Линейный микродилатометр

 

О П И С А Н И Е 18448S

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскив

Сопиапистическиз

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 29.Х11.1964 (№ 936424/26-10) с присоединением заявки №

Кл. 421, 12/03

М.ПК G Olk

Приоритет

Опубликовано 21.Ч11.1966. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 15.IX.1966

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 531.71.082.6 (088.8) Й .. енйя ".:

Академии наук СССР

ЛИНЕЙНЫЙ МИКРОДИЛАТОМЕТР

Известные линейные микродилатометры не обеспечивают полной автоматизации процесса измерения и дистанционного управления этим процессом, что ограничивает их применение для исследования взрывоопасных, радиоактивных и других материалов, кроме того, они могут обеспечивать измерения только на твердых образцах определенной формы, начальные размеры которых должны быть точно измерены перед помещением в рабочий объем дилатометра, что не позволяет в ряде случаев исследовать быстропротекающие монотропные превращения и затрудняет исследования образцов высокопластичных материалов.

В предложенном микродилатометре для автоматической и дистанционной установки толкателя на образец и установки нуля измерительной системы перед началом и в процессе измерений микрометрический винтовой механизм, устанавливающий толкатель на образец, связан с реверсивным электродвигателем, подключенным на выход механотрона, включенного в качестве нуль-органа в следящую систему. Для компенсации давления, вызываемого измерительным усилием датчика линейных перемещений и весом толкателя, на образец при исследовании высокопластичных материалов толкатель закреплен в серьге, подвешенной на двух плоских пружинах с эксцентриковым регулятором.

Измерительная система установки представлена на чертеже.

Исследуемый образец 1 помещен в кварцевую трубку 2, входящую в гнездо стакана 8, который своим верхним фланцем с вакуумным уплотнителем присоединен к дюралиевой плите 4 с эталонным образцом 5. Трубка б служит для дифференциально-термического анализа. Загрузка образцов производится через окна, прорезанные в боковых поверхностях трубок и стакана. После загрузки образцов окна закрываются невыпадающими кварцевыми и металлическими вставками 7. Трубка 2 с исследуемым образцом своим верхним фланцем крепится к фланцу неподвижной колонки

8 измерительной системы. Трубка с эталонным образцом крепится к плите. Внутрь трубок вставлены кварцевые трубки 9, снижающие конвекцию и понижающие градиент температуры в рабочем объеме.

Толкатель 10 представляет собой полый кварцевый стержень. На стакан надет термоблок 11 с программным регулированием температуры образца и прижат к стакану гайкой

12. В колонке передвигается измерительная головка 18, на основании которой в защитном кожухе 14 укреплен механотрон 15. Измерительная головка жестко связана с ползуном

lб системы перемещения и плотно насажена

30 па гайку 17, приводимую в движение микро184486 метрическим винтом 18, который через редуктор 19 связан с реверсивным двигателем 20 следящей системы. Нижний конец толкателя опирается на образец, верхний — в призму штыря 21 механотрона. Деформация исследуемого образца вызывает перемещение толкателя, который, в свою очередь, перемещает штырь механотрона. Это перемещение преобразуется в электрический сигнал, который подается посредством мостовой электрической схемы на регистрирующий прибор. Верхний конец толкателя закреплен в серьге 22, верхняя часть которой через кварцевую колонку 28 соединена с плоской пружиной 24, а нижняя— с плоской пружиной 25. Данная система подвески толкателя компенсирует его веси уменьшает измерительное усилие механотрона. Регулировка величины компенсации производится прп помощи эксцентрика 2б.

Для автоматической и дистанционной установки толкателя на образец сигнал с механотрона, система которого в свободном состоянии неуравновешена, подается посредством релейной схемы на вход фазочувствительного усилителя следящей системы и после усиления приводит во вращение в соответствующей фазе двигатель 20, включенный на выходе этого усилителя. Двигатель через редуктор вращает микрометрический винт, который перемещает ползун таким образом, что измерительная головка с механотроном и толкателем опускается на образец. При достижении поверхности образца толкатель своим верхним концом перемещает штырь механотрона до тех пор, пока сигнал разбаланса механотрона не становится равным нулю, что приводит к остановке двигателя и установке нуля измерительной системы, после чего выход механотрона коммутируется релейной схемой на вход регистрирующего прибора.

Для управления приводом при подъеме толкателя на заданную величину служат концевые контакты 27. При достижении толкателем установленного положения ограничитель 28 нажимает на штырь 29, контакты размыкаются, что приводит к остановке двигателя.

Величина зоны предельно допустимой деформации ограничивается контактами 80 и устанавливается при помощи винта 81. Водяные рубашки 82 и 88 осуществляют термостатирование измерительной системы. Датчиками температуры системы являются медные термометры сопротивления 84 и 85, которые поочередно коммутируются на вход стандартного электронного регулятора. Для снижения температурных воздействий термоблока на измерительную систему в плиту вмонтирован охладитель 86 с проточной водой, а термоблок снабжен отражателем 87.

Для измерения начальной длины образца произвольной формы в установке предусмотрен рычажный микроиндикатор 88 часового типа и подвижный упор 89. Для проверки линейности индикатор вставляется в гнездо 40.

Измерительная система закрывается дюралиевым колпаком 41 с вакуумными уплотнениями.

В колпаке имеется смотровое окно для отсчета показаний индикатора. Откачка системы на вакуум производится через трубку 42. Вакуум измеряется вакуумметром 48. Водяные трубопроводы 44 термостатирования измерительной системы, электроды механотрона и термопар приходят через вакуумные уплотнения в плите.

Предмет изобретения

1. Линейный микродилатометр для измерения теплового расширения и исследования фазовых превращений твердых и высокопластичных материалов, содержащий кварцевую трубку с размещенным в ней кварцевым толкателем, прилегающим одним концом к поверхности образца, а другим к датчику деформаций — механотрону, кварцевую трубку с эталонным образцом для дифференциальнотермического анализа, термоблок с программным регулированием температуры, систему вакуумирования образца и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью автоматической и дистанционной установки толкателя на образец и установки нуля измерительной системы перед началом и в процессе

4О измерений, микрометрический винтовой механизм, устанавливающий толкатель на образец, связан с реверсивным электродвигателем, подключенным на выход механотрона, включенного в качестве нуль-органа в следящую

4> систему.

2. Микродилатометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью компенсации давления, вызываемого измерительным усилием датчика линейных перемещений и весом толкателя, на образец при исследовании высокопластичных материалов, толкатель закреплен в серьге, подвешенной на двух плоских пружинах с эксцентриковым регулятором.

184486 7

Составитель И. Л. Орлова

Редактор И. С. Коган Техред Г. Е. Петровская

Корректор С. Н. Соколова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2539/10 Тираж 1300 Формат бум. 60Х90 /з Объем 0,27 изд. л. Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4