Прибор для определения коэффициента линейного расширения и модуля упругости образцов металлов и других материалов Советский патент 1958 года по МПК G01B7/00 G01N25/16 

Известны приборы для определения коэффициента линейного расширения и модуля упругости стержневых и пластинчатых образцов металлов и других материалов с применением электрической схемы измерительного моста, питаемого электронным генератором, термокамеры для нагрева или охлаждения испытуемого образца, изменение длины которого в процессе испытания фиксируется датчиком, и фоторелейного устройства для регистрации показаний прибора.

Существенный недостаток этих приборов заключается в том, что вследствие малой чувствительности они не дают возможности дилатометрических испытаний малогабаритных пластинчатых образцов материалов, характеризующихся малым коэффициентом линейного расширения.

В описываемом ниже приборе этот недостаток устранен тем, что устройство для фиксации изменения длины образца в процессе испытания выполнено в виде дифференциального датчика емкостного сопротивления, средний электрод которого через толкатель контактирует с исследуемым образцом. Боковые пластины датчика электрически связаны с первичной обмоткой трансформатора, к средней точке которой подведен ток высокой частоты от электронного генератора, а концы вторичной обмотки замкнуты на емкость, образуя контур, настроенный в резонанс с частотой генератора.

На фиг. 1 изображена блок-схема прибора; на фиг. 2 - устройство прибора с частичным вертикальным разрезом отдельных его частей.

В блок-схему прибора (фиг. 1) включен электронный генератор Г, питающий измерительный мост, состоящий из катушки /С, к средней точке которой подводится высокочастотный ток от генератора, а к концам присоединены крайние пластины дифференциального емкостного датчика Д; средняя пластина датчика заземлена.

№ 11Я644- 2

При отклонении средней пластины датчика происходит разбалансировка моста, вследствие чего в контуре, связанном с катушкой моста индуктивностью М, изменится напряжение тока, с последующим его выпрямлением и усилением в блоке усиления БУ. Поданный сигнал регистрируется нулевым зеркальным гальванометром ЗГ в блоке измерения БИ.

При автоматическом процессе измерения установка гальванометра на нулевое деление осуществляется посредством ползуна потенциометра, перемещаемого якорем фотореле ФР; механическая связь якоря фотореле с ползуном потенциометра показана на блок-схеме двумя линиями со стрелками.

Запись показаний прибора производится посредством светового луча, отраженного зеркальцем гальванометра на фотобумаге или фотопленке, заключенной в кассете КС.

На фиг. 2 схематически изображено устройство прибора в целом.

Малогабаритный пластинчатый образец 1 зажимают в столике 2 и поворачивают посредством штатива 3 до соприкосновения с толкателем 4. При определении модуля упругости толкатель утяжеляют подвешиванием грузов (не указан на чертеже). Толкатель ввинчен в средний электрод 5 дифференциального датчика, закрепленного на подвесках 6, и может перемещаться в вертикальном направлении. На испытуемый образец надвигается термокамера 7, в которую можно наливать охлаждающую жидкость; термокамера снабжена нагревательным элементом, включаемым при нагреве образца до требуемой температуры.

Изменение величины испытуемого образца вызовет перемещение толкателя 4 и скрепленного с ним среднего электрода 5, что повлечет за собой разбаланс обоих плеч измерительного моста.

Два боковых электрода датчика электрически связаны с концами первичной обмотки трансформатора, вторая обмотка которой замкнута на емкость и настроена в резонанс с частотой генератора. Генератор вместе с блоками усиления и измерения смонтирован внутри корпуса 5 прибора. Во внутренней полости корпуса прибора расположен также термостат для поддержания постоянной температуры в процессе испытания.

Предмет изобретения

Прибор для определения коэффициента линейного расширения и модуля упругости образцов металлов и других материалов с применением электрической схемы измерительного моста, питаемого электронным генератором, термокамеры для нагрева или охлаждения испытуемого образца, изменение длины которого в процессе испытания фиксируется датчиком, и фоторелейного устройства для регистрации показаний прибора, отличающийся тем, что, с целью повь1шения чувствительности дилатометрических измерений, устройство для фиксации изменения длины образца в процессе испытания выполнено в виде дифференциального датчика емкостного сопротивления, средний электрод которого через толкатель контактирует с исследуемым образцом, а боковые пластины электрически связаны с первичной обмоткой трансформатора, к средней точке которой подведен ток высокой частоты от электронного генератора, а концы вторичной обмотки замкнуты на емкость, образуя контур, настроенный в резонанс с частотой генератора.

БИ