УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОПЕРЕЧНОЙ ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к области материаловедения, определение воздухопроницаемости капиллярно-пористых текстильных материалов, в частности к методам изучения их структуры и свойств.
Известно устройство для испытаний строительных материалов на воздухопроницаемость, включающее основную и дополнительную камеры, подключенные к микроманометрам, вакуумный механизм и механизм поступательного перемещения [Авторское свидетельство СССР N 845098, кл. G01N 33/38, 1981.].
Известно устройство, содержащее рабочую камеру с уплотнением, источник разрежения, соединительные шланги, вакуумметр и регулятор разрежения [Авторское свидетельство СССР N 877433, кл. G01N 33/38, 1981.]. Недостатками данных устройств являются сложность конструкции и низкая точность вследствие косвенного метода измерения воздухопроницаемости.
Известно устройство для ускоренного определения воздухопроницаемости материала АГМА-2Р, содержащий рабочую камеру с поршнем, механизм перемещения поршня, вакуумметр, электронный блок индикации положения стрелки вакуумметра [Паспорт прибора АГМА-2Р 2857.00.00.000 ПС. Министерство транспортного строительства СССР, 1991, 31 с].
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, большие весогабаритные показатели, потребность в источнике электрической энергии, косвенность метода измерения воздухопроницаемости, низкие технические возможности, а также сложность применения данного прибора для определения воздухопроницаемости в реальных условиях на строительных объектах.
Известно также устройство для измерения физических характеристик волокнистых материалов, а именно их воздухопроницаемости, что позволяет судить о степени загрязнения и износа этих материалов, например прессовых сукон бумагоделательных машин; устройство содержит заборник воздушно-водяной смеси, водоотделитель, снабженный датчиком разрежения с электрическим выходом, индикатор, а также элемент для создания разрежения, при этом выход заборника воздушно-водяной смеси соединен магистралью со входом водоотделителя, выход которого соединен с элементом для создания разрежения (RU 93034819/25 от 02.07.1993 по кл. G01N 15/00).
Недостатком данного устройства является в недостаточной достоверности результатов измерений; это обусловлено тем, что устройство не компенсирует погрешности измерений, обусловленные такими факторами, как нестабильная работа элемента для создания разрежения, например, из-за колебания питающего его напряжения, температуры, загрязнения водоотделителя и магистрали, связывающей водоотделитель с элементом для создания разрежения; при этом при одной и той же воздухопроницаемости и, соответственно, степени загрязнения и/или износа волокнистого материала показания индикатора будут существенно различными.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является ATL-2, по технической сущности прибор служит для определения воздухопроницаемости - объема воздуха, прошедшего через заданную площадь испытуемого материала за единицу времени при определенном разрежении под точечной пробой. Указанный прибор обеспечивает измерение воздухопроницаемости в диапазоне от 4 до 8000 л/ч, разряжение под точечной пробой 49 Па (5 мм вод. ст.), силу прижима точечной пробы 147 Н (15 кгс). (ГОСТ 12088-77. Материалы текстильные и изделия из них. Метод определения воздухопроницаемости - М.: Изд-во стандартов. - 12 с; Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства: Учебное пособие для вузов // Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д., Петропавловский Д.Г. и др., - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Легпромбытиздат, 1991 - 432 с).
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, большие весогабаритные показатели, не обеспечивает получение сопоставимых стабильных результатов и возможность сравнения показателей воздухопроницаемости различных материалов, низкие технические возможности, а также сложность применения данного прибора для определения воздухопроницаемости в реальных условиях на строительных объектах.
Целью полезной модели является решение задачи связанной с экспериментальным определением поперечной воздухопроницаемости текстильных материалов.
Технический результат достигается тем, что устройство для определения поперечной воздухопроницаемости текстильных материалов состоит из двух контуров, первый контур содержит полую рабочую камеру имеющую цилиндрическую форму, в верхнем основании фиксируются кольца, между которыми зажат образец, нижние основание рабочей камеры имеет запаянное донышко, от которого отходит два патрубка, первый соединен со спиртовым микроманометром, второй с распределительным коллектором, распределительный коллектор соединен с системой параллельно подключенных ротаметров имеющих различные диапазоны измерений, над каждым ротаметром имеется вентиль позволяющий использовать тот или иной ротаметр в зависимости от величины расхода воздуха, вентили соединены с выходным коллектором, который соединен патрубком с вытяжным вентилятором, а он в свою очередь с лабораторным автотрансформатором, над рабочей камерой с небольшим зазором расположен второй контур имеющий направляющую трубу, соединенную патрубком с нагнетающим вентилятором, а он соединен с лабораторным автотрансформатором, в направляюще трубе расположена пневмометрическая трубка Клеве, концы которой соединены со спиртовым микроманометром.
На чертеже представлен общий вид устройства для определения поперечной воздухопроницаемости текстильных материалов.
Устройство для определения поперечной воздухопроницаемости текстильных материалов состоит из двух контуров. Первый контур содержит полую рабочую камеру 1 имеющий цилиндрическую форму, в верхнем основании фиксируются кольца 2, между которыми зажат образец 3. Нижние основание рабочей камеры 1 имеет запаянное донышко, от которого отходит два патрубка. Первый соединен со спиртовым микроманометром 4, второй с распределительным коллектором 5. Распределительный коллектор 5 соединен с системой параллельно подключенных ротаметров 6, 7, 8, 9, 10 имеющих различные диапазоны измерений. Над каждым ротаметром имеется вентиль 11, 12, 13, 14, 15 позволяющий использовать тот или иной ротаметр в зависимости от величины расхода воздуха. Вентили соединены с выходным коллектором 16, который соединен патрубком с вытяжным вентилятором 17, а он в свою очередь с лабораторным автотрансформатором 18.
Над рабочей камерой 1 с небольшим зазором расположен второй контур имеющий направляющую трубу 19, которая соединена патрубком с нагнетающим вентилятором 20, а он соединен с лабораторным автотрансформатором 21. В направляюще трубе расположена пневмометрическая трубка Клеве 22 перепад давления, на которой определялся по спиртовому микроманометру 23.
Работает устройство следующим образом.
Устройство работает в трех режимах: 1 - режим обдува, когда включен нагнетающий вентилятор 20. В рабочую камеру 1 между двух фиксирующих колец 2 помещается материал 3 в верхней точки основания цилиндра. Включаем нагнетающий вентилятор 20, лабораторным автотрансформатором 21 контролируем расход подаваемого потока воздуха на материал 3. Выбираем ротаметр в зависимости от расхода воздуха и открываем кран над ним. Снимаем показания приборов: выбранного ротаметра, спиртового микроманометра 23 присоединенного к трубке Клеве 22 и спиртового микроманометра 4 присоединенного к донышку рабочей камеры 1. Измерения проводим при разных наклонах спиртовых микроманометров и делений шкалы ротаметра. Полученные результаты сводятся в таблицу и обрабатываются в программе MathCad;
2 - режим прососа, когда отключен нагнетающий 21 и включен вытяжной вентилятор 17. В рабочую камеру 1 между двух фиксирующих колец 2 помещается материал 3 в верхней точки основания цилиндра. Включаем вытяжной вентилятор 17, лабораторным автотрансформатором 18 контролируем расход просасываемого потока воздуха через материал 3. Выбираем ротаметр в зависимости от расхода воздуха и открываем кран над ним. Снимаем показания приборов: выбранного ротаметра и спиртового микроманометра 4 присоединенного к донышку рабочей камеры 1. Измерения проводим при разных наклонах спиртового микроманометра и делений шкалы ротаметра. Полученные результаты сводятся в таблицу и обрабатываются в программе MathCad;
3 - режим обдува с прососом, когда работают оба вентилятора. В рабочую камеру 1 между двух фиксирующих колец 2 помещается материал 3 в верхней точки основания цилиндра. Включаем оба вентилятора, причем производительность вытяжного 17 контролируется по спиртовому микроманометру 4 так, чтобы давление под образцом равнялось атмосферному. Лабораторным автотрансформатором 21 контролируем расход подаваемого потока воздуха на материал 3, а 18 контролируем расход просасываемого потока воздуха. Выбираем ротаметр в зависимости от расхода воздуха и открываем кран над ним. Снимаем показания приборов: выбранного ротаметра, спиртового микроманометра 23 присоединенного к трубке Клеве 22 и спиртового микроманометра 4 присоединенного к донышку рабочей камеры 1. Измерения проводим при разных наклонах спиртового микроманометра и делений шкалы ротаметра. Полученные результаты сводятся в таблицу и обрабатываются в программе MathCad.
Преимуществами предлагаемого устройства являются:
- снижение в несколько раз весогабаритных показателей всего устройства, что упрощает его эксплуатацию;
- требует небольшого расхода электрической энергии, что позволяет производить испытания в энергосберегающем режиме;
- расширение технических возможностей при измерении воздухопроницаемости широкого диапазона текстильных материалов в реальных условиях.