Оптический дилатометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ)(Союз Советских

Социалистических

Республик р>996923 (61)Дополнительное к авт. саид-ву 9 914980

Р )М К з (22) Заявлено 04.05. 81 (21) 3285863/18-25 с присоединением заявки Йо

G 01 N 25/16

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

)33) УДЫ 5.36. 41 (088. 8) .Опубликовано 15.02,83, Бюллетень М 6

Дата опубликования описания 15.02.83

Ю.В. Большаков, А. В. Костюк и Л. Н. Фокин т „, „ ,/ (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель (5 4 ) ОПТИЧЕСКИЙ ДИЛАТОИЕТР

Йзобретение относится к низкотемпературной теплофизике, может быть использовано при исследовании теплового расширения твердых, тел, преиму-. щественно полимеров.

По основному авт.св. Р 914980 известен оптический дйлатометр, предназначенный для измерения температурного коэффициента линейного расширения материалов в различных газовых средах или в вакууме, который:содержит герметичный кожух, на крышке которого находится плоский иллюминатор, а в полости размещен охлаждаемый экран, цилиндрическая кассета,,в ячейках которой установлены обраэцы с нанесенными на них реперными отметками, измерительный прибор, устрой" ство для передачи вращения в вакуум и связанную с ним подпружиненную стойку с кронштейнами, расположенны» ми с ней в одной плоскости, световоды, одни концы которых жестко связаны с кронштейнами стойки и распо-. ложены своими торцами напротив реперных отметок образца, а другие концы своими торцами контактируют с плоскостью иллюминатора. Изменение длины образца при ступенчатом изменении температуры измеряется на торце световода измерительной трубой как расстояние между переместившейся верхней реперной отметкой и нулевой отметкой, нанесенной на иллюминаторе (1 ).

Недостатком известного устройства является относительно низкая точность измерений,. что обусловлено следующими факторами. После установки образцов в ячейки кассеты производят. захолаживание образцов до требуемой температуры, при этом в силу линейных деформаций кон-. структивных элементов кассеты и стойки с кронштейнами образуется зазор между торцами световодов и наружной поверхностью образцов, величина которого пропорциональна перепаду температур, считая от комнатной, Увеличение вышеуказанного зазора приводит к нечетности передаваемого на вторые торцы световодов иэображения реперных отметок образцов (изображение становится двойным и расплывчатым ), что приводит при измерении относительного удлинения образца к появлению ошибок определения.положения реперных отметок, а (зто, в свою очередь, снижает точ-! ность проводимых измерений.

996923

Цель изобретения — повышение точности измерений путем исключения зазора между торцами световодов и образцами.

Цель достигается тем, что в опти ческом дилатометре подпружиненная 5 стойка с кронштейнами снабжена дополнительным кронштейном, на котором установлен постоянный магнит, выполненный в виде призмы, обращенной ребром к одной из ячеек кассеты, 10 каждая из которых снабжена обоймой для образца, жестко связанной со стержнем иэ магнитомягкого материала, установленного параллельно ребру призмы. 15

На фиг.l изображен предложенный оптический дилатометр, разрез; на фиг.2 — вид A на фиг.l; на . Фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.l °

Оптический дилатометр состоит иэ снабженного патрубком откачки 1 и съемной крышкой 2 с плоским иллюминатором 3 герметичного кожуха 4, в полости которого размещены охлаждаемый.экран 5 в виде кольцевой цилиндрической ванны, сообщенная с вводами 6 охлаждения и терморегулирования цилиндрическая кассета 7, в ячейках которой установлены образцы 8 с нанесенными на них реперными отметками 9, устройство для передачи вращения в вакуум 10, связанная с ним стойка 11 с кронштейнами 12, два световода 13, одни из концов которых жестко связаны с кроштейнами 12 и расположены своими торцами против реперных отметок 9, а другие концы своими торцами контактируют с плоскостью иллюминатора

3. В ячейках кассеты установлены штыри 14, а.образцы 8 выполнены в виде 40 полых цилиндров и устанавливаются коаксиально штырям с зазором. Стойка 11 подпружинена пружиной 15 и опирается на регулировочный винт 16 °

На крышке 2 установлена измеритель- 45 ная оптическая труба 17, жестко связанная с плоским иллюминатором 3.

На плоскости иллюминатора 3 нанесена нулевая отметка, проходящая через центры торцов световодов 13.

Стойка 11 снабжена дополнительным кронштейном 18, на конце которого установлен постоянный магнит 19, выполненный в виде призмы, обращенной своим ребром к образцу 8 Каж- 55 дая из ячеек кассеты снабжена обоймой 20, которая представляет собой жесткую опору 21, на концах которой закреплены тонкостенные гильзы 22, диаметр которых больше наружного:, диаметра образцов. Каждая из обойм бО снабжена стержнем 23, выполненным из магнитомягкого материала и установленным параллельно ребру постоянного магнита 19.

При сборке дилатометра постоянный магнит 19 устанавливают таким образом, чтобы между ним и стержнями 23 существовал гарантированный зазор при любом положении обойм

20.

При проведении измерений удлинения образцов вращением стойки 11 устанавливают световоды 13 против реперных отметок, при этом постоянный магнит 19, имея на своем ребре наибольший градиент напряженности магнитного поля, притягивает к себе стержень 23. Стержень 23 перемещается в направлении ребра магнита 19, увлекая с собой обойму 20, которая своими гильзами 22 поджимает образец к торцам световодов 13, ббеспечивая при этом четкость передаваемого по световодам изображения реперных отметок.

При дальнейшем вращении стойки 1 постоянный магнит 19 выходит из эоны магнитного взаимодействия со стержнем 23, а поскольку он выполнен из магнитомягкого материала, то остаточная намагниченность в нем составляет небольшую величину, поэтому при дальнейших переходах на новые температурные режимы остаточное поле не оказывает заметного влияния на положение обоймы с заключенным в нем образцом.

Таким образом, предложенная совокупность признаков позволяет исключить зазор между торцами световодов и реперными отметками образцов, что повышает точность измерений коэффициентов линейного расширения образцов материалов, Формула изобретения

Оптический дилатометр по авт. св. Р 914980, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, подпружиненная стойка с кронштейнами снабжена дополнительным кронштейном, на котором установлен постояннЫй магнит, выполненный в виде призмы, обращенной ребром к одной из ячеек кассеты, каждая из которых снабжена обоймой для образца, жестко связанной со стержнем из магнитомягкого материала, установленным параллельно ребру призмы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское ° свидетельство СССР

9 914980, кл, G 01 N 25/16, 25.08.80.

996923

28

2д

Составитель С.Непомнящая

Редактор К,Волощук Техред О. Неце КорректорГ.Решетник

Заказ 923/61 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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