Способ испытания образцов материалов на термомеханическую прочность

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повьпне ше достоверности путем обеспечения постоянства потока поглощаемого образцом излучения.В фотометрический шар 1 устанавливают образец 3. От источника 5 к образцу поступает поток излучения. Измеряют мощности падающего,прошедшего сквозь образец и отраженного потоков.При этом разность между мощностью падающего и суммой мощностей прошедшего сквозь образец и отраженного потоков излучения поддерживают постоянной. При испытании образцов из горючих материалов фотометрический шар I вакуумируют или заполняют нейтральным газом, 1 з.п.ф-л ы, 1 ил. с 9 (Л 4 li а ел 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„„SU„„1446531 А 1 (51) 4 G 01 N 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГССУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4270686/ 25-28 (22) 15.05.87 (46) 23.12.88. Бюл. ¹ 47 (72) В.А.Агафонов, В.М.Камротов, Д.A.Ïîñïåëîâ, Я.А.Суханов и В.Д.Яневский (53) 620.178 (088,8) (56) Исаханов Г.В. Прочность неметаллических материалов при неравномерном нагреве. — Киев: Наукова думка, 1971, с.109. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ НА TEPMOMEXAHH×ÅÑÊÓ10 ПРОЧНОСТЬ (57) Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения — повышение достоверности путем обеспечения постоянства потока поглощаемого образцом излучения.В фотомет" рический шар 1 устанавливают образец

3. От источника 5 к образцу поступает поток излучения. Измеряют мощнос" ти падающего, прошедшего сквозь образец и отраженного потоков,При этом разность между мощностью падающего и суммой мощностей прошедшего сквозь образец и отраженного потоков излучения поддерживают постоянной. При испытании образцов из горючих материалов фотометрический шар 1 вакуумиру" ют или заполняют нейтральным газом.

1 з,п.ф-лы, 1 ил.

1446531

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на термомеханическую проч ность °

Цель изобретения — повышение достоверности путем обеспечения постоянства потока излучения.

На чертеже представлена схема устройства для реализации способа.

Устройство содержит герметичный объем в виде фотометрического шара

1, в котором в захватах 2 установлен образец 3, Шар 1 имеет входное окно

4, через которое может быть подано 15 излучение от источника 5 к образцу 3.

Шар имеет фотодатчик 6, установленный заподлицо внутренней поверхности фотометрического шара 1, и фотодатчик 7, устанавливаемый с тыльной сто-20 роны образца 3.. Пульт 8 управления связан с источником излучения, вакуумным насосом 9 и многоканалы«««м шлейфовым осциллографом 10.

Мощность источника 5 регулирует- 25 ся как от пульта 8, так и с помощью регулятора 11 на источнике, Устройство имеет оптическую систему 12, содержащую линзы и ограничительный экран с окном, и измеритель 13 30 мощности. Кроме того, устройство содержит баллон 14 с нейтральным газом, например 15 и датчик 16 низкого давления, установленный на вакуумном насосе, Осциллограф 10 связан своими входами с фотодатчиками 7 tt 6 и и«мерителем 13 мощности. Пульт управле— ния связан с источником 5 излучения, электромеханическим затвором 17, осциллографом 1О и вакуумным насосом 9.

Способ осуществляют следующим образом.

Образец 3 устанавливают в захваты

2 внутрь фотометрического шара, кото- 5 рый выполнен из двух половин, герметично состыковываемых по большому диадиаметру. С помощью вакуумного насоса 9 откачивают из шара воздух, который при необходимости можно заполнить азотом из баллона 14, Давление внутри шара 1 измеряют манометром 15 или датчиком 16. С пульта 8 включают источн««к 5 и осциллограф 1О, доводят мощность излучения до требуемого

5 уровня, после чего открывают затвор

17. Излучение поступает к образцу 3, нагревая его и разрушая поверхность.

При этом меняются коэффициенты отражения и проп ;скания образца. Датчик 6, протарирсванный до начала эксперимента на мощность потока, поступившего внутрь шара, измеряет мощноеть отраженного от образца потока, датчик 7 — прошедшего сквозь образец, а измеритель

13 — мощность падающего потока.

Разность между мощностью падающего и мощностями отраженного и прошедшего сквозь образец потоков является мощностью поглощенного потока в образце. Сравнивая моц«ность поглощенного фактически в данный момент времени потока с мощностью падающего в условиях эксплуатации конструкции, регулируют мощность падающего потока таким образом, чтобы поглощаемая моц«ность совпала с требуемым программным значением. Управление мощностью осуществляется по формуле где t — текущий момент времени; дГ. — время запаздывания управляющей системы, складывающееся из времени обработки информации и срабатывания управляющих органов;

0 — мощность пада«ощего потока;

q — мощность поглощенного излу-. чения: программное значение мощ"Р ности rior!t. ««;««.:««о« t излучения.

Управление может осуществляться с помощью автома.ической системы, для чего в пульте управленя» ««еобходимо предусмотреть < оответствующий блок, связанный с датчиками 6 и 7 и измерителем мощности. Однако г р« медленном изменении коэффициентов о гражения и пропускания управление может осуществляться вручную. При малом разбросе индивидуальных характеристик образцов можно на нескольких образцах предвярительно определить динамику изменен« «я коэффициентов отражения и пропускания во времени, после чего управлять мощностью источника по заданной же;ткой программе. Однако такая реализация способа возможна лишь при слабой зависимости оптических характеристик от мощности излучения.

Пример. Требуется определить термомеханическую стойкость стеклоСоставитель В,Лазарева

Редактор С.Пекарь Техред Л.Олийнык Корректор M,Äåì÷èê

Заказ 6742/49 Тираж 847 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 144653 пластикового затвора мощного лазера

ИК-диапазона (коэффициент пропускания у затвора в условиях эксплуатации равен нулю). В условиях эксплуатации на затвор действует поток ИК-из5 лучения, коэффициент отражения практически постоянен. В экспериментальных условиях значительно дешевле и проще подвергать затвор- воздействию излучения от немонохроматического источника, например ламп. Коэффициент отражения R в процессе облучения образца излучением лампы меняется слабо, однако меняется коэффициент пропускания, что связано с тем, что в спектре лампы имеются коротковолновые составляющие, которые проходят сквозь холодный образец, но не проходят сквозь нагретый образец.

При этом в процессе нагрева образца

o(-коэффициент пропускания — меняется по закону, близкому к линейному, от величины e до О. Для компенсации различий в поглощенной энер- 25 гии образцом в условиях эксплуатации и в эксперименте необходимо уменьшать мощность g(t) в период длительностью Т, за который меняется коэффициент пропускания, по вако- 3щ ну

4 о где Π— мощность излучения на рабочую поверхность образца (на ту же, что и мощность

Q) в условиях эксплуатации; о

R — коэффициент отражения в условиях эксплуатации; — текущее время.

Формула изобретения

1, Способ испытания образцов материалов на термомеханическую прочность, заключающийся в том, что подвергакРг образец одностороннему нагреву с помощью монохроматического источника излучения и определяют мощность его падающего потока, по которой судят об остаточной прочности и жесткости образца, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения достоверности путем обеспечения постоянства потока поглощаемого образцом излучения,при нагреве поддерживают постоянной разность между мощностью падающего и суммой прошедшего сквозь образец и отраженного потоков излучения.

2. Способ по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью обеспечения испытаний образцов из горючих материалов, при нагреве помещают образец в герметичный объем, который вакуумируют или заполняют нейтральным "àçîì,