Способ определения теплового расширения твердых веществ в широком диапазоне температур

 

« з

О П И С А H N E (<575551

И ЗОБ РЕТЕ Н V! ß

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.09.75 (21)2168821/26-25 (51) М. Кл.

2 с присоединением заявки №

Ст 01 N 25/16

Государственный комитет

Совета Мииистров СССР оо делам изооретеиий и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10,77, Бюллетень №3 (45) Дата опубликования описания 21.11.77 (53) УДК 536.41 (088.8) (72) Авторы изобретения

В, А, Петухов и B. Я. Чеховской (71) Заявитель (54) CIIOCOb ОПРЕДЕЛЕН1!Я ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ

ТВЕРДЫХ ВЕШЕС IВ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ

ТЕМ1 IE PA TYP

Изобретение относится к способам опредепения теплового расширения твердых веществ ,в широком диапазоне температур. Оно может быть использовано в электровакуумной промышленности, приборостроении, станкостроении, при создании новых энергетических установок и проведении научных исспе— дои ан ий.

Тепловое расширение твердых вешеств при о температурах выше 1000 С в основном измеряется с помощью дипатометров, работающих как оптические комп»риторы (lj. Недостатками этих приборов являются неточность получаемых резупьтатов. длительное(1, процесса измерения, трудность осу(пествле— ния автоматической записи показаний и и»возможность в связи с этим исследовать тепловое расширение в динамике, необходимость использования дпинньfx образцов (150 мм). „,

Ближайшим к предложенному техническим решением является способ определения теппового расширения твердых вешеств в широком диапазоне температур, Гзкпюч»юший н»грев исследуемого образца, измерение его температуры и удлинения 1 2). Точность измерения удлинения этим способом р»вна

1,5 мкм. Олнако цпя небольших образцов (40 мм и менее) эта точность оказывается недостаточной. Кроме того, этим епособом невозможно измерять теппово» расширение в динамике, невозможно также EIEf Toì Iòèýè— ровать процесс и:зл!ерения.

Бель изобретения — повышение Toчности

Ifo1!y«f»e! f1Ix резупь!»тоь и авто(,<(зтизация процесс» измерения.

Пост»fsffe!f!f;-Гя цепь лостиг«1(:-тся тем, что иссиецуемый оор»зец освешатот пучком свеl » т»кой цпины волны и интенсивности, при кото} зй собствез(ное изнучени обр(гзп.f неГзн» ГитеГГЬГ(о, ипи моду!!И(?ованнГ.ГлГ пучком сfl(!т i, Г!рошецшим через диафрагму, таких

;< f i(}зов, что мин(1мапьное и макси м»пь! Гое

I<<»I if÷åñòâ» света, прошедше1 о между обр<ззи:; i lf лиафрагмой, н»дежно изм 1?off»Tcs приемньll Ги !Грибор»ми, При этом изменение пиней1(ых р»змеров образца преобр азу»тся в эпект}зически(? величины, кото}зые Гожно a»IIII(:ьl—.зать об . ч1(ыми средств»ми. Это пс>=чзопяеT

Г!Ои!Гостью звтo

575551 рения и исследовать тепловое расширение в динамике, Схема дипатометра для измерения теплового расширения теп предложенным способом представпена на фиг. 1, где 1 — источник света, 2 —.диафрагма, расположенная в холодной зоне, 3 — исследуемый образец, 4 — калиброванное отверстие, 5 — приемник изпу чен ия.

Возможны два варианта измерения тепло- 10 вого расширения предложенным способом.

Первый из них осчшествпяется при напичии источника света, интенсивность которого при некоторой длине волны значительно превосходит интенсивность излучения образца при этой 15 длине волны.B области температур до 1 000 С

Э в качестве таких источников могут служить ртутные лампы, дающие достаточно интенсивное изпучение в ультрафиолетовой области спектра, а также лазеры.

Работает дипатометр следующим образом.

Паралле ьный пучок света от источника 1 проходит в зазоре между диафрагмой 2 и концами образца 3 и попадает в приемник изпучения 5. При нагревании и расширении образца зазор между диафрагмой и образцом у меньшается, и количество света, попадающего l5 при мник, также уменьшается. Банную схему можно применять, когда размеры приемного устройства больше размеров образ30 ца, а чувствительность приемника к рабочей длине волны источника значительно превышает чувствительность к другим длинам волн. В качестве такого приемника применяют фотоумножители. В частности, дпя

35 ртутной лампы при длине волны 0,2537 мкм хорошо применять фотоумножитель ФЭУ-80,,чувствитепьностькоторого при Л = 0,2537 мкм. в 100 раз бопьше чувствитепьности при

7L= 0.365 мкм. Дпя исключения влияния 40. стабильности характеристик источника света и приемника, а также колебаний питающего напряжения и т.п. измерения следует вести относительным способом, дпя этого часть света от источника подается на приемник излучения через калиброванное отверстие 4.

В том случае когда размеры приемного устройства меньше размеров образца, а приемник не обладает резко выраженной избирательной чувствительностью по отношению к рабочей длине волны источника, между образцом и приемником спедует поместить фокапьный монохроматор 6 (см. фиг. 2).

Пред поженны м способо м можно изме рять небольшие изменения длины — порядка 20 мкм и менее с точностью 1 :, т.е. истинный коэффициент теппового расширения при высоких температурах. В этом случае устанавливают небольшие зазоры и используют кап ибро ани ое отв е рстие раз ме ров.

Формул а изобретения

Способ определения теплового расширения твердых веществ в широком диапазоне температур, вкпючаюший нагрев исследуемого образца, а также измерение его температуры и удп иден ия, о т jl и ч à lo ш щий ся тем, что с цепью повышения точности и автома\ тизации процесса измерения, образец освещают пучком света, прошедшим через диаграму, и и по зазору между образцом и диафрагмой судят о тепловом расширении образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Неймарк Б. E. Зав.паб.," М. 9, 1966, с. 1 154.

2. Авторское свидетельство СССР

No 273483, кп.Ст01 N 25/16, 1970.

575551 фис. 1

Составитель A. Волков

Редактор Т. Орловская Техред М. Левицкая : Корректор Н. Ковалева

Заказ 4024/28 Тираж 1101 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Мистров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 . фипиап ППП "Патент", г. Ужгород; ул. Проектная, 4