Криостат к испытательным машинам Советский патент 1985 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к криостатам к испытательным машинам.

По основному авт. св. № 805110 известен криостат к испытательным машинам, содержаший корпус, размеш,енные в нем наружную и внутреннюю оболочки, нижний захват для образца, соединенный с дном внутренней оболочки, верхний захват для образца, соединенную с ним активную тягу, установленный с зазором между оболочками соосно им полый цилиндр, нижний торец котораго соединен с нижним захаатом, а верхний торец - с корпусом, а оболочки соединены с корпусом, цилиндром и нижним захватом с помощью гибких подпружиненных мембран 1.

Недостатком этого криостата является большой расход хладагента, который необходим для охлаждения нижнего захвата и связанного с ним цилиндра, имеющих значительную массу, необходимую для обеспечения жесткости конструкции при испытании материалов. В связи с этим для охлаждения криостата требуется много времени, что приводит к низкой производительности испытаний.

Цель изобретения - снижение расхода хладагента и повышение производительности испытаний.

Указанная цель достигается тем, что в криостате к испытательным машинам в нижнем торце полого цилиндра выполнено осевое отверстие, а криостат снабжен закрепленным на нижнем захвате и проходящим через отверстие упором и выполненной из термоизолирующего материала шайбой, размещенной на наружной поверхности нижнего торца полого цилиндра соосно отверстию с возможностью взаимодействия с упором.

На черетже приведена схема криостата.

Криостат содержит две оболочки 1 и 2, между которыми образуется вакуумная полость. Между оболочками 1 и 2 с зазором размещен полый цилиндр 3. Нижний захват 4 соединен с оболочкой 1 с помощью гибкой подпружиненной мембраны 5. В нижнем торце полого цилиндра 3 выполнено осевое отверстие 6. На нижнем захвате 4 с помощью резьбового щтыря 7 размещен упор 8, который проходит через отверстие 6. На наружной поверхности торца полого цилиндра 3 соосно отверстию 6 размещена шайба 9, выполненная из теплоизолирующего материала. В отсутствии вакуума между оболочками 1 и 2 упор 8 соприкасается с шайбой 9.

Криостат работает следующим образом.

Полость между оболочками 1 и 2 вакуумируют до давления рт. ст. Под

действием атмосферного давления гибкая

мембрана 5 растягивается и между шайбой

5 9 и упором 8 образуется зазор 4. Затем производят заливку криостата жидким азотом, при этом полый цилиндр 3 приобретает температуру жидкого азота. После заливки жид кого азота заливают жидкий водород и охлаждают оболочку 1, нижний захват 4 с

0 упором 8. Ввиду того, что между шайбой 9 и упором 8 имеется зазор Л , теплоприток от полого цилиндра 3 к жидкому водороду через упор 8 и нижний захват 4 практически отсутствует. Вся удельная теплота парообразования жидкого водорода расходуется на охлаждение нижнего захвата 4, в котором закреплен испытываемый образец (не показан), образца и упора 8. После достижения образцом температуры жидкого водорода к нему при помощи верхней активной тяги прикладывают усилие. Под действием этого усилия упор 8 перемещается вверх и упирается в шайбу 9. После этого проводят испытание образца на растяжение в среде жидкого водорода. После разрыва образца упор 8 опять отходит от шайбы 9 на расстояние Д.

Таким образом, за счет того, что образующийся между шайбой 9 и упором 8 зазор предотвращает контакт между более теплым полым цилиндром 3 и охлажденным нижним захватом 4, снижается расход дорогостоящего хладагента. Кроме того, снижается время, необходимое для охлаждения нижнего захвата 4 образца, что приводит к повыщению производительности испытаний.

КРИОСТАТ К ИСПЫТАТЕЛ НЫМ МАШИНАМ по авт. св. № 8051 /J // (Л ел ел со о с отличающийся тем, что, с целью снижения расхода хладагента и повышения производительности испытаний, в нижнем торце полого цилиндра вьшолнено осевое отверстие, а криостат снабжен закрепленным на нижнем захвате и проходящим через отверстие упором и выполненной из теплоизолирующего материала щайбой, размещенной на наружной поверхности нижнего торца полого цилиндра соосно отверстию с возможностью взаимодействия с упором.