Криостат для механических испытаний образцов

 

Союз Советских

Социалистических

Рес ублик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБВЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii945735 о (6l ) Дополнительное к авт. свиа-ву !" 729484 (22) Заявлено 03. 12, 80 (2! ) 3212713/25-28 с присоединением заявки,% (23) Приоритет (5! )М. Кд.

G 01 М 3/18 еееударетееиный каиитет

СССР ае делан изобретений и открытий

Опубликовано 23.07.82. Бюллетень № 27 (53) УДК620.172р, .251.1(088.8}

Дата опубликования описания 23.07. 82 с : е

И.Д.Абушенков, В.К.Чернецкий и В. Я.Ильи ев (72) Авторы изобретения

Физикоттехнический институт низких температур

АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) КРИОСТАТ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

ОБРАЗЦОВ

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к криостатам для механических испытаний.

По основному авт. св. N 729484 известен криостат для механических испытаний образцов, содержащий расположенные последовательно один в другом три сосуда для хладагента, опорную трубу, установленную во внутренней сосуде, нагружающий шток, размещенный с зазором внутри опорной трубы, связанные с нагружающим штоком и опорной трубой захваты образца, измерительное устройство, связанное с нагружающим штоком, и уст-. ройство для вакуумирования внутреннего сосуда, выполненное в виде адсорбционного насоса, установленного в среднем сосуде и сообщенного с опорной трубой (1 1. яо

Недостатком этого криоссата является большой расход. жидкого хладагента из-за теплопритоков по нагружающему штоку и опорной трубе.

Цель изобретения - сокращение расхода жидкого хладагента, Указанная цель достигается тем, что опорная труба выполнена из двух частей, связанных между собой разьемным соединением, криостат снабжен эластичной перегородкой, разделяющей полость опорной трубы на две ча" сти и размещенной выше адсорбционного насоса, а верхняя часть полости опорной трубы сообщена со средним сосудом.

Кроме того, верхняя часть опорной трубы выполнена из материала, теплопроводность которого ниже, чем теплопроводность материала нижней части опорной трубы.

На чертеже изображен криостат для механических испытаний образцов.

Криостат содержит расположенные последовательно один в другом три сосуда для хладапента: внешний сосуд с жидким азотом .(не показан), средний сосуд 1 с жидким гелием-4 и

945735

Формула изобретения

3 внутренний сосуд 2 с жидким гелием-3, в котором установлена опорная труба с фланцем, выполненная из двух частей - верхней 3 и нижней 4, соединенных между собой разъемным соединением.

Внутри опорной трубы размещен нагружающий шток 5. Опорная труба и нагружающий шток 5 связаны с захватами 6 и 7 образца 8. В среднем со- ig суде 1 на опорной трубе смонтировано устройство для вакуумирования сосуда 2, выполненное в виде адсорбционного насоса 9, в котором в качестве рабочего вещества используется палладированный силикагель. Насос 9 сообщен с опорной трубой, а через кольцевой зазор между опорной трубой и нагружающим штоком 5 - с сосудом 2.

Для регулирования работы насоса 9 предусмотрен вентиль 10, управляемый установленной снаружи сосуда 1 рукояткой 11. Сосуд 2 снабжен трубкой 12 для подачи гелия-3, а сосуд 1 снабжен переливной трубкой 13 . Сосуд 2 эакре- плен на фланце 14 опорной трубы, а сосуд 1 прикреплен к фланцу 15. На нагружающем штоке 5 снаружи среднего сосуда 1 смонтировано измерительное устройство в виде динамометра 16, соединенного со штоком I7 нагружающего устройства (не показано), введенным в криостат через крышку 18. Полость опорной трубы герметично разделена эластичной перегородкой 19, выполненной в виде сильфона или гибкой мембраны, на две

35 части 20 и 21. Верхняя часть 20 полости через каналы 22 в опорной трубе со общена со средним сосудом 1. Верхняя часть 3 опорной трубы выполнена из ма4а териала с низким коэффициентом теплопроводности, например, из армированного стеклопластика. В нижней части 4 опорной трубы имеются каналы 23, сообщающие нижнюю часть 21 полости с внутренним сосудом 2. Верхняя часть

20 полости сообщена с газгольдером (не показан) через патрубок 24.

Криостат работает следующим обра" зом.

Через переливную трубку 13 заполняют жидким гелием-3 сосуд 1 и соединенную с ним через каналы 22 верхнюю часть. 20 полости. ф

Затем откачивают пары гелия-4 через патрубок 24. После достижения в сосуде 1 температуры 1,5 К по трубке

12 сосуд 2 заполняют газообразным гелием-3, который в сосуде 2 конденсируется. Ilo окончании конденсации re: лия-3 температура в сосуде 2 становится равной температуре в сосуде 1.

Открывают низкотемпературный вентиль

10 и с помощью адсорбционного насоса

9 начинают откачку паров иэ сосуда

2. Регулируя при помощи рукоятки 11 сечение вентиля 10, изменяют скорость вакуумирования и достигают в сосуде 2 заданной температуры в интервале

1,5-0,4 К.

При такой конструкции уменьшен теплоприток к жидкому гелию-4 по опорной трубе, так как ее верхняя часть 3 выполнена из материала с низкой теплопроводностью. Кроме того, уходящие холодные пары гелия-4 непосредственно контактируют с верхней частью нагружающего штока 5 и охлаждают его до температуры жидкого гелия-4

Это позволяет уменьшить расход жидко" го хладагента при испытаниях.

1. Криостат для механических испытаний образцов по авт. св. N 729484, отличающийся тем, что, с целью сокращения расхода хладагЙнта, опорная труба выполнена из двух час тей, связанных между собой разъемным соединением, криостат снабжен эластичной перегородкой, разделяющей полость опорной трубы на две части и размещенной выше адсорбционного насоса, а верхняя часть,полости опорной трубы сообщена со средним сосудом.

2. Криостат по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что верхняя часть опорной трубы выполнена из материала, теплопроводность которого ниже, чем теплопроводность материала нижней части опорной трубы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

If 729484, кл. G 01 N 3/18, 1978 (прототип),