Определение влажности воздуха данным методом базируется на способности гигроскопических материалов, поглощая пары из воздуха, обратимо изменять свои линейные размеры или другие параметры.
Если необходимо довести влажность материала до определенного значения (например, нормируемого стандартом Wн, %), образцы взве-шивают и устанавливают фактическое влагосодержание материала Wф, %, по существующей методике. Массу образцов, имеющих стандартную влажность, называют кондиционной и рассчитывают по формуле:
, (3)
где m н и m ф – соответственно кондиционная и фактическая масса материала, г.
Для получения необходимой влажности материала образцы увлажняют и доводят их массу до кондиционной mн. Увлажнение материала с до-ведением его массы до кондиционной можно производить в эксикаторе над водой или использовать для этих целей кондиционные камеры.
1.1.3 Определение геометрических показателей и массы материалов
Геометрические размеры и масса материалов в результате физико-механических воздействий при изготовлении и эксплуатации изделий могут меняться, что, в свою очередь, отражается на качестве изделия. Помимо этого, изменение линейных размеров и массы материалов свя-зано с происходящими в материале физико-механическими и химичес-кими процессами, и, следовательно, изменение данных параметров может служить косвенным показателем физико-механических и хими-ческих изменений состояния материала. Кроме того, толщина материала является показателем важных потребительских и технологических свойств изделия и определяет возможность применения материала
в тех или иных изделиях.
Показатели геометрических свойств и массы материалов сущест-венно зависят от подготовки образцов (проб) материалов к испытанию. Так, при повышенной влажности может произойти усадка или набухание материала, а также изменение его массы.
Для определения линейных размеров (длины, ширины, диаметра, толщины) образцов материалов применяют металлические измерительные линейки, толщиномеры.
1.1.4 Измерение линейных размеров и толщины
Линейные размеры материалов устанавливают измерительной линейкой. Для разметки и вырезания образцов более удобны стальные линейки (ГОСТ 427-75). Желательно, чтобы цена деления линейки была равна 0,5 мм.
Для измерения толщины материалов используют, как правило, толщиномеры типа ТР (толщиномер ручной), которые могут разли-чаться диапазоном измерения, вылетом дуги корпуса, а также наличием или отсутствием механизма нормированного измерения усилий.
1 – дуга; 2, 3 – измерительные площадки;
4 – стержень; 5 – индикатор; 6 – рычаг; 7 – стрелка;
8 – аппаратный винт
Рисунок 3 – Толщиномер
Толщиномер ТР (ГОСТ ) имеет измерительные площад-ки 3 и 2 (рисунок 3), дугу 1 и отсчетное устройство (индикатор часово-го типа) 5. Верхняя площадка 3 закреплена на измерительном стержне 4 индикатора 5, укрепленного на конце дуги 1. Внутри индикатора 5 имеется пружина, надетая на измерительный стержень 4, которая соз-дает на нем определенное усилие. В результате этого верхняя измери-тельная площадка постоянно прижата к нижней измерительной площадке. При нажатии на конец двуплечего рычага 6 стержень 4 поднимается. Внутри индикатора 5 имеется зубчатая передача, которая преобразует поступательное движение стержня 4 во вращательное движение стрелки 7. При движении стержня 4 вверх или вниз двигается стрелка 7.
В комплект прибора входит набор измерительных площадок диаметрами 2, 10 и 30 мм. Шкала индикатора регулируется относительно нулевого положения стрелок путем вращения стопорного винта 8. При нулевом положении стрелки 7 на шкале площадки должны соприкасаться с образ-цом всей поверхностью.
Для измерения толщины образца толщиномер берут в правую руку и большим пальцем нажимают на верхний конец рычага 6 для поднятия верхней измерительной площадки 3. Образец располагают между площадками 2 и 3 так, чтобы точка образца, в которой изме-ряется толщина, находилась над центром нижней площадки 2. Затем рычаг 6 плавно опускают, наблюдая, чтобы плоскости измерительных площадок были параллельны поверхностям образца, по шкале инди-катора 5 фиксируют его толщину.
1.1.5 Измерение массы
Для определения массы образцов применяют технические, квадрантные и аналитические весы. Для взвешивания на технических
и аналитических весах требуются гири. Взвешивание на квадрантных весах производится без гирь, так как весы имеют градуированные шкалы.
1 – стойка; 2 – ножка; 3 – доска; 4 – коромысло; 5 – серьга;
6 – стремена; 7 – стрелка; 8 – опорный винт; 9 – гайка;
10 – чаша; 11 – плечо; 12 – шкала
Рисунок 4 – Технические весы
Для взвешивания материалов применяют технические весы. Весы работают по принципу равновесия равноплечего рычага-коромысла (рисунок 4). Технические весы устанавливают с помощью винтовых ножек 2 по отвесу. На доске 3 укреплена пустотелая стойка 1. Внутри стойки имеется шток, несущий на себе опорную подушку, на которую опирается средняя призма коромысла 4. На концах коромысла имеются грузоподъемные призмы с серьгами 5. На серьгах подвешены стремена 6, поддерживающие съемные чашки 10. На коромысле 4 закреплена стрелка 7, указывающая по шкале 11 равновесие весов. Весы выключаются поворотом арретира 12 против часовой стрелки. Арретир связан со штоком, находящимся на пустотелой стойке 1. При включении весов опускается опорная площадка средней призмы
и коромысло весов ложится на опорные винты 8 кронштейна стойки. На концах коромысла 4 имеются винты с гайками 9, служащими для установления равновесия включенных, но не нагруженных весов.
Перед взвешиванием материала чашки весов протирают, прове-ряют по отвесу правильность их установки и регулируют положе-ние равновесия гайками 9. При этом стрелка 7 должна находиться на нулевой отметке шкалы 11 или отклоняться в обе стороны на одинаковое число делений. При взвешивании, медленно вращая арретир по часовой стрелке, неполностью включают весы для определения по отклонению стрелки 7 перевешивающей стороны. После этого, выключив весы, сни-мают или добавляют гири и вновь повторяют тот же прием до положе-ния равновесия весов.
Для определения толщины нитей удобно пользоваться квадран-тными весами, которые работают по принципу равновесия трехпле-чего рычага. Масса материала указывается на градуированной шкале
и определяется по углу отклонения рычага с указательной стрелкой от равновесного положения.
На оси 1 (рисунок 5) стойки 4 расположен трехплечий рычаг. На первом плече 14 рычага подвешен крючок 13, на втором плече 11 закреплена стрелка 9 (указателя массы), а на третьем плече 2 – урав-новешивающий груз. Стрелка 9 на шкале 12 указывает массу навески материала. Стойка 4 закреплена в подставке 6 с установочными винтами 5 и уровнем 7. Перед взвешиванием навески материала квадрантные весы устанавливают по уровню 7, при этом стрелка 9 должна находиться на нулевой отметке шкалы. На весах измеряют массу моточка нити постоянной длины (обычно 100 метров).
Для определения массы навески, положив палец на ребро шкалы 12 ближе к стрелке 9, открывают вилочный арретир 8, который удер-живает трехплечий рычаг в исходном положении при навешивании пасмы (100 м нити) на крючок 13.
1 – ось; 2, 11, 14 – плечо; 3 – груз; 4 – стойка; 5 – винт; 6 – подставка;
7 – уровень; 8 – вилочный арретир; 9 – стрелка; 10 – шпилька;
12 – шкала; 13 – крючок
Рисунок 5 – Квадрантные весы
Плавно скользя пальцем по ребру шкалы 12, дают возможность плечу 11 отклониться от положения равновесия и снимают по шкале показания массы. Снимая с крючка пасму, необходимо плечо 11 рычага поддерживать пальцем снизу при его опускании в исходное положение.
Шкала 12 имеет два пояса. При определении массы навески по второму поясу шкалы на шпильку 10 плеча 11 рычага подвешивают груз 3, при определении массы по первому поясу шкалы груз подвешивают на шпильку стойки 4.
Аналитические весы (рисунок 6) состоят из следующих основ-ных узлов: основания 1, коромысла 9 со стрелкой 19, серег 7 с подвесками 3, успокоителей колебаний коромысла 4, гиревого механизма, изолира, оптического устройства, делительного устройства, кожуха 13 и вынос-ного трансформатора. Корпус состоит из основания 1, платы, стоек, соединяющих основание и плату, задней металлической стенки, переднего и боковых стекол.
1 – основание; 2 – арретир; 3 – подвеска; 4, 9 – коромысло;
5, 12, 14, 15, 17, 22 – ручка; 6 – изомер; 7 – серьга;
8 – таррировочная гайка; 10 – винт; 11 – опорная призма; 13 – кожух; 16 – экран; 18 – установочная ножка; 19 – стрелка; 20 – объектив;
21 – шкала; 23 – конденсатор; 24 – осветитель
Рисунок 6 – Аналитические весы
На основании весов закреплена прямоугольная полая стойка 12, проходящая через отверстие на плате. В верхней части стойки крепится кронштейн с рычагами изолира 6 и опорная подушка. Между платой и основанием стойка закрыта коробчатым кожухом. На основании закреплены также части изолира и оптического устройства. Под основанием по центру весов выведена ручка 22, которая предназначена для настройки четкости изображения шкалы.
На плате установлены гиревой механизм, делительное устройство, детали оптического устройства, нижние корпуса успокоителей колеба-ний коромысла. Снизу в основание ввернуты три установочные ножки 18, две из которых регулируются. Коромысло 9 выполнено из алюмини-евого сплава. На полотне коромысла закреплена опорная призма 11, седла с грузоприемными призмами и стрелка 19. Для регулирования положения равновесия коромысла справа и слева в коромысло ввернуты винты с таррировочными гайками 8. Для регулировки положения центра тяжести в верхней части коромысла имеется винт с регулировочными гайками 10.
На нижнем конце стрелки закреплена оптическая шкала 21. На грузоприемные призмы опираются подушками серьги 7; на нижних крючках серег подвешены стаканы успокоителей колебаний, на верхние крючки навешивается дужка с подвеской 3. Воздушные успокоители колебаний коромысла 4 состоят из двух корпусов – верхнего (стакана) и нижнего. Нижний корпус, закрепленный на плате весов, имеет двой-ные стенки.
При помощи гиревого механизма, ручкой 14, производится наложение (или снятие) встроенных гирь на планку правой серьги. При повороте ручки в левом окне экрана появляются цифры, указывающие массу навешенных встроенных гирь (в сотнях миллиграммов).
Механизм изолира состоит из валика с эксцентриками, штанги изолира, рычагов с подхватами 6, арретиров 2 и двух ручек 17. Включение весов производится поворотом любой из ручек в верхнее положение. При повороте ручек в нижнее положение происходит изолирование коромысла и серег, одновременно пружинные арретиры касаются чашек.
Оптическое устройство предназначено для проецирования изоб-ражения шкалы на экран. Оно состоит из осветителя 24, конденсора 23, объектива 20, трех зеркал и экрана 16. Для снятия отсчета по шкале на экране имеется отсчетная отметка в виде двух параллельных штрихов. Регулирование нулевого положения шкалы производится ручкой 5. Делительное устройство позволяет снимать отсчет на весах с точностью до 0,05 мг; отсчет снимается с диска в правом окне экрана. Диск делитель-ного устройства разделен на 20 частей, которые обозначены оцифров-кой от «00» до «95» через 5 единиц; полный оборот диска соответст-вует изменению отсчета по шкале на одно деление (1 мг). Установка отсчета производится ручкой 15. На экране снимаются отсчеты по лимбу гиревого механизма, по шкале и по диску делительного устройства.
Если, например, в левом окне экрана установилась цифра 6 диска гиревого механизма, в центральном окне – отметка числа 25 шкалы
и число 35 в окне делительного устройства, то суммарный отсчет на экране будет равен 625,35 мг (или 0,62535 г).
Сверху весы закрыты кожухом. Установка весов по уровню произво-дится вращением регулировочных ножек в основании весов. Питание весов осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В через выносной трансформатор. Включение (или выключение) подсветки шкалы производится микровыключателем при включении (или выключении) весов ручками 17.
Перед началом работы ручкой 15 установите на отметку «00» диск делительного устройства и ручкой 5 введите нулевую отметку шкалы в отсчетную отметку экрана. При работе на весах могут применяться методы прямого и точного взвешивания. При прямом взвешивании в изолированном положении весов, поместите взвешивае-мый груз на левую чашку весов и уравновесьте его накладными гирями из набора Г-2-210 и встроенными гирями, навешивая их ручкой 14 на правом плече коромысла. Поворотом ручки 17 введите весы в рабочее положение. Если после включения весов изображение шкалы не попадает на экран, то дополнительно накладывая (или снимая) накладные гири и навешивая (или снимая) гиревым механизмом встроенные гири, выведите изображение шкалы на экран. Снимите отсчет, как указано выше. При отсутствии необходимости в высокой точности результата взвешивания, делительным устройством можно не пользоваться, снимая отсчет на экране только по лимбу гиревого механизма и по шкале.
Наложение и снятие накладных и встроенных гирь производите только в изолированном положении весов. Введение весов в рабочее положение во избежание раскачивания подвесок производите плавным поворотом ручки 17, при этом дверцы витрины должны быть закрыты.
При взвешивании на различных весах обеспечивается различная точность взвешивания (таблица 2).
Таблица 2 – Погрешность взвешивания на различных весах
Вид весов | Навеска, г | Погрешность взвешивания, мг |
Квадрантные | 5 - 10 | 2 |
Аналитические | До 200 | 0,1 |
Технические | 200, 500 и 1000 | 1 |
2 Практическая часть
2.1 Методика выполнения работы
Сделать рисунки приборов для определения температуры и влаж-ности воздуха, определения массы и толщины материалов и описать принцип их работы.
С помощью простого и аспирационного психрометров определить относительную влажность воздуха и результаты представить в виде таблицы 3.
Определить толщину и массу различных образцов, выданных преподавателем, с помощью различных приборов. Результаты пред-ставить в виде таблицы 4.
Таблица 3 – Результаты определения относительной влажности воздуха
Показания температуры термометров, 0С | Относительная влажность воздуха, | |
сухого | влажного | |
, %Таблица 4 – Результаты определения толщины и массы образцов
Образец | Толщина, определенная с помощью толщиномера, мм | Масса, определенная с помощью весов, г | ||
техниче-ских | квадрат-ных | аналити-ческих | ||
3 Техника безопасности и правила поведения
в лаборатории при выполнении работы
Перед выполнением работы необходимо изучить методические рекомендации, усвоить цель работы, разобраться с устройством лабо-раторной установки, порядком проведения экспериментов. Приступать к работе можно только в хлопчатобумажных халатах и с разрешения преподавателя или инженера (лаборанта) лаборатории.
Перед подключением к электрической сети весов убедиться в исправ-ности вилок включения, розетки, токоподводящих проводов. В случае обнаружения неисправностей сообщить о них преподавателю или инженеру (лаборанту). Работать с весами очень аккуратно. Плавно включать и выключать, не допускать резкого нагружения и разгру-жения весов. Выполнять эти операции только при выключенных весах.
При выполнении работы в вытяжном шкафу не должно быть посторонних предметов, кроме принадлежностей работы. Во время проведения работы не отвлекаться какими-либо другими делами и посторон-ними разговорами.
После завершения работы отключить от электрической сети технические и аналитические весы, сделать уборку рабочего места
и сдать его инженеру или преподавателю. Вымыть руки водой с мылом.
4 Контрольные вопросы
1. Для чего необходимо контролировать температуру и влажность воздуха в помещении испытательной лаборатории?
2. Каковы факторы, влияющие на скорость испарения и конден-сации влаги?
3. Дайте определение понятий «абсолютная влажность», «влагоемкость» и «относительная влажность» воздуха.
4. Какова сущность психрометрического и гигротермического методов определения влажности воздуха?
5. Дайте определение понятия «кондиционирование образцов».
6. Опишите методы и приборы для приведения материалов к сос-тоянию определенной влажности и температуры.
7. Опишите устройство толщиномера и методику работы на нем.
8. Какие весы применяют для определения массы образцов? Опишите устройство и методику работы на них.
Литература
1. Степин, лабораторного эксперимента в химии / . – М.: Химия, 1999.
2. Садыкова, технология текстильных материалов: учебное пособие / . – М.: Логос, 2001.
3. Шепелев, и экспертиза текстильных и швейно-трикотажных товаров / . – Ростов н/Д.: ИКЦ «МарТ», 2001.
4. Шепелев, и экспертиза непродовольствен-ных товаров: учебное пособие / , . – М.: ИКЦ «МарТ», 2003.
5. Сыцко, непродовольственных товаров / . – Минск.: Высшая школа, 1999.
6. ГОСТ 6611.4-73. Нити текстильные. Методы определения влажности. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1976.
7. ГОСТ . Материалы текстильные. Полотна. Методы определения толщины. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1993.
8. ГОСТ . Материалы текстильные. Климатические усло-вия для кондиционирования и испытания проб и методы их определения. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1978.
Содержание
Введение……………………………………………………………….3
1 Теоретическая часть………………………………………………5
1.1 Общие сведения…………………………………………………5
2 Практическая часть……………………………………………..20
3 Техника безопасности и правила поведения в лаборатории…20
4 Контрольные вопросы…………………………..………………21
Литература………………………………………………….…...22
Ковальчук Олена Яковлевна
Определение параметров текстильных материалов
Методические рекомендации по выполнению лабораторных, практических и самостоятельных работ для студентов всех форм обучения по специальности 351100 «Товароведение и экспертиза товаров»
Редактор В.
Корректор
Технический редактор
Подписано в печать 20.04.05. Формат 60х84 1/16.
Усл. п. л. 1,4. Уч.-изд. л. 1,5.
Печать – ризография, множительно-копировальный
аппарат «RISO ТR-1510»
Тираж 75 экз. Заказ 2005-32.
Издательство Алтайского государственного
технического университета,
г. Барна.
Оригинал-макет подготовлен ВЦ БТИ АлтГТУ.
Отпечатано в ВЦ БТИ АлтГТУ.
9.
Определение параметров текстильных материалов
 |
Бийск
2005
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 |
