Порядок выполнения работы

6.3.1 Подготовить мост к работе. Для этого:

- поставить переключатель "запуск" в положение "ручной", переключатель "род работы" в положение "С1";

- вставить вилку шнура питания в розетку питающей сети;

- тумблер "сеть" на передней панели моста установить в верхнее положение.

6.3.2 Подсоединить исследуемый образец к клеммам "Сх".

6.3.3 Между обкладками конденсатора поместить исследуемый образец.

6.3.4 Нажать кнопку "запуск ручной"

6.3.5 Записать показания прибора в соответствии с примером показаний на шкале прибора (рис. 6.1) и обозначениями единиц измерения: pF - nФ, мF – мкФ , nF - нФ.

Значения Сизм Единица Значение

измерения tgd

Сизм

Рисунок 6.1 - Расположение величин на шкале прибора

6.3.6 Проделать измерения величин Сизм, tgd для каждого материала на не менее трех образцах и внести результаты измерения в таблицу 6.2.

Т а б л и ц а 6.2 - Результаты измерений

№	Материал	Сизм	Сх		tgd	К

6.3.7 Рассчитать значения емкости Сх по формуле (6.8) и значение диэлектрической проницаемости по формуле (6.9) и внести в таблицу 6.2.

6.3.8 Рассчитать значения коэффициентов (факторов) диэлектрических потерь по формуле:

(6.11)

6.3.9 При работе прибора соблюдать меры безопасности:

- проверить подключение клеммы заземления прибора с общей шиной заземления;

- во время измерений не прикасаться к конденсатору и токовыводящим частям прибора.

6.4 Контрольные вопросы

6.4.1. Что такое диэлектрики?

6.4.2. Что такое дипольный момент, вектор поляризации, вектор электрической индукции и каков их физический смысл?

6.4.3. Что такое диэлектрическая проницаемость и восприимчивость и каков их физический смысл?

6.4.4. Что такое диэлектрические потери, тангенс диэлектрических потерь, коэффициент (фактор) диэлектрических потерь и каков их физический смысл?

6.4.5.Что такое высокочастотный нагрев и сварка обувных материалов?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7

ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛИЗНЫ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Цель работы: определить белизну различных текстильных материалов.

Оборудование: прибор для оценки белизны текстильных материалов ФОТОН–1БК, образцы текстильных материалов.

7.1 Краткая теория

Оптическими свойствами материалов называют их способность количественно и качественно изменять световой поток. Они имеют существенное значение при оценке внешнего вида и эстетического восприятия одежды. К оптическим свойствам относят: цвет, блеск, прозрачность, белизну.

Оптические явления возникают при попадании на материал света. Свет представляет собой электромагнитное излучение, длины волн которого лежат в диапазоне от 400 до 700 нм. Если на текстильный материал падает световой поток Ф_о, то часть его Ф_r отражается от поверхности материала, часть Ф_к - поглощается, а часть Ф_t - проходит через материал (рис. 7.1). Физическими характеристиками этих явлений являются:

- коэффициент отражения r, который равен отношению отраженного светового потока Ф_r к падающему потоку Ф_о:

; (7.1)

- коэффициент поглощения равен отношению поглощенного светового потока Ф_к к падающему потоку Ф_о:

; (7.2)

- коэффициент пропускания t равен отношению прошедшего через тело светового потока Ф_t к падающему световому потоку Ф_о:

. (7.3)

На основании закона сохранения энергии можно записать:

. (7.4) Из уравнений (7.1) – (7.4) можно получить:

.

Если тело непрозрачно, то t = 0 и r + k = 1.

Идеально белым называется тело, у которого r = 1, поэтому коэффициент отражения характеризует степень белизны тела. Кроме того, для белых поверхностей коэффициент отражения, близкий к единице, должен быть во всей видимой области спектра. Во-вторых, отражение света должно быть не зеркальным (в одном направлении), а рассеянным (диффузным) в разных направлениях. Например, поверхность зеркала, несмотря на большое отражение всех монохроматических лучей видимой части спектра, не является белой.

Для многих технических задач часто необходимо знать степень «белизны» материала, т.е. оценить насколько цвет материала отличается от белого. Существует ряд методов оценки степени белизны, которые имеют ряд существенных недостатков, связанных либо с недостаточным сопоставлением по белизне материалов, либо имеют большую трудоемкость расчетов.

Однако имеется упрошенный метод, предусматривающий оценку белизны только по отражательной способности. Белизна по этому методу характеризуется коэффициентом отражения материала в синей области спектра, т.к. изучение спектров отражения тканей с различной степенью отбеливания показало, что наибольшее различие между ними по коэффициенту отражения наблюдается в синем диапазоне длин волн 380 – 480 нм. Для определения отражения в этой области спектра в приборе используется светофильтр.

7.2 Прибор для оценки белизны текстильных материалов

Данный прибор состоит из стабилизатора напряжения, который питает мостовую измерительную схему, в одном плече которой имеются стабилитроны, обеспечивающие стабильное напряжение, а в другом плече — резистор и фоторезистор. В диагонали моста включена головка микроамперметра с добавочными резисторами.

Световой поток от источника через светофильтр падает на поверхность ткани. Отраженный от нее световой поток направляется на фоторезистор, в котором возникает электрический ток, пропорциональный световому потоку. Таким образом, принцип действия данного прибора основан на преобразовании светового потока, отраженного и смодулированного нитями ткани, в электрический сигнал. Измерительным прибором служит микроамперметр.

7.3 Методика проведения измерений

Белизну ткани (в %) определяют по формуле:

, (7.5)

где r – коэффициент отражения пробы при синем светофильтре (среднее арифметическое результатов трех измерений);

r_o – коэффициент отражения эталонной белой пластины при том же светофильтре.

За эталон следует брать "идеальный рассеиватель" — поверхность, отражающая весь падающий на нее световой поток. В качестве такого "идеального рассеивателя" берут либо молочно-белое стекло с полированной поверхностью, либо баритовую пластинку, коэффициент отражения которой принимают за 100 %.

Возможна модификация этого метода получения информации о степени белизны при отражении светового потока от материала, прилегающего к подложке. Коэффициент отражения подложки ("идеального рассеивателя") без полотна принимался за единицу, тогда белизну оценивают по измерению коэффициента отражения пробы.

Результаты экспериментов по определению степени белизны для разных веществ приведены в таблице 7.1.

Т а б л и ц а 7.1- Значение W для разных материалов

7.4 Порядок выполнения работы

7.4.1 Включите кнопку "СЕТЬ". Установите множитель " ´ 1 ".

7.4.2 Установите предел измерения "0,75 мА".

7.4.3 Установите тумблер " 1 " в верхнее положение.

7.4.4 Возьмите подложку или эталонную пластинку, установите на нее датчик, включите кнопку "ЗАМЕР". Установите стрелку прибора с помощью регулятора калибровки примерно на 100 делений и запишите показание прибора R_о в табл. 7.2.

Таблица 7.2 – Результаты измерений

7.4.5 Возьмите исследуемый образец ткани и положите его на подложку. На него установите датчик и нажмите кнопку "ЗАМЕР". Полученное значение R занесите в таблицу 7.2. Рассчитайте значение белизны W по формуле (7.5).

7.4.6 Повторите замеры еще в двух местах пробы.

7.4.7 Найдите среднее значение белизны пробы и внесите его в табл. 7.2.

7.4.8 Проведите измерения белизны еще двух материалов.

7.4.9 При работе с прибором соблюдайте следующие правила:

- подключайте клемму заземления прибора к общей шине заземления;

- не оставляйте включенной кнопку "ЗАМЕР".

7.4.10 Выключите прибор кнопкой "СЕТЬ".

7.5 Контрольные вопросы

7.5.1. Что такое световой поток, коэффициенты отражения, поглощения, пропускания ?

7.5.2. Что такое белизна материала ?

Как устроен прибор для оценки белизны ?

Библиографический список

1. Детлаф А.А., Яворский В.М. Курс физики.-М.: Высш.шк., 1999. – 719 с.

2. Трофимова Т.И.. Курс физики. - М.: Высш. шк., 1999. – 542 с.

3. Тагер А. А. Физикохимия полимеров. – М.: Химия, 1968. – 536 с.

4. Раяцкас В. Л., Нестеров В. П. Технология изделий из кожи: Ч.2. – М.: Ленбытиздат, 1988. – 320 с.

5. Лабораторный практикум по материаловедению швейного производства: Учеб. пособие для высш. учеб. заведений легкой пром-сти / Б. А. Бузов, Н. Н. Пожидаев, Т. А. Модестова, А. И. Павлов, Н. Д. Алыменкова. – М.: Легкая индустрия, 1979. – 360 с.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: