1 зертханалық жұмыс (1). Материалдарды зерттеу кезіндегі климатты жадайды параметрлерін анытау Жмысты масаты

• Название: Материалдарды зерттеу кезіндегі климатты жадайды параметрлерін анытау Жмысты масаты
• Дата: 30.09.2021
• Размер: 1.22 Mb.
• Имя файла: 1 зертханалық жұмыс (1).docx
• Тип: Документы; #239520

1. 
   Материалдарды зерттеу кезіндегі климаттық
   

жағдайдың параметрлерін анықтау

Жұмыстың мақсаты:

Материалдарды зерттеу кезіндегі климаттық көрсеткіштерді тіркеу және анықтау әдістерін оқып үйрену.

Тапсырмалар:

1. Аспирационды психрометрдің, гигрограф және термографтың жұмыс істеу принципін оқып үйрену.

2. 
   Аспирационды психрометр және қарапайым психрометр арқылы ауаның температурасын және салыстырмалы ылғалдылығын анықтау.
   
3. 
   Кондиционерлеу, климаттық камера (гидростат) және эксикатордың құрылысымен, жұмыс істеу приципімен танысу.
   

Негізгі мәліметтер

Материалдарды зерттеу кезіндегі климаттық жағдайлар температура Т, ^оС мен ауаның салыстырмалы ылғалдылығымен φ, % (МЕСТ 10681-75) сипатталынады.

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы φ, %

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы су буын сіңіріп алу дәрежесімен сипатталынады және ол келесі формуламен анықталады:
φ=100 p_d/ p_t (1.1)
мұндағы: p_d – берілген температурадағы атмосферадағы су буының қысымы, [Па],

p_t – сіңірілген су буының қысымы, [Па].

t_C – құрғақ температурадағы және t_B- ылғалды температурадағы ауаның салыстырмалы ылғалдылығын анығырақ анықтау үшін 1.1- кестеден p_t және p_в қысымдардың паскальдағы мәндері алынады. Аспирационды психрометр үшін алдымен t_C температурасындағы ылғал буының атмосфералық қысымы p_d төмендегі формуламен анықталады:
p_d =p_В-0,5(t_C - t_B)В/7,55 (1.2)
мұндағы: p_В– t_B температурасындағы қаныққан су буының қысымы, [Па],

(t_C - t_B) - психрометрлік айырым, ^оС,

В - зерттеу жүргізген бөлменің өлшенген атмосфералық қысымы, [гПа].

Ауаның қысымы 1000 гПа (750 мм рт. ст.)

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы мен температурасын анықтау үшін аспирационды және қарапайым психрометрлерді пайдаланады. Ал бұл көрсеткіштерді тәулік бойы қадағалап тұру үшін термограф пен гигрограф қолданылады. Осы қадағалаушы аспаптардың көрсеткішінің дұрыстығын тексеру үшін аспирационды психрометр арқылы тәулігіне бір рет тексеру жүргізіліп отырылады.

Зерттеу жұмыстарын жүргізу кезінде МЕСТ 10681-75 стандартқа байланысты лабораториялық орындарда келесі климаттық жағдайлар сақталуы қажет: ауаның салыстырмалы ылғалдылығы φ=65±2%, температурасы Т=20±2⁰C болуы тиіс.

Материалдың қасиетін анығырақ білу үшін сынақ алдында дайындалған үлгіні кондиционерлеу қажет. Материалдың ылғалдылығы материалдың физикалық және механикалық қасиетіне қатты әсер етеді.

Материалды стандарттық климаттық жағдайда МЕСТ 10681-75 стандарт бойынша белгілі бір уақытта арнайы камераларда ұстайды. Кондиционерлеу кезінде материалдың бастапқы ылғалдылығына байланысты сорбция процесі (ылғалды сіңіру) немесе десорбция (ылғалды беру немесе шығару) процесі өтуі мүмкін.

Сорбция процесі болған жағдайда теңелген ылғалдылық көрсеткіші десорбция процесіне (1.1 сурет) қарағанда төмен. Мұнда сорбция процесі түзу сызықпен, ал десорбция процесі үзілісті сызықпен (1-мақта жібі, 2- капрон жібі) көрсетілген. Сондықтан теңестірілетін нәтиже алу үшін кондиционерлеу сынағын сорбция жағдайында материалдың ылғалдылығымен жүргізеді. Бұл жағдайда материалдың үлгісін алдын-ала 50^оС аспайтын температурада 1 сағат бойы кептіреді.

Кесте 1.1

T	0,0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
	P, Па
10	1228	1236	1244	1253	1261	1270	1278	1287	1295	1304
11	1313	1321	1330	1339	1348	1357	1366	1375	1384	1393
12	1403	1412	1421	1431	1440	1450	1459	1469	1478	1488
13	1498	1508	1518	1528	1538	1548	1558	1568	1578	1588
14	1599	1609	1620	1630	1641	1651	1662	1673	1684	1695
15	1706	1717	1728	1739	1750	1761	1773	1784	1796	1807
16	1819	1830	1842	1854	1866	1878	1890	1902	1914	1926
17	1938	1951	1963	1976	1988	2001	2013	2026	2039	2052
18	2065	2078	2091	2104	2117	2130	2144	2158	2171	2185
19	2198	2212	2226	2240	2254	2268	2282	2296	2310	2325
20	2339	2354	2368	2383	2398	2413	2428	2443	2458	2473
21	2488	2504	2519	2535	2550	2566	2582	2598	2613	2629
22	2646	2662	2678	2694	2711	2727	2744	2761	2777	2794
23	2811	2828	2846	2863	2880	2898	2915	2933	2950	2968
24	2986	3004	3022	3040	3059	3077	3096	3114	3133	3151
25	3170	3189	3208	3227	3247	3266	3286	3305	3325	3344
26	3364	3384	3404	3424	3445	3465	3486	3506	3527	3548
27	3568	3590	3611	3632	3653	3675	3696	3718	3740	3762
28	3784	3806	3828	3850	3873	3895	3918	3941	3964	3987
29	4001	4033	4050	4080	4103	4127	4151	4175	4199	4223
30	4248	4272	4297	4321	4346	4371	4396	4421	4446	4472

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 10-25% болуы қажет, оны стандартты климаттық жағдайда тұрақты массаға жеткенше ұстайды. Әдетте тұрақты масса екі сағатта 0,25 %-ға дейін өскенін байқаймыз.


Материалдың ылғалдылығы W, %

1.1 Сурет: Талшықтың сорбция, десорбция изотермалары

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, φ, %


Материалдың ылғалдылығына кондиционерлеумен бірге мына факторлар әсерін тигізеді: ауаның қозғалыс жылдамдылығы, шыңдалу мөлшері, оның тығыздығы және түрі. Осыған байланысты әртүрлі материалды сынағанда, стандарт бойынша кондиционерлеу ұзақтығы әртүрлі болады.
Жұмысты орындау тәртібі

Аспирационды психрометр арқылы ауаның салыстырмалы ылғалдылығы мен температурасын анықтау.

М-34 және МВ-4М психрометрлердің жұмысы құрғақ және ылғалдандырылған термометрдің температурасының айырмасына байланысты негізделген.

Аспирационды психрометр (1.2 сурет) бірдей сынапталған екі термометрден (4 және 7) тұрады. Олар арнайы оправаға бекітілген және аспирационды мойыншадан (8) тұрады, (7) термометр ауаның температурасын көрсетеді. Ал (4) термометрдегі шарик апреттелген жұқа мақта матасымен оралған, матаның тығыздығы 50-60 г/м² (негізінен бәтес матасы қолданылады). Ауаның ылғалдылығын анықтаудың алдында матаны әрқашан ылғалдандырып тұру керек. Су буланып (4) термометрді суытады, ауа неғұрлым құрғақ болса, яғни салыстырмалы ылғалдылығы да аз болады.



8 2 1
3

9

7. 
   4
   

6 5



1.2 Сурет: Аспирационды психорметр


Желдеткіштің (3) айналу нәтижесінде (5 және 6) патрубкалар арқылы ауатасымалдаушы құбырға (9) ауа сорып алынады. Өлшеу жүргізердің алдында термометрлердің (4 және 7) пара-парлығын тексеріп алады. Осыдан кейін өлшеуші (4) термометрдің резервуарына матаны ылғалдандырады. Ол үшін алдымен пипеткалы резиналы баллонға дистилденген сумен (температурасы Т=20±2⁰C болуы тиіс) 10 мм иегіне жеткізбей толтырады. (5) патрубкаға пипеткамен су құйып, матаны сулайды. Бір минут өткенен кейін пипетканы патрубкадан алады да ішіндегі қалған су төгіледі. Ылғалдандырылған термометр ең төменгі температураға жеткенде және 3-5 минут желдеткіштің жұмысынан кейін ылғалданған термометрдің температурасы анықталады, одан кейін құрғақ термометрдің температурасы жазылып алынады. Бір минут ішінде ылғалды термометрдің ең төменгі температурасын қабылдаған дұрыс.


Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, φ, %

Ылғалды ауаның температурасы, t_B, C

1.3 Сурет: Аспирациондық психрометр көмегімен ауаның салыстырмалы ылғалдылығын анықтаудағы номограмма


Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 1.3-суреттегі номограммамен немесе 1.1 психрометрлік кестемен жоғарыда көрсетілген формулалар арқылы анықталады.

Өндірістегі климаттық параметрлерді анықтауда сенімді нәтиже алу үшін психрометрді дұрыс орналастырған жөн. Ол үшін психрометрді металл өзегіне жерден 1,5 м және қабырғадан 0,3 м арақашықтықта орналастырады. Психрометр терезе қойылған қабырғаға қойылмайды, оған тікелей күн сәулесі түспеуі керек және қайнататын, қыздыратын аспаптар жанынан және желдеткіштен алыс орнатылады.

Материалдарды сынау алдында кондиционерлеу

Лабороторияда стандартты климаттық шарттарды тудыру үшін автономдық кондиционерлерді қолданады, ал олар жоқ болған жағдайда материал үлгісін сынау алдында климаттық камераларда, яғни гигростатта және эксикаторларда ұстайды.

Автономдық кондиционердің екі түрі белгілі:

КТА-1 конденсатордың сумен салқындатуы

КТА- 2 ауамен салқындатуы.

Олар ауа температурасын +18 ... +28⁰C (±2⁰C дәлдікпен) болған кезде және сыртқы ауа -40 ... +45⁰C болған кезде салыстырмалы ылғалдылығын 30%- тен 75%- ке өзгеруін (±5% дәлдікпен) реттейді.

Қызмет атқаруы бойынша кондиционерлер блокты, блокты секционды және секционды болып бөлінеді. КТА-1 типті кондиционерлер ауа бойынша номиналды өндірілуі 1600-ден 80000 м³/сағ, ал КТА-2 1600- ден 25000 м³/сағ пен шығарылады. Кондиционерлер өзінің булы компрессионды суытқыш машинасының көмегімен ауаны салқындатады. Ал ауаны жылыту сыртқы жылу жерімен жүзеге асырылады.

Климаттық камера «Feutron-300» (ФРГ) сынау алдында материалдың пробасын кондициондау үшін қолданылады. Ол жұмыс камерасынан және керекті параметрлерді камерада өлшеу мен реттеу үшін керек жабдықтан тұрады. Камерадағы температураны -25...+90⁰C аралығында ал ауаның салыстырмалы ылғылдылығын 10 нан 100%-ға дейін алуға болады. Камера көлемі 250 дм. куб. ал сынау объектілерінің массасы 75 кг.

Эксикатор (1.4 Сурет) – бұл қалың қабырғалы ыдыс, ол корпустан, дөңгелек тесіктері бар вставкалар мен чашкадан тұрады (ГОСТ 25336 – 82). Эксикаторларды корпустың ішкі диаметрі 100, 140, 190, 250 мм, сыртқы диаметрі 136, 190, 230, 290 мм және корпус биіктігі 135, 136, 215, 253 мм етіп шығарады.

Ауаның қажетті салыстырмалы ылғылдылығын болдыру үшін эксикаторды ылғал жұтқыш затпен немесе белгілі концентрациядағы күкірт қышқылымен толтырады. Эксикатордағы ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 65 ±5%, ал күкірт қышқылын қолданғанда тығыздығы 1,27 – 1,32 г/см³ болғанда және қышқылдың температурасы 15⁰C – қа жеткенде болады. Эксикатордағы қышқылдың тығыздығын периодты түрде тексереді және қажет болған кезде ғана 1,84 г/см³ тығыздықпен күкірт қышқылын қосады. Қышқыл сінімділігін ерімеген зат бойынша анықтайды.


1.4 Сурет: Эксикатор

Бақылау сұрақтары:

1. 
   Материалдардың стандарттық климаттық шарттары қандай болуы керек?
   
2. 
   Ауаның салыстырмалы ылғалдылығын қандай қондырғыларда анықтайды?
   
3. 
   Қандай маталар ылғалды жақсы сіңіреді?