Образец для измерения температурного коэффициента линейного расширения Советский патент 1986 года по МПК G01N25/16 

Изобретение относится к тепловым испытаниям, а именно к дилатометрии, и может быть использовано в электровакуумной промышленности в энергетике, в металлургической промышленност Цель изобретения - повышение точности измерения температурного коэффициента линейного расширения (ТКЛР) материалов. Сущность предложения связана с формой измерительных меток, вьщеляющих контролируемунх длину образца. Метки выполнены в виде равныхпо вы соте частей двух коаксиальных цилиндрических поверхностей, расположенны по одну сторону их общей оси, причем между меткой ближайшей к осн, и остальной частью образца выполнен зазор, а сама ось перпендикулярна продольной оси образца. На фиг.1 дано фронтальное изображение образца; на фиг.2 - то же, вид сверху. Образец 1 имеет метки 2.и 3, очер ченные радиусами Rj к Rj. Общая ось 4 частей коаксиальных цилиндров, образующих метки 1 и 2, перпендикулярн продольной оси образца 5. Метка 2 от делена от остальной части образца зазором. При нэмеренйи ТКЛР с оптическим сканированием плоскость движения луча перпендикулярна плоскости изображения-образца на фиг.1. Выполнение меток в соответствии с изобретением обеспечивает уменьшение погрешностей, возникающих за счет отклонения образца при испытаниях от исходного положения, за счет изменения уровня измерительного сигнала и изменения порога срабатывания измерительных приборов. Образец помещается в дилатометр, .оптический проекционньй блок которого имеет телецентрический ход лучей в пространстве предметов. Изображение образца с метками сканируется пе ред щелевой диафрагмой, являющейся входным окном фотоприемника. На выходе фотоприемника ползгчается импульснь й сигнал, длительность которого пропорциональна расстоянию между мет ками . Положительный эффект достигается за счет исключения погрешностей измерения длины, связанных с различными поворотами и смещениями образца, возникающими при его нагреве, а также погрешностей измерения длительнос ти сигнала, связанных с изменением амплитуды сигнала фотоприемника в результате нагрева образца, изменения величины порога срабатывания измерителя временных интервалов и за счет явления иррадиации. Исключение погрешностей, возникающих при перемещении образца, достигается за счет выбранной формы меток и оптической системы, обеспечивающей телецентрический ход лучей. В частности, при смещении образца в направлении оптической оси оптического проекционного блока и при повороте его вокруг оси меток измеряемое расстояние между метками равно разности радиусов цилиндрических поверхностей, образующих метки. Исключение погрешности за счет перемещения в направлении оси его меток достигается согласованием высоты меток h и длины щелевой диафрагмы таким образом, чтобы при всех достигаемых температурах озображение меток не выходило за пределы длины щелевой диафрагмы. Такое согласование дополнительно позволяет исключить погрешности, связанные с изготовлением меток (конусность, шероховатость). Выполнение выбранных меток равной высоты и наличие зазора между ближайщей к своей оси метки и остальной частью образца приводят к импульсному сигналу фотоприемника с фронтами одинаковой формы и расположенными эквидистантно. Это приводит к исключению погрешностей, связанных с изменением амплитуды сигнала фотоприемника, изменением величины порога срабатывания измерителя временныхинтервалов и за счет явления иррадиации, а также бея снижения точности позволяет переходить от измерений в собственном излучении образца к измерениям в теновом изображении образца, что существенно при измерении начальной длины образца. Формула изобретения Образец для измерения температурного коэффициента линейного расширё{шя с оптическим сканированием, содержащий две метки, отличающийся тем, что, с целью повышения точности путем исключения влияния перемещений образца во время нагрева, изменения уровня измерительного сигнала, получаемого при сканировании, нестабильности порога срабатывания измерительных приборов и явления иррадиахщи, метки образца выполнены в виде равных по высоте частей двух коаксиальных цилиндрических поверхностей, расположенных по-одну

сторону от их общей оси, причем между ближайшей к оси мрткой и остальной частью образца выполнен зазор, а са- , ма эта ось перпендикулярна продольной оси образца.

Изобретение относится к области тепловых испыта;ний, а именно к области, дилатометрии, и может применяться в электровакуумной и металлургической промышленности, в энергетике. Целью изобретения является повышение точности измерения температурного коэффициента линейного расширения материалов, что достигается выполнением измерительных меток, вьделяющих контролируемую длину образца. Метки выполнены в виде равных по высоте частей двух коаксиальных цилиндрических поверхностей, расположенных по одну сторону от их общей оси, причем между ближайшей к оси меткой и остальной частью образца выполнен зазор, а сама ось перпендикулярна продольной оси образца. Выполнение меток в соот-р S ветствии с изобретением уменьшает (Л погрешности из-за перемещения образца во время его нагрева за счет изменения уровня измерительного сигнала, получаемого при измерениях с оп- . тическим сканированием и за счет нестабильности порога срабатывания измерительных приборов, а также явлеьэ ния иррадиации. 2 ил. Од ND СО 00

.2