Устройство для определения температурных переходов в материалах

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Советскик .

Социаиистическик

Ресиубиик

„„873084 (61) Дополнительное к авт. сеид-еу (22) Заявлено 180280 (21) 2884970/18-25 (51)М. Кл. с присоединением заявки ¹

r. 01 N 25/16

ГосударстеенныЯ комнтет

СССР. по делам мзобретеммЯ м открытмЯ (23) Приоритет

Опубликовано 15,10.81, бюллетень ЙЯ 38

Дата опубликования описания 151081 (53) V+K 536. 41 (088. 8) l

Ю.Ф.Шутилин

I "-;:""1

Воронежский технологический институт ь,,:,, (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО,ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНЫХ

ПЕРЕХОДОВ В МАТЕРИАЛАХ

Изобретение относится к области физических измерений, преимуществен- но к проблеме оценки структуры и свойств материалов при разных температурах.

Известны линейные дилатометры, основывающиеся на измерении размеров образцов при изменении температуры (1) .

Однако их конструкции не предусматривают проведения динамических . механических измерений.

Наиболее близким к предложенному является крутильный маятник, имеющий систему противовеса, соединенную через нить подвеса c инерционной деталью, систему регистрации колебаний, зажимы для крепления образца в термокриокамере (2).

Однако этот маятник не позволяет проводить дилатометрические измерения одновременно с замерами механических потерь и модуля сдвига, что затрудняет сопоставление результатов.

Целью изобретения является полу чение возможности проведения на приборе одновременно динамических механических и дилатометрических измерений и экономия средств.

Поставленная цель достигается тем, что к подвижным частям системы про- тивовеса дополнительно присоединяется система регистрации линейного расширения образца, которая может выполняться в виде неравноплечего рычага и измерительной шкалы, или в виде зеркала, на которое падает луч света, отражающийся на измерительную шкалу, или в виде электрического конденсатора, одна пластина которого укреплена неподвижно, а вторая соединена с подвижными частями системы противовеса или в виде стержня из магнитного материала, движущегося относительно электрической катушки, или в виде светонепроницаемого материала, укрепленного на подвижных частях системы противовеса и закрывающего доступ света к рабочей зоне фотоэлемента.

На чертеже изображено предложенное устройство.

Образец 1. с помощью зажима 2

25 Фиксируется в термокриок,ере Э и с помощью штока 4 соединяется с инерционной деталью 5, которая соединена с противовесом 6 нитью подвеса 7 через рычаг противовеса 8. К противоЗО весу 6 меньшим плечом рычага под873084 вешена указательная стрелка 9, длинный конец которой установлен у шкалы

10. Масса противовеса подвески маятника 6 и противовеса стрелки ll подобрана таким образом, чтобы на образец 1 действовала небольшая растягивающая нагрузка.

При работе в режиме крутильного маятника инерционная деталь 5 отклоняется (закручивается) от положения равновесия, что через шток 4 и верхний подвижный зажим 2 передается на образец 1. Затем инерционная деталь

5 освобождается, и система совершает затухающие крутильные колебания, параметры которых фиксируются системой регистрации колебаний (не пока- !5 зана). Таким образом производят замеры механических потерь и модуля сдвига при различных температурах.

При работе в режиме дилатометра 2О перед проведением эксперимента нуль шкалы 10 устанавливается у конца стрелки 9. В процессе охлаждения или нагрева образец 1 вследствие расширения изменяет свою длину, что передается через шток 4, нить 7, противовес 6 на стрелку 9 и фиксируется на шкале 10. При необходимости точность замеров удлинений образца можно увеличить, заменив систему регистрации удлинений более чувствительной, например зеркальной фотоэлектрической и др. Возможна и более целесообразна одновременная работа устройства и как дилатометра,и как крутильного маятника. При этом одновременно определяются и степень линейного расширения и механические характеристики материала.

Предлагаемое устроиство позволя- 4Q ет определить на одном приборе, на одном образце, в одинаковых условиях нагрева или охлаждения, например,для полимеров, температуру структурного и механического стеклования. Это

45 очень важно и ценно для получения точной, достоверной информации о процессах стеклования, кристаллизации, плавления и др. температурных пеРеходах в Различных материалах.

Изменение конструкции маятника несложно и экономически выгодно.

Формула изобретения

1. Устройство для определения температурных переходов в материалах, содержащее обратный крутильный маятник, имеющий систему регистрации колебаний, систему противовеса, соединенную через нить подвеса с инерционной деталью, зажимы для крепления образца в термокриокамере, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения воэможности проведения одС новременно динамических механических и дилатометрических измерений и экономии средств, к подвижным частям системы противовеса дополнительно присоединена система регистрации линейного расширения образца.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что система регистрации линейного расширения образца выполнена в виде неравноплечего рычага и измерительной шкалы.

3. Устройство по п.l, о т л и ч аю щ е е с я тем, что система регистрации линейного расширения образца выполнена в виде зеркала, на которое . падает луч сВета, отражающийся на измерительную шкалу.

4. Устройство по п.l„ о т л и ч а ю щ е е с я тем,что система регистрации линейного расширения образца выполнена в виде светонепроницаемого материала, закрывающего доступ света в рабочую зону фотоэлемента.

5. Устройство по п.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что.система регистрации линейного расширения образца выполнена в виде пластин электрического конденсатора.

6. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что система регистрации линейного расширения образца выполнена в виде стержня из магнитного материала, движущегося относительно электрической катушки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Годовский Ю.К. Теплофизические методы исследования полимеров .

М., Химия, 1967, с.27.

2, Перепечко И.И. Акустические методы исследования полимеров. М., "Химия", 1973, с. 54 (прототип) .

873084

Составитель В.Гусева

Редактор П.Коссей Техред С.Мигунова Корректорй.Немчик

Заказ 9020/67 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ..

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

У

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