Преобразователь деформаций для поляризационно-оптических дилатометров

 

Изобретение относится к измерителЪн&Й технике. Целью его является снижение трудоемкости изготовления. Она достигается тем, что преобразователь деформаций для поляризаци-. онно-оптических дилатометров выполнен в виде прямоугольной проволочной рамки, просвет в которой заполнен стеклом, спаянным с проволокой по всему ее контуру, причем размеры рамки выбирают из условий 1 4h и , где 1 - длина рамки; h - ширина рамкиv -диаметр проволоки2 ил.

СОЮЗ, СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИК (1% (11) 1594 G 01 N 25 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф, ц

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф (21) 3754270/24-25 (22) 06.04.84 (46) 07.04 ° 86. Бюл. 9 13 (72) В.А.Гинзбург и С.И.Дроздель (53) 536.6(088.8) (56) Данюшевский Е.Э. Метод измерения малых разностей коэффициентов термического расширения стекол.

Журнал технической физики. Т. 4, 1934, выл. 5, с. 1026-1041.

Мазурин О.В.Отжиг спаев стекла с металлом. — Л.: Энергия, 1980, с. 79-84. (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЕФОРМАЦИИ ДЛЯ

ПОЛЯРИЗАЦИОННО-ОПТИЧЕСКИХ ДИЛАТОМЕТ

Р0В (57) Изобретение относится к измернУйльной технике. Целью pro является снижение трудоемкости изготовления.

Она достигается тем, что преобразователь деформаций для поляризаци-. онно-оптических дилатометров выполнен в виде прямоугольной проволочной рамки, просвет в которой заполнен стеклом, спаянным с проволокой по всему ее контуру, цричем размеры рамки выбирают из условий 1 Ф 4h и

hi2d, где 1 - длина рамки; h - ширина рамки;д -диаметр проволоки2 ил. Ж

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к дилатометрическим измерениям, осуществляемым поляризационно-оптическим способом, точнее к устройству преобразователей деформаций для поляризационно-оптических дилатометров, и может быть применено как при материаловедческих исследованиях, так и в производственной практике для контроля температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР) спаиваемых материалов (метал. лов и стекол) и для определения оптимальных режимов отжига спаев.

Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления преобразователей деформации для поляриэационно-оптических дилатометрических измерений, а следовательно, увеличение рентабельности измерений этим методом при сохранении его высокой точности.

На фиг. 1 и 2 показан пример выполнения преобразователя деформаций для поляриза 1ионно-оптических дилатометров.

Преобразователь деформаций выполнен в виде рамки 1, согнутой из .металлической проволоки диаметром

d.. Концы проволоки туго скручивают (вместо скручивания, или наряду с ним, возможна сварка проволоки или ее спаивание). Просвет рамки размером l h заполняют стеклом 2 и спаивают с проволокой. Толщина стеклянного слоя t равна диаметру проволоки d.

Преобразователь деформаций помещают в нагревательную камеру поляризационно-оптического дилатометра таким образом, что оптическая ось прибора проходит через точку просмотра преобразователя, находящуюся в геометрическом центре рамки, и перпендикулярна поверхностям стекла, Продольная ось преобразователя деформаций должна составлять угол в

45 с плоскостями поляризации света

При нагревании (вследствие разности ТКЛР материалов, из которых изготовлен преобразователь деформаций)в стеклянном слое начинает изменяться величина двойного лучепреломления по следующему закону:

6v =ekt(Le -KN) 6Т, 10

1223107 где А — изменение величины двойного лучепреломления; Т вЂ” изменение температуры; с — оптический коэффициент на5 пряжений стекла;

t — толщина стеклянной пластинки1 о с — ТКЛР стекла;

Кд — ТКЛР металла; к — коэффициент пропорциональности, Коэффициент пропорциональности к может быть определен из выражения с

15 (2ье (2) (1р1 где p — коэффициент Пуассона (принят одинаковым для стекла и металла);

E — модуль Юнга стекла;

Е,„ — модуль Юнга металла;

h — ширина стекла в преобразователе;

d — диаметр проволоки.

Если известен ТКЛР одного из материалов, из которых изготовлен преобразователь деформаций (стекла или металла), то, измеряя двойное лучепреломление в стекле преобразователя в зависимости от температуры, можно, по приведенным формулам, легко определить ТКЛР другого материала.

Размер рамки должен удовлетворять

35 требованиям, что 1 ъ 4h и h > 2d, вы,текающим из условия применимости соотношения (1) .

Достоинством конструкции предлагаемого преобразователя деформаций

40 является простота его изготовления, позволяющая при этом сохранить высокую точность, характеризующую поляризационно-оптические дилатометрические измерения. Возможны различ45 ные варианты осуществления предлагаемого изобретения, например, проволока, из которой изготавливается рамка преобразователя, может быть не круглого сечения, а любого другого, 50 В частности прямоугольного °

Пример. В лабораторных условиях измеряют ТКЛР ювелирной эмали У 127. При изготовлении медных гермовводов, герметиэируемых этой эмалью, не удается получить качественного спая.

Возникают подозрении, что данная

I партия поставки эмали Ф 127 обладаСоставитель В. Битюков

Редактор Н.Бобкова Техред.В.Кадар Корректор С.Шекмар

Заказ 1704/45 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ет низким значением ТКЛР. По условиям поставки эмали не подвергают1 ся проверке ТКЛР. Из медной проволоки марки М3 диаметром 1,0 мм и эмали У 127 изготовляют преобразователь деформаций со следующими размерами: h=4 и 1=24 мм. Спаивание осуществляют методом оконной эмали в муфельной печи нри 820 С в течение 1,5 мин. Измерение ТКЛР осуществляют на поляризационно-оптическом дилатометре Ф9.10.72 в температурном интервале 20-300 С. Получен-о ное значение ТКЛР эмали Ф 127 в этом температурном интервале, вычисленное по выражениям (1) и (2), составляет 96,4 "10 К, что значительно ниже допустимого значения ТКЛР для прозрачных эмалей, которое составляет (108-110) 10 К . Такое низкое значение ТКЛР эмали вполне может явиться причиной брака при изготовлении гермовводов. Измерения !

223 107

ТКЛР эмали Ф 127 другой партии поставки дает значение ТКЛР=107,4 х к10 К . Эмаль Р 127 этой партии поставки показывает хорошие резуль5 таты при изготовлении гермовводов.

Изготовление преобразователя и проведение измерений занимает менее одного рабочего дня.

Формула изобретения

Преобразователь деформаций для поляризационно-оптических дилатометров, содержащий спай стекла с металлом, отличающийся

t5 тем, что, с целью снижения трудоем-кости изготовления, он выполнен в виде прямоугольной проволочной рамки просвет в которой заполнен стеклом, спаянным с проволокой по все20 му ее контуру, причем размеры рамки выбирают Hs условий 1» 4h и h>

>26, где 1 — длина рамки; h — ширина рамки; и — диаметр проволоки.