Дилатометр

 

Применение: относится к области дилатометрии , в частности к непрерывному измерению линейных размеров прессовок, которые при спекании находятся в механически неустойчивом творогообразном состоянии , например, из-за наличия в них большого количества жидкой фазы (жидкофазное спекание). Сущность изобретения: образцедержатель сделан в виде люльки, подвешенной на тонкой проволоке. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 25/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4854544/25 (22) 26.07.90 (46) 30.11.92. Бюл. № 44 (71) Якутский государственный университет (72) Н,Н.Бурцев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11119966774444,, кKIлt, G 01 N 25/16, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 966569, кл. G 01 N 25/16, 1982.

Изобретение относится к области дилатометрии, в частности непрерывному измерению линейных размеров образцов, находящихся во время измерения в механически неустойчивом (потеря прочности) состоянии, например, прессовки из металлических порошков при опекании в присутствии в ней бол ьшого количества жидкой фазы (творогообразное) состояние.

Известны дилатометры, предназначенные для исследования теплового расширения, фазовых переходов других процессов, сопровождающихся объемными изменения- ми материалов. Большинство из них имеют механические и оптические системы измерения, Существующие дилатометры с механической системой измерения неизменно включают в себя подвижный измерительный шток, который упирается на образец.

Недостатком этих конструкций является то, что значительная нагрузка на прессовку-образец со стороны измерительного штока при спекании вызывает ее деформацию или разрушение.

К недостаткам оптических дилатометров также следует отнести сложность, дороЯ „„1778654 А1 (54) ДИЛATOM ETP (57) Применение: относится к области дилатометрии, в частности к непрерывному измерению линейных размеров прессовок, которые при спекании находятся в механически неустойчивом "творогообраэном" состоянии, например, из-за наличия в них большого количества жидкой фазы (жидкофазное,спекание). Сущность изобретения: образцедержатель сделан в виде люльки, подвешенной на тонкой проволоке. 2 ил, говизну и малый срок работы оптических систем, которые работают в контакте с испарениями металлов и высокими температуо рами более 700 С. Имеется необходимость учитывать изменение прозрачности стекол в течение процесса измерения, а при спекании прессовок с содержанием интенсивно испаряющихся металлов (например, медь, цинк и др.). Оптическая система вовсе оказывается неработоспособной из-за быстро образующегося налета на стекла, которые полностью теряют прозрачность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является специальный дилатометр для исследования жидкофазного спекания с малой нагрузкой измерительного штока.

Недостаток известной конструкции заключается в том, что в ней нельзя уменьшить усилие измерительного штока ниже определенной величины. Минимальное усилие штока, обеспечивающее нормальную работу прибора, определяется усилием, необходимым для свободного перемещения образца по обраэцедержателю. Как показала практика, для надежного измерения длины цилиндрических образцов с диаметром 10 мм, 1778654 высотой 10 мм и весом 2-3 r при спекании необходимо приложить усилие 2-3 Гс. В противном случае, когда усилие измерительного штока окажется недостаточным, образец не сдвигается и теряется контакт с непод- 5 вижным штоком. Образуется разрыв а (фиг.

2), что приводит к ошибке измерений, В отдельных случаях в таких конструкциях наблюдается смачивание поверхности расплавом металла из прессовки, что может 10 привести к прилипанию образца и увеличению усилия его страгивания с места или даже к приварке образца с образцедержателю. В этих случаях невозможно-проводить измерения, Наличия минимального (крити- 15 ческого) усилия измерительного штока, при котором сохраняется точность прибора, ограничивает применение его для исследования спекания прессовок с меньшим запасом прочности, т.е. с большим содержа- 20 нием жидкой фазы во время процесса спекания.

Целью изобретения является повышение точности, надежности и расширения воэможностей прибора. 25

На фиг. 1 показана схема конструкции дилатометра, на фиг. 2 — конструкция образцедержателя.

Дилатометр содержит неподвижный (опорный) 1, подвижный (измерительный) 2 30 штоки. Последний подвешен на пружинах из тонкой проволоки на неподвижный шток и одним концом упирается на образец 3, а другим — на упругую пластину 4 с тензодатчиками. Образец 3 покоится на образце- 35 держателе 5. Он сделан в виде люльки из тонкого листа тугоплавкого металла, например, из молибдена, подвешенного с четырех сторон на неподвижный шток 1 с помощью тонкой проволоки иэ тугоплавко- 40 го металла, При изменении размеров образца, например, при уменьшении линейного разме45 ра, в ходе спекания. образцедержатель 5 вместе с образцом сдвигается от первоначального положения (нарисовано пунктирной линией), обеспечивая непрерывный контакт образца с обоими штоками. В этом случае, во-первых, устраняется влияние прилипания образца к образцедержателю.

Во-вторых, для обеспечения непрерывного контакта штоков с образцом требуется уси-. лие штока, величина которого вычисляется следующим образом.

Если P — вес образцедержателя с покоящимся на нем образцом,!-длина подвеса, т.е. расстояние от точки подвеса до центра тяжести образцедержателя с образцом, то это усилие будет выражаться

F= Psln а= Psln(— ) х

Для малых углов: sin (— ) ч —, то х х

F=P— х

Реальная максимальная величина P npu стандартных (цилиндр) с высотой 10 мм и диаметром 10 мм образцах может быть около 3 r, à l — около 10 мм. Оценка показывает, что при перемещении обраэцедержателя на 1 мм (это соответствует уменьшению длины образца на 2 мм, которая является максимально возможной в реальном эксперименте), F = 0,3 гм. Такое усилие штока практически не может быть причиной деформации.

Формула изобретения

Дилатометр, содержащий неподвижный и подвижный измерительные штоки, связанные с датчиком перемещения и расположенный между ними образцедержатель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, надежности и расширения возможности прибора, образцедержатель сделан в виде IllollI KN, подвешенной на проволоке, укрепленной на неподвижном штоке.

1778654

Составитель В. Андрианова

Техред М.Моргентал Корректор Е. Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4189 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5