», который основан на изучении изгибных резонансных колебаний тонкого стерня с закрепленным концом.

Сущность метода заключается в исследовании зависимости амплитуды колебаний свободного конца образца, представляющего собой стержень, от частотного воздействия. По измерениям амплитуды поперечных колебаний образца при разных частотах строится резонансная кривая, параметры которой (резонансная частота V_p и полуширина Δ_v) входят в расчетные формулы для динамического модуля упругости Е и коэффициента механических потерь.