Низкотемпературный дилатометр

 

Класс 42l, 34;.„42 с, 51.М 12665!

СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

БййЯИЮ1 С.- .

Г. М. Бартенев и В. И. Гарцман

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫИ ДИЛАТОМЕТР

Заявлено 29 апреля 1959 г. за X 626724/23 в Комитет ио делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетеис изобретении:> М 5 за (960 г.

Описываемый низкотемпературный дилатометр, включающий в cãбя станину с двумя кронштейнами, кварцевую трубку н шток, механизм измерения изменений длины с электроконтактной системой ii систему охлаждения с авторегулятором скорости охлаждения образца, позволя т производить дилатометрические исследования высокополимерных материалов, в том числе высокоэластичных (типа резины).

Отличительная особенность предложенного низкотемпературнoi о дилатометра состоит в том, что в нем применены дифференциальная термопара в комплекте g регулирующим прибором, обеспечивающ:i автоматическое поддержание заданной скорости охлаждения, электроконтактная система с механическим индикатором изменения длины и подвеска кварцевого штока на нитях, обеспечивающие минимальное механическое воздействие на образец и возможность измерения больших линейных изменений.

На фиг. 1 изображена схема дилатометра; на фиг. 2 — схема системы охлаждения.

Дилатометр смонтирован на массивной сташгне с укрепленными а ней кронштейнами. На одном кронштейне размещена кварцевая трубк»

1, охлаждающая камера 2 и воспроизводящий усадку образца кварцевый шток 8, подвешенный к стержню 4 HB двух нитях о, что освобождает шток от трения о стенку кварцевой трубки 1 и позволяет свести до минимума механическое воздействие на испытуемый образец со сторонч штока.

Испытуемый образец 6 в форме цилиндра илн оруска помещается через окно 7 трубки 1 на кварцевый желоб 8. Кварцевый шток 3 под действием пружины 9 прижимает образец б к торцовой стенке трубки 1 с уси,)ис 1 — 7 В; рог, -elf!poli!!Ние x cff.)è пружиггы ) произВодится licпемс !!Огни M:I;fiffffì;f lU llo стсржг;ю 4.

1 1 и), поде!!Не за положсиисм Острия накОиечиика 11 Осу!цсстВП5гется при помощи мсхаиического индикатора 12 часового типа с иеной деления

0,002.и,!! If расходной шкалой 0 — 1,0 — 2 .!! !г. Червячная передача обсспсчивггст ГглаВНОс псрехгсшсиие подВ!!жного стсрж!!я индикг! Ор;! до соприкосновения с наконечником 11. Этот момент определяется по наступлению электрического контакта в цепи миллиампермстра игА.

Для измерения температуры образца используется тсрмопара 13 с миллиВОльтмстром, снаоженным тумблером для перек:ггочеиия термопары при,переходе точки 0 . Один спай термопары вводится В отверстие, высвсрлениое в торце другого образца 14 рези lbi с такой же теплопроводностыо, что и испытуемый образец,,второй спай — помещен в сосудд

15 Дьюара с тающим снегом (фиг. 2).

Охлаждающая камера 2 представляет собой двойной стакан из листовой латуни. Между стенками стакана имеется змеевик 16 для хладоагента (паров азота). Снаружи камера покрыта слоем термоизолирующего материала.

Подача хладоагента осуществляется следующим ооразом, В сосуд

15 Дьюара с жидким азотом помещена металлическая трубка 17, иа конец которой Hàìoòàíà спираль 18 (нагреватель), присоединенная к электрической сети через автотрансформатор или реостат 19, с помо!пью которого подбирается первоначальное напряжение иа нагревателе, Для регулировки скорости охлаждения в процессе испытания один спай термопары 20 введен в змеевик 16 охлаждающей камеры, Второй спай — в область, где помещена кварцевая трубка 8 с образцами 6 и 14.

Таким образом, в отличие от обычного способа применения термопар, когда один спай находится все время при некоторой фиксированной температуре (О", комнатная и т. д.), в данной системе оба спая находятся в условиях меняющейся температуры, Термопара 20 подключается к регулирующему милливольтметру 21.

К цепи Внутренних реле регулирующего милливольтметра 21 подключено электромагнитное реле 22 с шариковым клапаном, соединенным . резиновым шлангом с внутренним объемом сосуда 15 Дьюара, Скорость охлаждения задается положением указателя 23.

Поступление азота через патрубок 24 в охлаждающую камеру 2 продолжается до тех пор, пока разность температур между спаями термопары 20 не достигнет величины, установленной указателем 23. При этом стрелка регулирующего милливольтметра с указателем 25 совмещается с указателем 28. В этот момент срабатывает реле милливольтметра и замыкает цепь реле 22. Клапан реле 22 открывается и давление в сосуде 15 Дьюара сбрасывается, подача азота в охлаждающую камеоу практически прекращается. Благодаря охлаждению внутренней полости охлаждающей камеры и нагреванию змеевика 16 уменьшается разность температур между спаями термопары 20, э.д.с. ее падает, указатель 23 отходит в сторону нулевого деления, реле милливольтметра размыкает цепь реле 22, клапан закрывается, и азот вновь поступает в охлаждающуго камеру. Весь процесс повторяется снова, но температура во внутренней полости камеры 2 в начале каждого последующего цикла ниже, чем в начале предыдущего. Таким образом охлаждение происходит при постоянной, наперед заданной разности температур между некоторой точкой во внутренней полости камеры и некоторой точкой полости змеевика, что и обеспечивает определенную скорость охлаждения образца, которая может в известных пределах регулироваться положением указателя 23 на регулирующем милливольтметре 21.

Предмет изобретения г«««зкотсмп(ратур««ый дилатомстр, состоящии ?з cT;fffff:!I,f O,T;) ч

f(PoIi1IITcÉII;« I», кв««Рцево««TP > oK?I ?f Il?Tof(«еха««?«з «а ?«зх«еI)c««««Я jf," f.fIBif?fH I. f?fffI>f C Э:ICKTPOKOI?T2KTIIOII C?ICT<. IOII If C?ICTUS .Xfbf ОХЛ>ажДЕ««««?« торсгулятором скорости охлаждения образца, о т л и ч а «о щ и и с „т, i, ч.гo, с целью дилатометрических исследований высокополимерных м;«гриалов, в том числе высокоэластических (т?«па резины), в «Ice ?««)«« «(««,ны дифференциальная термопара в комплекте с регулирующим ffpf«» ром, обеспечивающие автоматическое поддержание заданной сKop(>Oil! охлаждения, электроконтактная система с механическим ?«««д««к««торо(« изменения длины и подвеска кварцевого штока Ifа нитях, обеспечивающие минимальное механическое воздействие ««а образец и возможносгь

?:змерения больших линейных изменений.

2$

-220