Дифференциальный дилатометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Республик (61 ) Д оно л н и тельное к и вт. свил- ву .— (22) 3à« «î 04.03.77(2I ) 2460010/18-25 с нрисоелииеиием заявки,% (5! )М. Кл. (01 и 25/16

Гооударстввннмй комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 25,05,80. Бюллетень .% 19 до делам изооретеинй и открытий (53) УДК 536 41, (088.8) Дата опубликования описания 30,05.80

А. Г. Ким, И. И. Лифанов, В. И. Иванов и В. А. Немчинов (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) ДИФФЕРЕНЦИ АЛЬНЫЙ ДИЛАТО1чЯТР

Изобретение относится к оптико-ме= ханическим теплофизическим приборам, предназначенным для определения коэффициентов линейного теплового расширения твердых материалов и для изучения физико-математических процессов, связанных с измерением размеров образца при равных температурах.

Известен дифференциальный дилатометр, содержаший столик с двумя образцами, на, которые опираются толкатели, два ролика, один из которых расположен в неподвижньсх опорах, а другой с зеркалом -. в опорах держателя, укрепленного на толкателе, постоянный магнит, укрепленный на другом толкателе и расположенный между двумя уоликами и автоколлимационная труба (Ц. Однако ! в этом дилатометре значительное влияние на точность измерения оказывает тепловое расширение постоянного магни,та.

Известен также дифференциальный дилатометр, содержаший столик с двумя

2 образцами, на которые опираются толкатели, и оптико-механическую систему для регистрации теплового расширения Ц.

Однако в этом дилатометре при определении собственного расширения прибора (погрешности прибора) оба топкателя опираются непосредственно на измеритель-! ный столик, а при исследовании обраэцовна образцы (эталонный и исследуемый). тО

Кроме того этому устройству свойственно понижение точности измерения, вследствие влияния теплового расширения! дополнительной длины толкателей, обусловленной их перемешением при исследовании образцов после определения собст15 венного хода прибора, а также изменение точности измерения в завис имости от размера исследуемых образцов.

Целью изобретения является повышение точности измерения. ,Для достижения этого дифференциальный дилатометр, содержаший столик, тол катели образцов и измерительную. систему регистрации расширения, снабжен

3 7359

:сменной пластиной, выполненной, напри--мер, иэ монокристаллического корунда, и двумя сменными идентичными эталонными элементами с одинаковой ориентацией кристаллографических осей, при этом

5 сменная пластина с двумя эталонными элементами на ней и толкателями на верхних плоскостях эталонных элементов установлены на столике.

На фиг. 1 приведен общий вид пред- <0 лагаемого дилатометра на фиг. 2, график зависимости собственного расширения прибора от температуры, на фиг. 3 — график зависимости относительного удлинения зталонньж элементов от температуры.

Дилатометр состоит из столика 1 из лейкосапфира с эталонными элементами 2 и 3. Столик 1 .находится на ко20 нусе стойки-стержня 4 из лейкосапфира, ! которая нижним коническим концом соединяется с основанием 5 из инвара, сменной пластины 6 из лейкосапфира, толкателя образца 7 из лейкосапфира, 25 опирающегося одним концом на эталон- . ный элемент 3, а другим концом связанный с держателем 8 из инвара, на двух опорах которого установлен ролик с эер30 калом 9 и толкатель 10 из лейкосапфи-,: ра опирающийся одним концом на зталойный элемент 2, а на другом конце

1 несущий ярмо 11 из инвара с магнитом 12.

Толкатель образца 7 с держателем 8 и толкатель образца 10 с ярмом 11 соз динены с помощью резиновых колец 13 и от качания зафиксированы роликом 14, кОторый установлен HB двух ОПОрах крон 40 штейна 15. Основание 5 и кронштейн

15 крепятся к основанию 16, которое, в свою очередь, посредством трех стоек

17 крепится к плите 18. Эталонные элементы, столик и TGIIKGTBIIII помещены 4 в печь 19.

78 Д

По углу поворота ролика с зеркалом

9 с помощью автоколлимационной трубы

20 определяют собственное расширение прибора, как функцию разности расширений двух эталонных элементов, а также, толкателей.

Работу дилатометра можно. описать следующим выражением,, где — относительное удлинение исИ следуемого образца. qyIIp,- относительное удлийение эталонного элемента (базовое значение удлинения по данным

НИИМ им. Менделеева Д. И.) — число делений нониуса прибора при измерении исследуемого образца число делений нониуса при измерении собственного расширения прибора;

А - постоянная прибора, равная

2.10 °

) длина исследуемого образца и эталонного элемента.

На графике зависимости относительного удлинения эталонных элементов err температуры относительное удлинение эталонного элемента, измеренное прибором, обозначено буквой "а" относитель»

7 кое удлинение эталонного элемента,-измеренное эталонным прибором во ВНИИМе (базовая кривая — буквой) «"б".

Использование предлагаемого устройства обеспечивает воэможность получения .результатов измерения козффициейтов теплового расширения материалов независимо от типоразмеров исследуемых образцов с повышенной точностью на величину 1,5 10 Вград ".

Формула изобретения

При нагревании или Охлаждении под действием теплового расширения толкатьлей 7 и 10, а также эталонных элементов 2 и 3, толкатепи образцов 7 и 10 соответственно с.держателем 8 и ярмом

11 совершают поступательное движение, причем, в зависимости от величины разности расширения двух толкателей и двухзталонных элементов при перемещении толкателей 7 и 10 ролик с зеркалом 9 катится по одной из боковых поверхнос,тей ярма 11.

Дифференциальный дилатометр, содержащий столик, толкатели образцов и измерительную систему регистрации расширения, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен сменной пластиной, выполненной, например, из монокристапли55 ческОГО кОрунда и двумя сменными иден тичными эталонными элементами с одинаковой ориентацией кристаллографических осей, при этом сменная пластина с двумя эталонными элементами на ней и толкате5 735978 6 лями на верхних плоскостях эталонных 1, Авторское свидетельство СССР элементов установлены на столике. М 248294, кл. G 01 М 25/16, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации, 34 354333 кл. Q 01 N 25/16, 1971 принятые во внимание при экспертизе. z {прототип)..

Жд

NO

100,УОО 600 900

Фиг. 2 еа

Риг,1

Фиг.,1 500 600 УОО 1ЮО !500

1J

11

14

12

И000 !

1№0

ИОО

2000

Составитель В. Гусева

Редактор Е. Гончар Тахред Л. Теслюк Корректор С. Шекмар

Заказ 2417/35 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4