Патент ссср 340951

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3409И

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.VI.1970 (№ 1449758/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.М.1972. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 22Л 1.1972

М. Кл. б 01п 25116

Комитет по делам иэобретеиий H открытий при Совете Министров

СССР

УДК 620.181.428.4(088.8) Автор изобретения A. И. Захаров

Заявитель Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии им. И. П. Бардина

ДИЛАТОМЕТР

Изобретение относится к области создания при боров для изучения тепловых свойств материалов, в частности дилатометров.

Известны дилатометры, содержащие вакуумную камеру с цилиндричес ким,вьоступо м и KpbIIIlKQH, .в которой смо нтирован кварце вый толкатель и держатель образца, калибро ва нный валик с вертикально расположе нным зеркалом, установленный между плоскостя ми рамки и магнита, механизм ко рре ктироаки нуля, а втоколлисмационную трубу и оптико-электрический преобраз ователь. Од на,ко эти дилатометры не обеспечивают требуемой точности исследований и одновреме нной визуалыной и дистанцио нной регистрации удлинений образца.

Для по вышения точности и обеспече ния одновременной визуальной и дистанцио н ной регистрации удлинений образца меха н изм корректировщики нуля описываемого дилатометра вьппол нен в виде шарнир ной скобы с диффе ренциальным виконтом и фиксатором, а в црьпш ке вакуумной камеры установлена входная линза оптико-электрического преобразователя, параллельно которой ра сположено зер кало, укрепленное,на конце валика со стороны, противополож ной ве рти кально р асположенному зеркалу.

На чертеже показана схема описываемого дил а то м е Tlp a.

Дилатометр соcтоiит из держателя образца 1 с кварцевым столиком 2, на котором размещен исследуемый образец 3. На образец одним концом опирается кварцевый тол5 катель 4. Ко второ му концу к варцевого толкателя 4 при креплена рамка 5. Между ilIOверхностя ми рахоки 5 и поверхностями полюсов магнита б находится калиброванный валик Т, к концам которого при|креплены д|ва

10 зеркала 8. Зебр кала при креплены к вали к та к, что их отражающие поверх ности расположе ны под прямым углом. Магнит б прикреплен к подвиж ной основе 9 механизма воз@рата нуля, которая соединяется с коррек15 ти ро вочпым дифференциальныгм витгтом 10.

При смене образца 3 толкатель 4 вместе с ра м кой 5 закре пляется в верхнем положении при помощи фиксатора 11.

20 Bice перечисленные элементы располагаются в вакуумном объеме, состоящем из металлического или иварцевого цилиндра 12, основания 13 с трубопро водэм 14 и вакуумной камеры 15. Вакуумная камера имеет два о к25 на 1б и 17 и оптико-электрический преобразователь 18. Рядом с вакуумной камерой расположе на автоколлимационная труба 19.

На образце 3 би филярно намотан проволочный нагреватель. В отверстие в средней ча30 сти образца помещается спай термопары.

340951

9, 10

45

55

Составитель М. Фримштейн

Редактор Т. Загребельная Текред А. Камышникова Корректор Л. Царькова

Заказ 1935/7 Изд. № 804 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий нри Совете Министров СССР

Москва, ?К-35, Раушская наб., д. 4/5 пр. Сапунова, 2

Типография, (Нагреватель и термопара на чертеже не показаны).

Прибор работает следующим образом.

Определение изменения длины образца 8 производят по величине отклонения отраженных световых лучей от зеркал 8. Визуальное изме ре ние осуществляют через окно 1о,при помощи автоколлима цион ной трубы 19, à а втоматическую запись — через окно 17 при помощи оптико-электрического преобразювателя 18. Фотоэлектрический преобразователь ссуществляет перевод углового поворота зеркала в электрический сигнал, пролорциональный величине углового поворота зеркала.

В этой системе может быть использован любой фотоэлектрический преобразователь, имеющий фо|кусное расстояние, рав ное промежутку между линзой-окном 17 и горизонтальны м зеркалом 8.

Регистрацию изменения длины образца в зависимости от температуры производят либо по точкам (пу.тем ступенчатого на грева), либо непрерьввно,при;нагреве по определенной программе. В послед нем случае заспись удлинений и температуры о существляется на бумагу дву?скоординацио н ным потенциометром.

Для измере ния коэффициента теплового расширения IB области низких температур (4,2 — 300 К) металличеокий цилиндр 12 помещают в сосуд Дьюара с жидким гелие м, водородо?м или азотом, нагрев образца в интервале 4,2 — 300 К осуществляют пропус канием электрического то ка через lIIlpOBoJIoчный бифиля р ный нагреватель, íàмотан ный pBIBHQме рно по всей длине цилиндрического образца 8. Образец вместе с нагревателем обернут десятью слоями металлизированной зер кальной органической, пленки, которая служит радацио нным тепловым экранном. Части дилатометра, ко нтактирующие с об разцом, нижняя часть кварцевого тослкателя 4, столик 2 с примыкающими частями держателя образца заключены в медные экраны,,соединен ные между собой ?кгути ками из мед ной проволоки, и закорочены в те пловом oTHQIIIBiHHH íà IKolpnyc цилиндра 12. Таким образ ом, .нагрев образцаа локализовавши от окружающих деталей, которые имеют постоянную температуру среды криогенной жид|кости.

Измерение температуры производят термопарами: золото — к обальт — медь в интервале

4,3 — 300 I(и плати на — родий — плати на в инте р вале температур 300 — 1173 К. CiIIBH термопары помещается в засве рле нное углубление в средней части образца 8.

Для измерения коэффициента теплового расширения образца при температурах выше комнатной при меняют вместо гелиевого криостата электрическую нагревательную печь и,иварцевую т рубу. В этом случае нагревательный элемент .на образце экр анизует ся металличеоиой фольгой.

Вакуум во в нутре нней полости дилатометра создают при помощи диффузио нного и форвакууиного насосов. Во время измерений форва ку ум1ный и диффузионный HBlcocbI отключают и работает только адсо р бциоаный наса с. Это позволяет исключить нежелатель10 ные сотрясения при измере1ниях, создаваемые форва куум ныы насосом.

Предмет изобретения

Дилатометр, содержащий вакуумную каме15 ру с ц илиндричес к им выступом и крышкой, в кото рой смонтирован ква рце вый толкатель и держатель образца, калиброванный валик с вертикально расположенным зеркалом, уста новленный между плоскостями рамки и маг нита, механизм кор ре ктировки нуля, авто коллимацио н ную трубу и оптико-электрический п|реобразователь, отличающийся тем, что, с целью повыше н ия точности и обе спечения одновременной визуальной и дистанцио нной регистрации удлинений образца, меха низ м корректировки нуля,выполнении в виде шарнир ной скобы с ди фференциальным BHiHтом и фиксатором, а в крышечке ва куум ной .каме ры установлена входная линза оптико-эле ктрического преобразователя, параллельно которой расположено зе ркало, укрепленное на козинце галика со сторсны, противоположной ве рти каль но расположенному зеркалу.