Объемный дилатометр
СОЮЗ СОНЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН цц 4 С 01 N 25/16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 3785275/24-25 (22) 30.08 ° 84 (46) 30.10.86. Бюл. №- 40 (7l) Всесоюзное научно-производственное объединение "Союэжелезобетон" (72) И.И.Лифанов, Г.И.Горчаков, Г.Ф.Кудрявцев, А.Д.Дикун, А.Н Трушкин, Г.С.Ходаков, А.И.Мельников и H.М.Удалов (53) 536. 6 (088. 8) (56) Хигорович M.È., Меркина А.П.
Физико-химические и физические методы исследования строительных материалов. M.: Высшая школа, 1968, с. 182-183.
Патент CLIA ¹ 3574281, кл. 73-16, 1969. (54) ОБЪЕИНЫИ ДИЛАТОИЕТР (57) Изобретение относится к измерительной технике. Его целью является снижение трудоемкости и повышеЮ
i ч, чья.внтк с ние точности дилатометрических измерений. Дилатометр содержит 2 емкости, связанные друг с другом. Они оснащены цилиндрическими камерами с подвижными поршнями. Поршни связаны между собой. Одна емкость является измерительной, а вторая сравнительной. При охлаждении емкостей жестко связанные между собой поршни опускаются одновременно вследствие термического сжатия образцов и рабочей жидкости, При достижении определенной температуры сравниваемый образец продолжает сжиматься, а измеряемый — расширяться.
В результате этого жестко связанные между .собой поршни опускаются, а поршень, связанный с системой регистрации, поднимается на величину, соответствующую разности деформаций образцов. Запись температуры рабочей жидкости производится непрерывно.
1 з.п. ф-лы, I ил.
1267237
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для исследования строительных и других материалов методом ниэкотемпературной дилатометрии с целью оценки их термической совместимости с другими компонентами в композициях
Цель изобретения — снижение трудоемкости и повышение точности:изме l0 рений, усовершенствование конструкции дилатометра.
На чертеже показан дилатометр с, измерительным устройством в виде датчика измерения перемещений с !
5 записывающим устройством, вид спереди, разрез.
Дилатометр содержит измерительную емкость 1, в которую, помещен измеряемый (водоггасыщенный) образец 2, и
20 сравнительную емкость 3, в которую помещен сравниваемый (обезвоженный) образец 4. Обе емкости установлены на общем основании 5 и заполнены рабочей жидкостью 6. На обоих емкостях 1 и 3 установлены компенсационные цилиндры 7 и 8, снабженные поршнями 9 и 10 которые связаны между собой рамой 11. На измерительной емкости 1 установлен измерительный цилиндр 12 с поршнем 13, на штоке
14 этого поршня смонтирован датчик измерения перемещений 15 с записывающим устройством 16. В центре измерительной емкости 1 установлена тер,мопара 17, связанная с записывающим
35 устройством 18. Обе емкости снабжены вертикальными радиаторными пластинами 19, сливными кранами 20 и 21 и герметично закрывающимися крьппками
22 и 23.
В тех случаях, когда достаточно изизмерить только максимальную разность деформаций между измеряемым и сравниваемым образцами, конструкция дилатометра (Лиг.l) может быть упро45 щена.
Дилатометр работает следующим образом.
После заполнения измерительной 1 .и сравнительной 3 емкостей образцами 2 и 4 герметично закрывают крьппки 22 и 23, и через компенсационные цилиндры 7 и 8 заполняют обе емкости 1 и 3 рабочей жидкостью 6, имеющей низкую температуру замерзания, (толуол, масло, ртуть) . После этого в компенсационные цилиндры 7 и 8 вводят поршни 9 и 10, жестко связанные между собой рамой 11. Выставление поршня 13 на требуемый уровень перед началом измерений производится перемещением рамы ll со связанными с ней поршнями 9 и 10 при открытом кране 21 для поднятия поршня 13 или путем открывания крана 20 для опускания поршня 13. Затем кран 20 или 21 закрывают, и дилатометр помещают в морозильную камеру.
При охлаждении емкостЕй 1 и 3 с находящимися в них исследуемым (водонасыщенными) 2 и сравниваемым (обезвоженным) 4 образцами до достижения температуры Т, при которой вода в образце 2 начинает переходить в лед, жестко связанные между собой поршни 9 и 10 опускаются одновременно вследствие термического сжатия образцов 2 и 4 и рабочей жидкости 6, поршень 13 при этом остается в первоначальном положении (у основания измерительного цилиндра 12) . При достижении температуры T сравниваемый образец 4 продолжает сжиматься, а измеряемый образец 2 начинает расширяться. В результате этого жестко связанные между собой поршни 9 и 10 опускаются, а поршень 13 поднимается на величину, соответствующую разности деформаций образцов 2 и 4, котоп рая непрерывно записывается устройст\ вом 16, подключенным к датчику измерения перемещений 15. Температура, измеренная термопарой 17, непрерывно записывается подключенным к ней устройством 18. Вертикально расположен-. ные радиаторные пластины 19, выполненные иэ материала с высокой теплопроводностью например из меди, и размещенные в емкостях 1 и 3, обеспечивают- равномерное распределение теплового поля в обеих емкостях. После проведения измерений рабочую жидкость 6 сливают через краны 20 и 21, В связи с тем, что дилатометр является дифференциальным, необходимо точное равенство между объемами образцов и рабочей жидкости в измерительной и сравнительной емкостях.
Ввиду трудности технического выполнения этого условия предусмотрено введение поправки в измеряемую величину вытесненной рабочей жидкости показания указателя или показаний записывающего устройства 16, основанные на предварительном точном измерении объемов образцов и рабочей
1267237 жидкости, вводимых в измерительную и сравнительную емкости.
В случае применения датчика измерения перемещений с записывающим устройством поправка вводится в показания записывающего устройства пропорционально линейному перемещению штока поршня. Измерение объемов должно производиться .перед закладкой образцов методом взвешивания, а измерение объемов заливаемой рабочей жидкости расходомером или мензуркой..
Возможна приборная компенсация разности объемов рабочей жидкости в измерительной и сравнительной ем- >5 костях при исследовании водонасыщенного и обезвоженного образцов, например, при понижении температуры от комнатной до +5 С, измерительный поршень 13 .опускается или подни- 20 мается на определенную величину, которая соответствует разности объемов в обоих емкостях и вводится соответствующая поправка в показания измерений. 25
Перед вводом прибора в эксплуатацию необходимо измерить его собственный ход. Для этого обе емкости заполняют одинаковым объемом рабочей жидкости и определяют погрешность, 30 вносимую в показания прибора поршнем 13, штоком 14 и датчиком измерения перемещений 15, Применение такой схемы дифференциального объемного дилатометра позволяет использовать в конструк, ции широко используемые и более прочные материалы (металл) по сравнению с плавленным кварцем, а также применять рабочие жидкости с низ кой температурой замерзания толуол, масло, ртуть и др.) вместо множества мелких частиц из плавленного квар. ца °
Измерительный цилиндр выполняет только измерительную функцию и его диаметр может быть значительно умень шен. А это в свою очередь приводит к увеличению чувствительности устройства, точности измерений, увеличивает диапазон измерений при заданной точности.
Формула изобретения
l. Объемный дилатометр, содержащий емкость для заполнителя, оснащенную системой изменения и регистрации температуры заполнителя, и регистратор изменения объема заполнителя в виде цилиндра с поршнем, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, дилатометр снабжен второй емкостью, жестко свя.занной с первой, обе емкости оснащены соединенными с ними цилиндрическими камерами с подвижными поршнями, оси камер параллельны, а поршни жестко связаны между собой.
2. Дилатометр по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что обе емкости снабжены перегородками, соединенными в единую конструкцию и выполненными из материала с высокой теплопроводностью.
1267237
Составитель В. Вертоградский
Редактор Т.Иитейко Техред М.Моргеитал Корректор М.Шароши
Заказ 5755/38 Тираж 778 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
11 3035, Москва, >ll-35, Раушскаи наб., д. 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4
