4.4. Приборы для измерения времени

При испытании строительных материалов необходимо изме­рять время продолжительностью от нескольких секунд до нескольких часов и суток. Для этого в лабораториях применяют часы различных конструкций и секундомеры.

Настольные и настенные часы используют для измерения промежутков времени около 1 ч и более.

Секундомеры служат для измерения малых отрезков времени (от минут до долей секунды). В зависимости от количества стрелок, способа управления стрелками, характера работы часо­вого механизма и его калибра (размера) установлено 8 типов секундомеров. Самый распространенный тип секундомеров с двумя стрелками; секундной и минутной, каждая из которых имеет свой циферблат. При использовании секундомера учиты­вают, что циферблат секундной стрелки может быть рассчитан как на 30 с, так и на 60 с. В строительных лабораториях обычно применяют секундомеры со скачком стрелки 0,1 или 0,2 с. По­грешность таких секундомеров за 30 мин работы в зависимости от класса от 0,3 до ± 1 с.

Секундомер с одной секундной и одной минутной стрелка­ми начинает работать при нажатии на пусковую кнопку. При втором нажатии на кнопку секун­домер останавливается, фиксируя отмеренный отрезок времени. При третьем нажатии секундная и минутная стрелки возвращаются в исходное положение, и секундо­мер вновь готов к работе.

Секундомеры с двумя секунд­ными стрелками имеют и две уп­равляющие кнопки. Одна из се­кундных стрелок вспомогательная может отмерять промежуточные отрезки времени путем включения и выключения специальной кноп­ки. Вторая — главная — измеряет текущее время и останавливается лишь при остановке секундомера с помощью главной кнопки, фик­сируя полное время испытаний.

Периодичность подзавода се­кундомеров при непрерывной ра­боте 5...8 ч. По степени защиты от внешних воздействий секундо­меры могут быть обыкновенные, водонепроницаемые, противоударные и антимагнитные. Прави­ла обращения и техническая характеристика секундомеров при­ведены в паспорте, прикладываемом к каждому секундомеру.

Песочные часы применяют в строительных лабо­раториях для отмеривания промежутков времени в пределах 0,5...20 мин с погрешностью не (более 3...30 с. Принцип действия таких часов заключается в том, что определенное количество мел­кого однофракционного (с зернами одного размера) песка пере­сыпается из верхнего стеклянного резервуара в нижний через тонкое калиброванное отверстие. Для запуска таких часов их переворачивают.

4.5. Нагревательные приборы

В большинстве современных лабораторий в качестве источ­ника теплоты широко используют электронагревательные при­боры, характеризующиеся простотой и удобством регулирования температуры нагрева (от комнатной до 1100 °С и выше) и отсут­ствием открытого огня.

Электрические плитки с закрытой спиралью используют для нагрева различных сосудов (стаканов, колб), а также в качестве нагревательного устройства в жидкостных, песчаных и воздушных банях. Электроплитки обеспечивают нагрев до температуры 350...400 °С. В некоторых конструкциях элек­троплиток регулирование степени нагрева ступенчатое.

Электрические водяные и паровые бани служат для нагрева и выпаривания растворов различных веществ при температуре до 100 °С. Водяная баня состоит из алюминиевого сосуда, установленного на электроплитку. Сосуд оборудован от­водной трубкой для контроля уровня воды в нем. Электрические бани, заполненные другими жидкостями (глицерином, маслом), позволяют проводить нагрев до более высоких температур, оп­ределяемых тепловыми характеристиками жидкости. Жидкост­ные бани обеспечивают равномерный нагрев и исключают воз­можность перегрева материалов.

Песчаная баня представляет собой электро­плитку с высокими бортами, заполненную прокаленным пес­ком. Благодаря тому, что теплота передается через песок, дости­гается более равномерный и стабильный нагрев, чем на обыч­ных электроплитках. Температура нагрева не выше 400 °С.

В воздушной бане промежуточной средой меж­ду нагревателем и нагреваемым объектом служит воздух. Темпе­ратура нагрева до 300 °С

Электрические термостаты применяют в тех случаях, когда требуется длительное время поддерживать строго определенную температуру нагреваемого объекта. Термостаты ~ это сосуды, заполненные водой и снабженные электронагревателем и насо­сом, который обеспечивает постоянную циркуляцию воды. Температура в термостате поддерживается на заданном уровне с по­грешностью не более 0,1 °С контактным термометром, периоди­чески включающим и выключающим электронагреватель.

Сушильные шкафы служат для высушивания образцов мате­риалов при подготовке их к испытаниям. Шкафы выпускают различных типов, отличающихся один от другого температурой в рабочей камере, размерами и другими параметрами. В строи­тельных лабораториях максимальная температура сушки в шка­фах колеблется от 200 до 350 ⁰С. Шкафы снабжены терморегу­ляторами, позволяющими устанавливать температуру во внут­реннем пространстве в необходимых пределах.

Муфельная печь, используемая для прокаливания материалов, состоит из металлического корпуса, внутри кото­рого размещена огнеупорная керамическая камера — муфель. На наружной поверхности муфеля намотан нагревательный эле­мент, закрытый огнеупорной обмазкой. Пространство между муфелем и корпусом печи заполнено асбестовой теплоизоляци­ей. Загрузочное отверстие печи закрывается дверцей с огне­упорным керамическим вкладышем, который плотно входит в муфель, изолируя печное пространство от потерь теплоты. В дверце находится смотровое отверстие с заслонкой. Температуру внутри печи регулируют, изменяя напряжение, подаваемое на нагревательный элемент. Контролируют температуру термоэлек­трическим термометром.