Устройство для перемещения поверхностимодели при испытании теплозащитныхматериалов

 

Союз Советски к

Сомиалнстическнк

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.12.79 (21) 2858865/18-24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

G 05 DЗ/19

Государственный комнтет по делам нзобретеннй н открытий (53) УДК 62.50 (088.8) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 17.08.81 (72) Авторы изобретения

Н. В. Литюга, В. В. Пасичный, Б. В. Шу

Г. А. Фролов и Г. Ф. Горностаев

5..:

Ордена Трудового Красного Знамени институт проблем материаловедения АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ

МОДЕЛИ ПРИ ИСПЫТАНИИ ТЕПЛОЗАЩИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для автоматического слежения и подачи испытываемой модели в заданную точку среды с определенными тепловыми параметрами.

При тепловых испытаниях теплозащитных материалов производят нагрев модели.

По мере воздействия теплового потока модель сгорает и изменяет свои линейные размеры, вследствие чего происходит изменение заданных тепловых параметров среды, воздействующей на модель. Эти явления особенно сильно проявляются при радиационном сфокусированном нагреве. Качество эксперимента по определению характеристик теплззащитных материалов зависит от точности поддержания модели в заданной точке с определенными внешними параметрами среды.

Для этих целей в закрытых камерах или в труднодоступных местах слежение за моделью осуществляют с помощью фотокинокамер или телеустановок. Эти модели слежения только регистрируют видимую картину явления, не управляя самим процессом.

Для того, чтобы улучшить (по сравнению со скоростной киносъемной) точность и дос2 товерность данных испытаний, была предложена система поддержания передней поверхности модели в заданной точке путем автоматического слежения и подачи модели в эту точку.

Известно устройство компенсации уноса образца (1), включающее в себя осветитель, фотоголовку, мостовую схему с фотоэлементом, фазочувствительный усилитель, исполнительный механизм реверсивного двигателя и регистрирующий орган.

Недостатками этого устройства являются трудность настройки системы слежения, большая инерционность привода и подачи модели в заданную точку. Так как осветитель и фотоголовка устройства должны находиться на одной оптической оси, на нормальную

15 работу устройства вредные действия оказывают всевозможные вибрации. Кроме того, система неработоспособна при некоторых видах испытаний.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению. является система слежения и подачи (2).

Система предназначена для автоматического слежения и подачи модели в заданную

853611 индикатор положения модели выполнен в виде телевизионного датчика. Световод установлен с возможностью перемещения на экране кинескопа телевизионного датчика, а выход фотоэлемента связан со входом блока управления.

На чертеже представлена схема устройства.

Оно содержит телевизионный датчик, состоящий из передающей трубки 1 и кинескопа 2, на экране которого укреплен индикатор освещенности 3, с возможностью вертикального и горизонтального перемещения. Индикатор 3 состоит из световода 4, в торце которого закреплен фотоэлемент 5. Электрический фотоэлемент 5 соединен с блоком управления 6 приводом 7, позволяющим до45

50 точку теплового воздействия по мере ее уноса.

Следящая система содержит гелио-неоновый лазер (А=6328 А) и фильтр с полосой пропускания «-10А, за которым установлен селеновый детектор со светочувствительной площадью -8 мм, служащий детектором.

Монтаж детектора обеспечивает аксиальную и вращательную регулировку всей системы в соответствии с требованием экспериментатора. 0

Однако в связи с оптической неоднородностью, возникающей вокруг модели, луч лазера претерпевает различные преломления, вследствие чего возникают трудности с настройкой системы. Для проведения эксперимента в точке с другими тепловыми пара- 15 метрами необходима новая настройка. Кроме того система не предусматриваег визуального наблюдения за характером разрушения модели и неработоспособна при вибрациях, возникающих в процессе конвективного на20 грева и создаваемых генераторами газовои струи (например, плазмотроном, ЖРД и т.п.)

Целью изобретения является расширение области применения устройства путем расширения возможностей устройства при некоторых видах испытаний, упрощение наст- 25 ройки, повышение точности компенсации, а также получение возможности визуального наблюдения за характером разрушения модели.

Для достижения этой цели в устройство для перемещения поверхности модели при испытании теплозащитных материалов, содержащее индикатор положения модели и последовательно соединенные блок управления и привод модели, введен индикатор освещенности, выполненный в виде оптически сопряженных световода и фотоэлемента, а полнительно регистрировать линейный унос модели 8.

Для устранения свечения и увеличения образца на передающую трубку 1 надевают светофильтр определенной плотности или соответствующую линзу.

Работает устройство следующим образом.

Передающую трубку устанавливают так, чтобы на экране кинескопа 2 была видна модель 8.

По изображению модели 8 на экране кинескопа в заданное положение устанавливается индикатор 3. При воздействии на модель теплового потока торец модели начинает светиться. Излучение с поверхности модели поступает на световод 4 и через него на фотоэлемент 5Й7 Электрический сигнал с фотоэлемента поступает на блок. 6, где усиливается. По мере уноса модели ее светящийся торец перемещается. Этому соответствует исчезновение светового сигнала на индикаторе 3. Блок 6 своими контактами замыкает соответствующие цепи питания привода.

Устройство позволяет производить одновременно визуальное наблюдение, автоматическое слежение и подачу модели в заданную точку среды в процессе испытаний, определить характеристику (скорость) линейного уноса модели во времени, получать дополнительную информацию о характере разрушения модели.

Формула изобретения

Устройство для перемещения поверхности модели при испытании теплозащитных материалов, содержащее индикатор положения модели и последовательно соединенные блок управления и привод модели, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, оно содержит индикатор освещенности, выполненный в виде оптически сопряженных световода и фотоэлемента, а индикатор положения модели выполнен в виде телевизионного датчика, причем световод установлен с возможностью перемещения на экране кинескопа телевизионного датчика, а выход фотоэлемента связан с входом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 35451, кл. G 01 D 3/00, 1966.

2. Journal of Spacecraft апоl Poclebs, 1979

Т 10, М 10, с. 684 †6 (прототип).

853611

8ь!сонотемлерат рная среУо

Составитель Л. Птенцова

Редактор Л. Утехина Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 5673 24 Тираж 940 Подписное

ВН ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, 5K — 35, Раушская наб., д. 4/5

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