Установка для термоциклирования цепочки последовательно соединенных образцов материалов

 

Изобретение относится к области механических испытаний образцов материалов с воспроизведением циклического теплового нагружения. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения режимов термоцйклирования цепочки образцов , размещенных вдоль продольной оси горизонтально установленной камеры. Установка содержит цилиндрическую камеру 1, оболочка которой выполнена б виде омического нагревательного элемента 2, сило-- вые тяги 4 и 5 для нагружения цепочки последовательно соединенных образцов 6, систему нагрева, систему подачи хладагента в камеру через электромагнитный клапан 13, регулятор 17 скорости нагрева и охлаждения , устройство выравнивания температур образцов и реле 14 давления. При испытаниях образцы термоциклируют и нагружают механической нагрузкой тягами 4 и 5, скорость нагрева и охлаждения регулируют регулятором 17, выравнивание температур осуществляют усилителем 28, а заданное давление в камере поддерживают с помощью реле 14 давления. Процессы охлаждения, выравнивания температур образцов и поддержания давления в камере осуществляют прерывистой подачей хладагента через электромагнитный клапан 13. 1 ил. « Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (si)s G 01 N 3/60

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° ю

° °

ЪФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4382583/28 (22) 25.02,88 (46) 07.02.92 Бюл. М 5 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро по криогенной технике с опытным производством Физико-технического института низких температур АН

УССР (72) В,К.Чернецкий, Н.И.Мокрый и Л.M.Вол икова

53) 620.178 (088.8) (56) Заводская лаборатория, 1976, М 8 с.

1011-1012. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕРМОЦИКЛИРОВАНИЯ Ц ПОЧКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИН Е НН ЫХ ОБРАЗЦОВ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области механических испытаний образцов материалов с воспроизведением циклического теплового нагружения. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения режимов термоциклирования цепочки образцов, размещенных вдоль продольной оси

Изобретение относится к области механических испытаний образцов материалов с воспроизведением циклического теплового нагружения.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения режимов термоциклирования и упрощение конструкции.

На чертеже приведена принципиальная схема установки.

Установка содержит камеру 1, выполненную в виде двух концентричных цилиндгоризонтально установленной камеры. Установка содержит цилиндрическую камеру

1, оболочка которой выполнена в виде омического нагревательного элемента 2, сило-. вые тяги 4 и 5 для нагружения цепочки последовательно соединенных образцов 6, систему нагрева, систему подачи хладагента в камеру через электромагнитный клапан

13, регулятор 17 скорости нагрева и охлаждения, устройство выравнивания температур образцов и реле 14 давления. При испытаниях образцы термоциклируют и нагружают механической нагрузкой тягами 4 и 5, скорость нагрева и охлаждения регулируют регулятором 17, выравнивание температур осуществляют усилителем 28, а ааданное давление в камере поддерживают с помощью реле 14 давления. Процессы охлаждения, выравнивания температур образцов и поддержания давления в камере осуществляют прерывистой подачей хладагента через электромагнитный клапан 13.

1 ил. ров 2 и 3. Внутренний цилиндр 2 выполнен в виде омического нагревательного элемента и представляет собой рабочую часть камеры, в которую введены неподвижная 4 и подвижная 5 тяги для механического нагружения цепочки последовательно соединенных образцов 6. Торцы концентричных цилиндров 2 и 3 соединены герметично с тягами 4 и 5, при этом герметичное соединеwe с подвижной тягой 5 выполнено в виде сильфона 7. Подвижная тяга 5 подсоединена к силовому цилиндру 8. Система нагрева

1711035

QcTBHoBKM содержит трансформатор 9, 8U воды вторичной обмотки 10 которого подсоединены к торцам внутреннего цилиндра 2.

К полости неподвижной тяги 4 подсоединен трубопровод 11 подачи хладагента в рабочую часть камеры из сосуда 12, В трубопроводе 11 установлены электромагнитный клапан 13, реле 14 давления и предохранительный клапан 15. Трубопровод 16 отвода хладагента из камеры установлен в полости подвижной тяги 5.

Система управления термоциклами содержит регулятор 17 скорости нагрева и охлаждения, включающий последовательно соединенные датчик 18 температуры, алектронный усилитель 19, дифференцирующее устройство 20, регулируемое пороговое устройство 21 и электромагнитное реле 22.

Датчик 18 подсоединен к первичной обмотке трансформатора 9 через временной переключатель 23 режимов термоциклирования и нормально замкнутые контакты 24 и 25. Устройство выравнивания температур содержит датчики 26 и 27 температур в виде дифференциальной термопары, спаи которой закреплены на крайних образцах, электронный усилитель 28 и электромагнитное реле 29. Электромагнитные реле 22, 29, электромагнитное реле 30, реле 14 давления подсоединены соответственно через нормально. замкнутые контакты 31, 32 и ЗЗ к входу электромагнитного клапана 13.

Установка работает следующим образом.

После монтажа цепочки образцов 6 включают силовой цилиндр 8, осуществляя механическое нагружение образцов через тяги 4 и 5. После достижения заданной механической нагрузки осуществляют режим термоциклирования. При воспроизведении режимов нагрева подают питание в цепь силового трансформатора 9, Скорость нагрева образцов регулируют с помощью регулятора 17, при этом сигнал от датчика 18 через электронный усилитель 19, дифференцирующее устройство 21, электромагнитное реле 22 и контакт 24 поступает к трансформатору 9, который подает питание к нагревательному элементу 2. После выдержки на режиме нагрева осуществляют режимы охлаждения, при этом автоматика установки включает электромагнитный клапан 13, обеспечивая подачу хладагента из сосуда 12 через трубопровод 11 в камеру. Скорость охлаждения регулируют с помощью регулятора 17, при этом сигнал от электромагнитного реле 22 поступает к нормально замкнутому контакту 31, периодически в завислиости от скорости охлаждения отключая или включая электромагнитный клапан

13. При выравнивании температур на крайних образцах сигнал от датчиков 26 и 27 через электронный усилитель 28 и электромагнитное реле 29 поступает к контакту 32, 5 периодически отключая или включая электромагнитный клапан 13. В случае превышения допустимого давления в камере срабатывает реле 14 давления и сигнал через электромагнитное реле 30 поступает к

10 контакту 33, закрывая с помощью электромагнитного клапана 13 доступ хладагента в камеру. После окончания режима охлаждения термоциклирование образцов продолжают в той же последовательности.

15 Формула изобретения

1. Установка для те рмоцикли ро в а ни я цепочки последовательно соединенных образцов материалов, содержащая выполненную в виде двух концентричных цилиндров

20 в рабочую камеру, введенные в ее внутренний цилиндр и неподвижную тяги, систему нагрева образцов, трубопровод подачи хладагента в камеру с установленным в нем электромагнитным клапаном, трубопровод

25 отвода паров хладагента из камеры и систему управления термоциклами, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения режимов термоциклирования цепочки образцов, размещенЗО ных вдоль продольной оси горизонтально установленной рабочей камеры, она снабжена автоматическим регулятором скоростей нагрева и охлаждения, устройством выравнивания температур цепочки образцов, 35 реле давления, установленными в трубопроводе подачи хлада гента, причем выходы автоматическо ro ре гул я то ра с к ар остей нагрева и охлаждения и реле давления соединены с входами нагревателя и элек40 тромагнитного клапана, а выход устройства выравнивания температур цепочки образцов подсоединены к входу электромагнитного клапана, 2. Установка по п.1, отличающаяся

45 тем, что, с целью упрощения и снижения маталлоемкости конструкции, внутренний цилиндр рабочей камеры выполнен в виде тонкостенного омического нагревательного элемента из материала с высоким удель50 ным сопротивлением.

3, Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, торцы концентричных цилиндров рабочей камеры соединены с тягами герме55 тично, а герметичное соединение подвижной тяги выполнено в виде сильфона.

4. Установка по п.1, отл и ча ю ща я с я тем, что, с целью снижения теплопритока, тяги выполнены полыми и предназначены для подачи и отвода хладагента.

Составитель B. Вознесенский

Редактор Г. Мельникова Техред M.Moðãåíòàë Корректор Т.Малец

Заказ 334 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/S

Производственно-издательский комбинат "Патент.", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101