Kijkglas

kijkglasachtergrond-1.png

Kijkglas

Voor het waarnemen van een stromingspatroon met het blote oog is het toepassen van een kijkglas de simpelste oplossing. De soorten kijkglazen variëren van afmetingen en drukklassen. Tegenwoordig bestaan er gecompliceerde systemen die de stromingspatronen van vloeistoffen in een buis analyseren. De gegevens die uit deze systemen verkregen worden zijn meestal geen realistische beelden.

De kijkglazen die tegenwoordig worden toegepast bestaan uit een enkel buis zonder tegendruk. Hierdoor zijn de kijkglazen klein en dik ontworpen, waardoor de beelden die worden waargenomen niet gedetailleerd zijn.

De nadelen van een kijkglas:

  • Klein kijkvenster.
  • Stroming heeft geen goede doorloop, de structuur van het buis verandert van rond naar vierkant.
  • De wanddikten van de kijkglazen of buizen zijn erg dik.

Hieronder zijn een reeks kijkglazen weergegeven die op de huidige markt beschikbaar zijn:

kijkglas

Berekening kijkglas

De glasplaat die voor het kijkvenster wordt toegepast is een zeer kritisch onderdeel van de gehele constructie. Door het bepalen van de juiste glasdikte kunnen de eigenschappen van glas voor problemen gaan zorgen.

Druk- , trek en buigsterkte

De druksterkte van glas is vele male hoger dan de treksterkte, ongeveer (+/- 15x). Meestal wordt er voor de maximale drukspanning bij glas 900 N/mm2 gebruikt, volgens het boek Roh- und Werkstoffe der Glastechnik. Glas is zeer gevoelig voor trekspanningen waarbij microscheurtjes kunnen ontstaan. Bij de kleinste trekbelasting kan het glas al breken. Hierdoor is de toelaatbare trekspanning van glas veel kleiner, ongeveer (+/- 50 tot 180 N/mm) De samenstelling van glas bepaalt de mechanische eigenschappen. De elasticiteitsmodulus kan verhoogd worden door meer calciumoxide en bariumoxide toe te passen. En de hoeveelheid siliciumoxide bepaalt de grootte van de toelaatbare drukspanning, dit is tevens ook het hoofdbestanddeel van een kijkglas. Ook kan er door thermisch of chemisch harden van glas de mechanische eigenschappen verbeterd worden.

kijkglas

Vlakheid kijkglas

Bij het inspannen van het glas moet de oplegvlakken zeer vlak zijn, zodat er een goede drukverdeling te verkrijgen is. De dikte verloop over hardglas zal ongeveer niet meer bedragen dan 0,3mm afhankelijk van de diameter. Dus glas is echter minder vlak dan het blijkt te zijn, daarom kan een dikteverloop van 0,1 mm al fataal zijn. Om dit probleem te verhelpen kan er een pakking tussen de materialen geplaatst worden om de slechte drukverdeling door ongelijkheid op te heffen.

Glasdikte kijkglas

Het glas dikte kan uit de volgende formule worden bepaald:

S=D*√((V*1,125)/4)*√(P/σ_t )

D = Diameter

V = Veiligheidsfactor

P = Druk

σt = Treksterkte

kijkglas

FEM analyse kijkglas

Bij het ontwerpen van een drukvat of kijkglasbuis is het belangrijk om de juiste dikte en materialen toe te passen. Hierbij is een analytische berekening meestal voor de hand liggend, maar wanneer het ontwerp te complex wordt moet er een FEM analyse uitgevoerd worden. HIGTEC biedt sterkte analyse diensten aan en kan voor u de belastingen berekenen.

kijkglas fem analyse