Устройство для определения физико-механических характеристик материалов

 

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель изобретения - повышение точности за счет формирования непрерывного сигнала, соответствующего энергии активации ползучести. Образец 2 нагревается и растягивается. С датчика 5 скорости деформации сигнал через логарифмический преобразователь 11, дифференцирующее звено 12, преобразователь 13 деления, дифференцирующее звено 18, пороговый блок 19 поступает на вход блока 16 управления регистратором 15 температуры, сигнал с датчика 6 температуры, прошедший преобразователь 14 обратной величины, дифференцирующее звено 17 и далее поступает на второй вход преобразователя 13 деления. При возрастании энергии активации ползучести на выходе звена 18 появляется сигнал, пропорциональный скорости ее увеличения. Срабатывает пороговое устройство 19 и фиксируется температура на регистраторе 15. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (5)) 4 G 01 N 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ К6МИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИ4ЕТЕРЬСТВУ

1 (21) 43 73437/25-28 (22) 01.02.88 (46) 23. 10.89. Бюп. В 39 (71) Белорусский государственный институт народного хозяйства им.В.В.Куйбьппена (72) М.И. Кушель, И.А. Мочальник, В.)0. Кушель и Н.С. Траймак (53) 620. 178 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 630553, кл. С 01 N 3/18, 1976.

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛОВ (57) Иэобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность. Цель иэобретения - повышение точности эа счет формирования непрерывного сигнала, соответств чощего энергии активации полэучести ° Обраэец 2 нагревается .и рас151684 2

Устройство работает следующим образом.

Образец 2 закрепляют в приспособлении 1 для создания нагрузки. Датчик

5 скорости деформации выдает сигнал, пропорциональный скорости удлинения образца Ч, которая зависит от температуры Т, при которой производят измерениее:

V = Ч(Т).

Устройство содержит приспособление

1 для создания нагрузки с захватами образца 2, нагреватель 3 с электрическим нагревательным элементом 4, датчик 5 скорости деформации образца

2, датчик 6 температуры, состоящий из термопары 7, регулируемого источника 8 питания и суммирующего усилителя 9. Холодный спай термопары 7 ,помещен в сосуд 10 с тающим льдом. Выход датчика 5 скорости деформации подключен к входу логарифмического преобразователя 11, выход которого соединен с входом дифференцирующего звена 12, выход которого подключен к первому входу функционального преобразователя 13 деления. Выход датчика

6 температуры подключен к входу функционального преобразователя 14 обратной величины и к входу регистратора

15, имеющего устройство 16 управления. Выход функционального преобразователя 14 подключен к входу дифференцирующего звена 17, выход которого подключен к второму выходу функционального преобразователя 13 деления, выход которого через дифференцирующее звено 18 и пороговое устройство 19 (триггер Шмитта) связан с устройством

16 управления регистратора 15 температуры. Последний регистрирует температуру абсолютную. Возможно измерение температуры в градусах Цельсия.

Сигнал, пропорциональный температуре Т, выдает датчик 6 . ЭДС термопары 7, когда ее холодный спай находится в сосуде 10, при t=0 С пропорциональна температуре горячего спая

t С и подается на первый вход сумо мирующего усилителя 9, на выходе которого появляется сигнал, пропорци35 ональный абсолют ной температуре объекта Т. Прн подаче напряжения на клеммы нагревательного элемента 4 абсолютная температура образца Т начинает повышаться. Одновременно повышает40 ся ползучесть, т.е. увеличивается скорость деформации. Связь между ними носит следующий характер:

V = V дахр (-Е д/RT)

45 где К вЂ” энергия активации полэучесА ти;

К вЂ” универсальная газовая постоянная.

Сигнал датчика 5 в логарифмическом преобразователе 11 преобразуется, а в звене 12 дифференцируется по времени о . В результате имеется сигнал

d(lnV)

Х пропорциональный — — и—

Сигнал датчика 6 абсолютной температуры, последовательно проходя функциональный преобразователь 14 обратной величины и дифференцирующее звено

17, преобразуется в сигнал Y nponopтягивается. С датчика 5 скорости деформации сигнал через логарифмический преобразователь 11,дифференцирующее звено 12, преобразователь 13 деления, дифференцирующее звено 18, пороговый блок 19 поступает на вход блока 16 управления регистратором 15 температуры, сигнал с датчика 6 температуры, прошедший преобразователь 14 обратной

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к испытаниям на прочность.

Цель изобретения — повышение точности за счет формирования непрерывного сигнала, соответствующего энергии активации ползучести.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — схема датчика температуры. величины, дифференцир ующее звено 17, далее поступает ка второй вход преобразователя 13 деления. При возрастании энергии активации полэучести на выходе звена 18 появляется сигнал, пропорциональный скорости ее увеличения. Срабатывает пороговое устройство

19 и фиксируется температура на регистраторе 15. 2 ил. циональный

d (1/Т) Сигнал X и У в функциональном преобразователе 13 деления подвергаются делению Х/У.

B результате на выходе преобразователя 13 оказывается сигнал, со ответствующий энергии активации

d(lnV) dc d(lnV) Х/У- — — — — - — —" — — — ——

da, d(1/T) d(1/T)

1b842 6 зафиксирует температуру. При этом блок 16 может либо подать команду на включение, например, цифропеча тающего устройства, либо подать команду на отключение, например, самопищущего потенциометра. Одновременно к выходу порогового блока 19 может быть подключен выключатель нагревательного элемента 4.

Формула изобретения

d (1nV) По определению Е = -R — -- —.

d(1/T)

До тех пор, пока энергия активации ползучести не изменяется, остается равной нулю ее производная: при Е = const

dEa

-- - О.

1 У\

При этом на выходе дифференцирующего звена 18 сигнал отсутствует, триггер Шмитта. эакрьгт, устройство

16 управления обесточено. Сигнал датчика 6 температуры не фиксируется, так как не приведено в действие устройство 16 управления.

При достижении предельной температуры энергия активации полэучести начинает возрастать. На выходе дифференцирующего звена 18 появляется сигнал, величина которого пропорциональна скорости -увеличения энергии активации Еа. При его уровне, отвечающем логической. единице, триггер

Шмитта откроется и на блок 16 поступит сигнал . В результате регистратор

Устройство для определения физико15 механических характеристик материалов, содержащее нагреватель, приспособление для создания нагрузки с захватами образца, датчик скорости деформации и датчик температуры, о т—

20 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности эа счет формирования непрерывного сигнала, соответствующего величине энергии активации ползучести, оно снабжено после25 довательно соединенными с датчиком скорости деформации логарифмическим преобразователем, первым дифференцирующим звеном, функциональным преобразователем деления, вторым дифферен30 цирующим звеном, пороговым блоком, блоком управления и регистратором температуры и последовательно соеди-. ненньки с датчиком температуры функциональным преобразователем обрат35 ной в" ичины и третьим дифференц ру ющим звеном, выход которого связан с вторым входом функционального преобразователя деления, а выход датчика температуры связан с вторым входом

40 регистратора температуры.