Дифференциальный дилатометр

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3t5ll 0 1 И 1 5 1 6

Oi 1 i ti».!yц,» y:

Иь|М(1 Г а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 735978 (21 ) 3529594/18-25 (22) 29.11.82 (46) 15.02.84. Г>юл. Р б (72) A.Ã.Êèì и А.A.Ïåòðoâ (53) 536.41(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 735978, кл. 0 01 Н 25/16, 1980 (5 4 ), 5 7 ) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДИЛАТОМЕТР по авт.св, Р 735978, о т л и ч а ющ н и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен

П-образной платформой с винтовой арой, расположенной под головкой одного из толкателей и взаимодействующеи ней, жестко смонтированной на двух передвижных по направляющим вертикальных tlTB1!ÃBx °

1073661

Изобретение относится к измерени-

ЯМ ТЕПЛОф11ЗИЧЕСКИХ СВОЙCTÍ ВЕЩЕСТВ, По основному авт,cB. (33 735978 иэВестен дифференциальный дилатометр предназначенный для определения коэффициентов линейного теплового расшиРЕHHH .ТВЕРДЫХ МаТЕРИаЛОВ т СОДЕР3т(аЩИЙ стОлик сО сменнОй пластинОй,- То !1(BTe ли образцов и измерительную систему регистрации расширения (1 3 ..

ОДнакО 13 изВестном ycTрОистве

Heci4oT(R на ВысОкую увствительность (1 10 мм) невозможно получать реэуль.

Таты измерения со стабильной высокой точностью от одно= î исследуемого образца к другому, Это обусловлено 1 З тем, что гри каждой смене образца,-. производимой вручную, упор измери"ТельЙого TO311(BTe31E

Не на одно и то же:-осто торцовой поверхности образца (разброс 3(0 (и,) 7(т вследствие неустойчивости руки исследователя, В результате горизонтального смещения толкателя от перВоначального положения длина погружа емой части толкателя в зону высокой температ )ры (зона в печи ) возраста-ет, слеДОвательнО, изменЯетсЯ и сОбственное расширение прибора, величина которого вход т в расчетную формулу для Опреде31ения тепловогo рас " ширения материала. -,11я кору:1довых

:ОЛКатЕЛЕй ДЛИНОтт 35Г;„»-, -Г - -;; в зоне печ;:: .=.1 50 м(1) при тек пер;

:e 1500 C =..бсолютная — г;e. -.Сст( от . ;1з1ленени"-:. собс T13e -::-:Q. 0 р;.с;. ниЯ прибОра может ДОО иг=1;, -ть 2, 8 (0 м(л ч: о пои ч <вс - т — 3ьно с;:;

ДИЛ а том = т-п,т . 1 0 3 (Л,т; —,—;Е В -- Г у С» -и;: О боль»3ая:;, =, и -..I HB осуще(:тв.ление смены; = : а: —. :o". т

ПРИ ЭТОМ, ОЧЕНЬ " 3103: НО(OДт- .О ; ": = 7

МеННО ОД HOH Отт КОЙ ПРОИ(эзо::=- -. С-.

ОбРаЗЦОВ т а,ДРУГОЙ Р /1(О:= 1(РИ !C,::: И" мают на 1=2 им и п.-.:=,.: е;3;:с(ва1;3 (З ТОМ ПО31 - 31(ЕНт..;1,1 И З F,, —,— —,—. Н и

За Ter . i . !Iтот» —,т Н -- (-,Е1 1- Е»

З Ер1(ало(М 1! е 0 Трктв аЛ. 11 O T T 03!O 1((т держателя магнит::., =ак -;B-: к="об..(", ДЕНИЕ ЭТОТ О У(ЛОВЯs: МОжЕ С;, )

К PBCC: Ой :"" .т HC:, Зтзот;тт = т";. —:.-. .;

СИ СТЕ1.Ы, ЦЕЛЬ И .Обр, тЕНтст:: " Пстэ -,тттЕ: —.!.1::: ности измеpe 1ия о

ПостаВленная ц .= 1 - ДОст1ггiBBTcH тем. что дифференциаль;-11т2 .;.:;-1:: ато(ep ci:àáx(ан П-образной илаT:!!Qpê:.—.. -..: í= HòîВой Паоой q P: . IОЛОжЕННО:!: « ОЛC!Áкой одного из толк;;.Телей и в»="-I io-. дойт Тву(Э-ттЕй С и,;(P:-:::-1„.O .;.:;-;Т-. pO B

Ной На ДВт Х !,ePe»ÖHIF(i -r -,i;: -! !PBБ, г,я-.юттц4;», верттттсатт1-,"-1; — 11: (ттаH! а;;, На фиг. 1 -ye! IBт:.=:.е::.;.. тл зобра3(е=тт раэ ца На 43И1 „- "- тааэ:,- З =,. -..! На (т1ИГ устройство состоит из столика 1 с пластиной для образцов 2 и 3, закрепленного на стойке 4 с основанием 5, толкателя б, составленного из головки 7 и упора 8, с держателем 9 и роликом с зеркалом 10, толкателя 11, также составного, с ярмом 12 и магнитом 13, кронштейна 14 с фиксирующим роликом 15, платформы 16, автоколлимационной трубы 17, термостата 18 (показан, условно ) и устройства для замены " áðàçöîâ,,которое представляет собой П-образную платформу 19 с двумя перпендикулярно рас".положенными штангами 20 и пружинами 21, винтом 22, ввернутым в платформу 19, с направляющими 23, устанс:вленными на стойке 24.

Работа дилатометра осуществляется следующим образом.

При нагрев-нии или охлаждении толкатели 6 и 11 соответственно с держателем 9 и ярмом 12 совершают поступательное движение. В зависимос ти от величины разности расширения двух толкателей и двух образцов при перемещении толкателей б и 11 зеркалом 10 катится ной из боковых поверхностей ярма 12.

ПО углу пОВОрОта рОлика с зеркалом !О с помощью автоколли1лационной

TG;:Jáû 17 определяют расширение образ

,ак функцию .разности расширений ,х Образцов„ а также толкателей. т:: . 3 т 0.-1,3:!3 I E С Пр ЕД Л Е Н И Я С 0 б С Т В т= Н Н О. с;-асширения прибора устанавливаT»ò т!а СТОЛ;-;КЕ 1 ДВа ЭтаЛОННЫХ ОбpBзца, одинаковО ор-,ентированных

1тС. КРИСТатЛОГРафИЧЕСКИМ ОСЯМ, а ПРИ

;- с следс3- а(31н(ьеи звестнь х образцов с»»и-, —=. э-алонньх образ тов зменя =..!(Я ИССЛЕДуатЛЫМ. HB ПЛатфсрМу 16

УС.. =;H, »т;Иэащт УСТРойСТВО ДЛЯ ЭаМЕны Обра.эцо-:,, затем платформу 19 подводят .ез .-.асания †..OTT головку 7 тол. .а-..;=ля. (" Гo:10щью винта 22 припОДни, а;т» и: —:а фср. у 19 сначала до соприкс.,, †- I :FII!;. с нижней частью головк:; 7(а зате .::-Месте с толкателем

ДС -.Е :; ПОР(ПОКа Е ОбРаЗУЕтСЯ Зазор (ле,.(ду кснчиком упора 8 и торцоFIoBep-::; IocTaI(! Образца. 1!рОизВОдя-. за(ле" „: образцов вру (ную и с пс.}т3тьт(3 ВИH i B 22 возвращают, г(латфОр му 19 в исходное состояние до сопри. т,ос:новения кончика упора 8 с тор: овсй новер;;ностью образца. Опустив

:, !. =iTфОр1Яу 19 ниже на нескОлько мил ме Оо головки 7 толкателя, сни,-;а (эт устройство для замены образцов. с =! êатоормы 16,. производят измерения

Цена деления дилатометра 1 10 мм. ,иана«QH температуры изтлерения 20 . 5;9 С„ Рабату дилатометра можно (::писать выра)хением

1073661

Фиг.2

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Заказ 320/42

Филиал ППП "Патент",-r. Ужгород, ул. Проектная,4 где с„ - относительное удлинение исследуемого образца, относительное удлинение эталонного образца; пп — число делений нониуса прибора при измерении исследуемого образца;

n — число делений нониуса прибора при измерении собственного расширения прибора, б пр — погрешность измерения собственного расширения прибора, А . постоянная прибора;

20 — длина исследуемых и эталонных образцов.

Коэффициент линейного теплового расширителя (КЛТР) материалов, из которых изготовлены толкатели, колеблется в широких пределах и зависит от структуры материала, примесей и от температуры. Например, КЛТР корунда (A2,203 ) при 20 С составляет (8,7-8,9) .10 град ", а при

1500 С вЂ” (11,5-11,8)-10 6 град ". Еcли при замене образцов смещение упора толкателя по торцу образца относительно точки приложения, при которой производится измерение собственного расширения прибора, составляет 3,0 мм, то при 1500 C за счет увеличения. длины толкателя, погружаемой в зону высокой температуры термостата, неучтенная систематическая погрешность может достигнуть величины, 3начительно превышаю. щей чувстивительность прибора

d H = 3 Z t о = 0,013 1500 -11,7 10

228-10 = 2,28-10 4мм, где dl — абсолютное удлинение прира. щения длины толкателя (аi,), погру. жаемой в зону высокой темпетауры, в результате смещения упора толкате ля QZ = Х2- 2 = 350,013 -350

0,013 мм (.

22- длина толкателя

22 длина толк ателя с приращением, температура в зоне погруже ния толкателей, КЛТР коруйда.

10 При этом погрешность измерения собственного расширения составляет е „

d п = — "-23 деления по нониусу при бора.

Погрешность измерения относитель ного удлинения исследуемых образцов длиной Hp = 10 мм, д("о д 23 ° 1 ° 10 е, е, 2,3 ° 10 а КЛТР материалов, измеренный с Помощью существующего устройства при

25-градусном ийтервале температур, может быть завышен на величину

-5

o Å 23 О ф (= 4. <0 грс д

25 где о g — неисключенная систематическая погрешность измерения КЛТР материалов, dt — температурный интервал.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет по сравнению с существующими дилатометрами повысить точность измерения при определении теплового расширения материалов за счет исключения горизонтального смещения упора толкателя от исходного положения.