Дилатометры и дилатометрические установки
(2)
Для применяемых в наших условиях размеров (L=5 м, /=0,02 м) и при точности отсчета по шкале 10-3 м точность измерений составляет 2-10—6 м. С увеличением толщины фотополимеризующегося слоя композиции точность измерений возрастает.
Применение второй оптической установки (рис. 3) также предполагает наличие двух источников излучения: одного — для инициирования процесса полимеризации, второго — с целью получения зондирующего луча. Принцип действия установки основан на измерении светового потока зондирующего луча, частично затемненного специальной шторкой, опирающейся на верхнее оптическое стекло реакционной ячейки.
Зондирующий луч имеет квадратное сечение по периметру, отсекаемое взаимно перпендикулярными щелевыми отверстиями, что упрощает обработку получаемых результатов исследований.
Чувствительность установки, приведенной на рис. 3, зависит от местоположения шторки и по мере ее удаления от фокальной плоскости линзы уменьшается пропорционально смещению. Из приведенной схемы (рис. 3, б) легко определить взаимосвязь между углом схождения зондирующего луча р и его характеристиками. В частности, из рисунка видно, что
tg {i=tg 2а
или для малых углов
tg j}=2tga=X//=Aff/L.
Следовательно, сторона квадратного сечения светового пучка в плоскости шторки АН определяется выражением
(3)
где К — высота пучка, / — фокусное расстояние линзы, L — расстояние от шторки до фокуса линзы. Выражение (3) соблюдается для произвольного положения шторки по* всему отрезку от линзы до ее фокуса и из него можно легко оценить возможности данной методики. В частности, для используемых в наших условиях /=0,1 м, К= = 1,5-Ю-3 м, L=210-5 м полное перекрытие светового потока достигается при перемещении шторки, равном 310-6 м. Фотоэлектрическая регистрация изменений светового потока в этом случае не требует предварительного усиления даже при использовании обычного фотодиода типа ФД-1. Следует отметить, что для нормальной работы оптико-дилатометрических установок, приведенных на рис. 2, 3, необходимо обеспечить условия, позволяющие исключить возможные вибрационные колебания их элементов. Наиболее простым путем создания таких условий является размещение всех рабочих элементов установок на одной массивной плите с соответствующими демпфирующими прокладками.
Рис. 4. Дилатометрическая установка с индукционным датчиком: 1 -металлический корпус, 2 - заглушка, 3 — тефлоновая катушка, 4 — ферритовый якорь, 5 — обмотка датчика, 6 — кварцевая игла, 7 — реакционная смесь, 5 — оптические стекла, 9 - ограничительная прокладка
Рис. 5. Упрощенная схема автоматической дилатометрической установки с индукционным датчиком и весами: 1 — источник света, 2 — термостат U-10, 3 - весы ВЛР-20, 4 — термостатируемый сосуд, 5 — реакционная ячейка, 6 — поворотная призма, 7 -индукционный датчик, 8 - генератор ГЗ-56, 9 - регистрирующий прибор КСП-4, 10 - микровольтметр Ф-116