Патент ссср 174417

 

ОП ИСАН И Е 174417

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 21.V1.1962 (№ 783668/29-14) Кл. 42k, 491г с присоединением заявки №

Государственный

«омитет ло делам изобретений и открытий СССР

МПК С 01п

Приоритет

Опубликовано 27Х111.1965. Бюллетень ¹ 17

З,ата опубликования описания 13.Х.19б5 Д К, 620.172.251.12 (088.8) Автор изобретения

Е, С. Соркин

Заявитель

ДИЛАТОМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ

Подписная группа № 172

Изобретение относится к дилатометрам для определения коэффициента теплового расширения, преимущественно стеклоизделий.

Известные дилатометры включают в себя шахтную электропечь, в которой смонтированы кварцевый блок с изделием и кварцевый толкатель с датчиком, В дилатометрах подобного типа измерительный прибор, установленный на корпусе электропечи, не обеспечивает необходимой точности измерения удлинения испытуемых образцовв.

Цель изобретения — повысить чувствительность дилатометра и степень точности. Для этого кварцевый блок выполнен в виде двух концентрически расположенных трубок, в нижних частях которых имеются призмы. На призму наружной трубки через пластину с конической выточкой опирается изделие, а призма внутренней трубки-толкателя, удерживаемая плоскими пружинами-мембранами, через пластину с конической выточкой приложена к верхнему торцу изделия.

На чертеже показан дилатометр в разрезе.

В шахтной электропечи 1 помещен призматической формы образец испытуемого материала, закрепленный между двумя кварцевыми пластинами: верхней 2 и нижней 8. В коническую выточку верхней пластины упирается конус гнутренней трубки 4, в коническую выточку нижней пластины — внутренний конус наружной трубки 5. Верхний конец наружнои трубки жестко скреплен с втулкой б.

Втулка, изготовленная из су1перинвара, ук5 реплена в холодильнике 7, жестко укрепленном в корпусе электропечи. Верхний конец внутренней трубки посредством муфты 8 жестко соединен со штоком 9 пружинной гояовки 10. Нижний конец штока прикреплен к пло10 ской стальной пружине-мембране 11, лежащей в выточке корпуса головки, прижатой к нему гайкой 12. Верхний конец штока скреплен с пружиной-мембраной И, прижатой и корпусу головки винтом 14. Таким образом, 15 шток, а вместе с ним и внутренняя трубка могут перемещаться в вертикальног.t направлении на пружинах-мембранах без внешнего трения. Корпус головки укреплен в траверсе 1а, которую можно передвигать вдоль оси стой2О ки 1б. Палец фиксатора 17 ориентирует траверсу таким образом, что ось корпуса головки совпадает с осью отверстия холодильника. Таким образом, испытуемый образец, наружная и внутренняя трубки кварцевого блока, а так25 же шток пружинной головки находятся на одной оси.

Для того чтобы термостатировать холодные концы кварцевых трубок и металлические детали прибора, используют стандартный тср30 мостат (на чертеже не показан), который снаб174417 жает водой основной холодильник 7 и открытый холодильник 18 внутренней кварцевой трубки. Система охлаждения внутренней трубки выполнена без водоподводящих шлангов, что исключает внешнее трение.

Для уменьшения влияния изменения температуры металлических деталей дилатометра на стабильность нуля прибора муфта, шток и стойка изготовлены из суперинвара. Постоянство температуры верхних концов кварцевых трубок контролируется термометрами 19. Измерительное усилие прибора создается конической спиральной пружиной20и регулируется штифтом 21.

Для увеличения предела измерения дилатометра до 3,5 мм в траверсе установлен механизм с микроподачей. Поворачивая дифференциальную гайку 22, можно перемещать корпус пружинной головки вверх или вниз. Вследствие того, что испытуемый образец в кварцевом блоке дилатометра установлен без цептрирующей пружинной головки, на втулке б укреплено специальное центрирующее и арретирующее устройство, которое фиксирует положение образца и внутренней трубки по отношению к оси наружной трубки и втулки б. Центрирование внутренней трубки производят при помощи втулки 28, состоящей из двух частей, каждая из которых под действием пружинок 24 перемещается по двум направляющим 25, укрепленным неподвижно на втулке б.

Диаметр центрального цилиндрического отверстия, образованного двумя половинками втулки 28, немногим превышает наружный диаметр внутренней кварцевой трубки. Ось отверстия втулки 28 совпадает с осью наружной трубки. Для того, чтобы правильное положение испытуемого образца не нарушалось от случайных толчков при опускании кварцевого блока в электропечь, внутренняя трубка арретируется плоской пружиной 2б. После установки кварцевого блока с образцом в электропечь траверсу поворачивают в горизонтальной плоскости вокруг оси стойки до совпадения пальца фиксатора с отверстием в корпусетраверсы. Затем траверсу опускают вниз, внутреняя трубка соединяется со штоком пружинной головки, после чего рычагом 27 разжимается центрирующая втулка 28 и отводится арретир.

Для измерения относительного изменения длины испытуемого образца при нагреве или охлаждении верхний конец штока можно соединить жестко с любым электрическим датчи10 ком линейных перемещений, в котором отсутствует внешнее трение.

Перемещение верхнего конца можно также определять с помощью оптического микроскопа.

15 Одним из основных критериев оценки качества дилатометра является стабильность нуля пр ибора при различных скоростях нагрева, а также погрешности прямого и обратного хода.

По характеру смещения нуля прибора можно

20 сделать вывод, что в начале нагрева нуль прибора, как правило, смещается влево, так как наружная трубка кварцевого блока нагревается быстрее толкателя.

Предмет изобретения

Дилатометр для определения коэффициента теплового расширения, например, стеклокристаллических изделий, включающий шахтную

30 электропечь, в которой смонтирован кварцевый блок с изделием и кварцевый толкатель, передающий перемещения датчику измерительного прибора, укрепленного на корпусе электропечи, отличающийся тем, что, с целью

35 повышения чувствительности и степени точности, его кварцевый блок выполнен в виде двух концентрически расположенных трубок, причем наружная в нижней части имеет призму. на которую через пластину с конической вы40 точкой опирается изделие, а внутренняя трубка-толкатель, также с призмой на нижнем конце, установленная в измерительном приборе с помощью плоских пружин-мембран, опирается на пластину с конической выточкой, на45 ложенную на верхний торец изделия.

174417

Составитель И. А. Рудакова

Редактор Э. Н. Шибаева Техред Т. П. Курилко Корректор Е. Д. Ьурдюмова аказ 2757/17 Тирани 1325 Формат бум. 60><90 /8 Объем 0,27 пзд, л, Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2