Способ измерения деформации материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N3/18 

со

ел

эо

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформации материалов .

Известен способ измерения деформации материалов, заключающийся в том, что образец испытуемого ма:териала нагружают заданной нагрузкой, нагр евают до заданной температуры и определяют удлинение образца в про,цессе испыа;аний, по которому судят о его деформации -Ч

Недостаток способа заключается в том, что он не позволяет измерять деформацию ма териала, вызванную струкг турными изменениями.

Наиболее .близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения деформации материалов, заключающийся в том, что образец испытуемого. материала и эталонный образец, изготовленный в виде кольцевой обоймы, состоящий из нескольких колец, выполненных из материалов с различными коэффициентами термического расширения, одновременно нагружают одинаковой нагрузкой, нагревают до заданной температуры и непрерывно регистрируют разность деформаций испытуемого. и эталонного образцов, по которой судят о деформации материала, вызванной структурными изменениями 2Д,

Недостатком способа является низкая точность измерения при термоударах, обусловленная различной деформацией испытуемого и эталонного образцов из-за различной температуры нагрева в процессе испытаний.

Цель изобретения - повышение точности измерения при термоударах.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения деформации материалов, заключающемуся в том, что образец испытуемого материала и эталонный образец одновременно нагревают до заданной температуры и непрерывно регистрируют разность деформаций испытуемого и эталонного обра:зцов, по которой судят о дефо ялации материала,, вызванной структурными изменениями, эта-. лонный образец изготавливают из материала, не претерпеваклцрго фазовых превращений в интервале температур испытаний и имеющего коэффициент термического расширения, равный коэф фициенту термического расширения испытуемого материала, сечение эталоннго образца выбирают из условия отсутствия ползучести материала, в процессе термоудара непрерывно регистрируют разность температур испытуемого и эталонного образцов .и по разности деформаций и разности температур судя.т о деформации материала, вызванной структурными изменениями.

На чертеже изображена схема установки для реализации способа.

Установка содержит криостат 1, в верхней части которого закреплена опорная плита 2, и внутри расположены емкость 3, наполненная хладагентом, и исполнительная камера 4 с нагревателем 5. Емкость 3 снабжена электронагревателем 6 и дренажным клапаном 7. В криостате 1 размещена опорная труба 8, закрепленная одним концом на опорной плите 2, а другим концом - на верхней части испытательной камеры 4, в нижней час ти которой установлены пассивные захваты 9, 10. Внутри опорной трубы 8 расположены два силовых штока И 12, соединенных одними концами с активными захватами 13, 14, а другими - с датчиком 15 деформации и соответствуквдими силовозбудителями (на чертеже не показаны). Датчик 15 деформации подключен к сумматору 16, ВЫХОДкоторого соединен с регистрирующим прибором 17. В пассивных и активных захватах 9, 10, 13, 14 установлены эталонный образец 18 и испытуемый образец 19, к которым присоединены спаи дифференциальной термопары 20, подключенной через сумма|тор 16 к регистрирующему прибору 17. Способ осуществляется следующим образом.

в захватах 9, 10, 13, 14 закрепляют испытуемый образец 19 и эталонный образец 18, который изготавливают из материала, на претерпевающего фазовых превращений в интервале температур испытания и имеющего коэффициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения испытуемого материала, а сечение эталонного образца выбирают из условия отсутствия ползучести материала. Одновременно силонозбудителями нагружают образцы 18 и 19 одинаковой нагрузкой, с помощью .нагревателя 5 или хладагента из емкости 3нагревают или охлаждают образцы 18 и 19 до заданных температур, что приводит к измег нению их длины в результ.ате ползучести, фазовых превращений и теплового расширения (сжатия). При отсутствии в материале испытуемого образца 19 структурных изменений, например фазовых превращений или ползучести, испытуемый образец 19 и эталонный образец 18 расширяются одинаково, вследствие чего сигнал датчика 15 деформации, возникакнций толь ко при появлении разности деформаций между образцами 18 и 19, равен нулю. Для предотвращения появления возможных ошибок измерения деформации, появляющихся вследствие разности теплового расширения образцов 18 и 19 при термоударах из-за возможной разницы температур между ними, с помощью дифференциальной термопары 20 измеряют разность температур испытуемого и эталонного образцов 18 и 19. Сигнал от термопары 20 через сумматор 16 поступает на регистрирующий прибор 17 в противофазе сигнала от датчика 15 5 деформации, в результате чего происходит компенсация обоих сигналов. При появлении в испытуемом материале фазовых превргицений или ползучести с датчика 15 деформации на регистри- 10 рукхцнй прибор 17 подается некомпенсированный сигнал, соответствующий разности деформаций испытуемого.И эталонного образцов 18 и 19; по которой судят о деформации испытуемого материала, вызванной структурными изменениями.

Способ позволяет повысить точность изменения при термоудара за счет определения деформации образца испытуемого материала, обусловленной только структурными изменениями.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец испытуемого материала и эталонный образец одновременно нагружают одинаковой нагрузкой, нагревают до заданной температуры и непрерывно регистрируют разность деформаций испытуемого и эталонного образцов, отли.чающийся TeMj что, с целью повышения точности измерения.при терибударах, эталонный образец изготавливают из материала, не претерпевакяцего фазовых превращений в интервале темрератур испытания и имеющего коэффициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения испытуемого материала, сечение эталонного образца выбирают из условия отсутствия .ползучести материала, в процессе термоудара непрерывно регистрируют разность температур испытуемого и эталонного образцов и по разности деформаций и разности темСО ператур судят о деформации материала, вызванной структурными изменени-. ями.

/5

9

/7

/