ПРЕСС-ФОРМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КАРБОНИЗИРОВАННЫХ ОСТАТКОВ ОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ЭКСПЕРТИЗЕ ПОЖАРОВ

Полезная модель относится к области исследования физических свойств веществ, а именно, определения удельного электрического сопротивления карбонизированных остатков органических материалов при экспертизе пожаров, как в лабораторных, так и полевых условиях.
Полезная модель может быть использована в инженерно-технических лабораториях, занимающихся исследованием и экспертизой пожаров, а так же в организациях, занимающихся независимой экспертизой чрезвычайных ситуаций.
2
Известен метод определения температурных и временных характеристик горения и установления очага пожара путем исследования физико-химических свойств карбонизированных остатков органических материалов (авторское свидетельство СССР №1220452 G01N 27/04, 1985). Для реализации данного метода необходимо измерение электрического сопротивления карбонизированных остатков органических материалов под давлением 3500-5000 кгс/см. Это измерение проводится в момент сжатия пробы углеродного материала гидравлическим прессом, подключенным к мегаомметру. В комплект оборудования пресса входит пресс-форма, в которой непосредственно происходит сжатие пробы.
Известная конструкция пресс-формы состоит из направляющего корпуса и установленных в нем поддона, эбонитовой втулки, резиновой шайбы и пуансона. При измерении электрического сопротивления поддон и эбонитовая втулка помещаются в направляющий корпус. После загрузки фиксированного количества подготовленной пробы, в направляющий корпус помещается пуансон с резиновой шайбой. Замер сопротивления слоя углеродного остатка производится мегаомметром в момент сжатия пресс-формы.
Наиболее близка к предлагаемой модели и может быть выбрана в качестве прототипа пресс-форма для измерения электрического сопротивления карбонизированных остатков органических материалов при экспертизе пожаров (патент РФ на полезную модель №116643 G01N 27/00 (2006.1) от 24.11.2011). В ней имеется стальная направляющая втулка, оснащенная режущей кромкой для подготовки сдерживающих прокладок из фольги. В направляющем корпусе срезана фаска для входа режущей кромки направляющей втулки. Диэлектрическим элементом устройства служит полиамидная трубка, размещаемая в направляющей втулке. Сдавливающие элементы стальных (HRC 55-60) поддона и пуансона, оснащенных резиновыми шайбами, соответственно уменьшены и увеличены таким образом, чтобы проба угля располагалась в центре полиамидной трубки.
Данная модель позволяет сохранить пробу угля как вещественное доказательство для повторных измерений.
Однако, количество и насыпная плотность угля, помещенного в пресс-форму, могут быть различными и, соответственно, высота столбика угля (h) в момент сжатия будет различной. Это затрудняет определение удельного электросопротивления пробы угля, которое, как известно, зависит от высота столбика угля (h).
Целью полезной модели является обеспечение возможности измерения электросопротивления фиксированной толщины слоя угля вне зависимости от высоты столбика угля в пресс-форме.
Поставленная цель достигается путем изменения существующих и добавления новых элементов в конструкцию пресс-формы. В сменную трубку, выполненную из любого неэлектропроводного материала, вставляются две трубки одинакового внутреннего диаметра и фиксированной высоты, выполненные одна из электропроводного, другая из неэлектропроводного материалов. Между втулкой и поддоном устанавливается шайба из неэлектропроводного материала, имеющего модуль Юнга не менее 2 ГПа.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фигуре представлен разрез заявляемого устройства.
Устройство пресс-формы состоит из направляющего корпуса 12, втулки с режущей кромкой 3, пуансона 1 и поддона 9, оснащенных резиновой шайбой 2 и шайбой 8 из неэлектропроводного материала, имеющего модуль Юнга не менее 2 ГПа. В направляющем корпусе 12 находится сменная трубка 4 из неэлектропроводного материала, в которую вставлены две трубки одинакового внутреннего диаметра из электропроводного материала 5 и неэлектропроводного материала 7.
Измерение удельного электрического сопротивления угля осуществляется следующим образом.
Сменная трубка 4, в которую вставлены трубки 5 и 7, помещается во втулку 3 и устанавливается на поддон 9 с шайбой 8. На режущую кромку втулки 3 накладывается фольга и путем режущего продавливания формируется прокладка 10, поверх которой помещается подготовленная проба угля 6. Аналогично прокладке 10 формируется прокладка из фольги 11. Направляющий корпус 12 устанавливается на втулку 3 и фиксируется пуансоном 1, оснащенным резиновой шайбой 2. Далее пресс-форма помещается в гидравлический пресс. Снятие показаний мегаомметра, подключенного к прессу, происходит в момент сжатия пресс-формы.
Высота трубок 5 и 7 подобрана таким образом, чтобы при установке на поддон 9 расстояние между нижней границей электропроводящей трубки 5 верхней границей поддона 9 имело заданный размер.
В момент измерения электрический ток проходит по участку пробы от нижней границы электропроводящей трубки 5 через слой прокладки 10 до верхней границы поддона 9. Таким образом, толщина слоя угля, участвующего в измерении электросопротивления остается неизменной вне зависимости от высоты столбика угля.
Устройство пресс-формы даст возможность получить более достоверные результаты определения удельного электросопротивления карбонизированных остатков органических материалов без измерения высоты слоя угля в момент сжатия пресс-формы.