Устройство для наблюдения динамики развития микротрещин в шлифах образцов металлических сплавов Советский патент 1987 года по МПК G01B11/30 

Изобретение относится к измериельной технике, в частности к испыаниям 1«1еталлических сплавов, и моет быть использовано для наблюдения инамики развития микротрещин в шлиах образцов различных сплавов при абораторных исследованиях их в ре- има.х тепловых ударов в среде криогенных жидкостей в температурном иапазоне от 300 до 4,2 К,

Цель изобретения - обеспечение надежности и непрерывности наблюдения динамики развития микротрещин в шлифах образцов, находящихся в криогенных средах за счет сохранения заданной величины разрешающей способности оптического канала.

На чертеже изображено схематично устройство для наблюдения динами- ки развития микро трещин в шлифах образцов металлических сплавов.

Устройство для наблюдения динамики развития микротрещин в шлифах образцов металлический сплавов содержит, источник 1 света, питаемый от источника 2 электроэнергии, волоконно-оптический световод, состоящий из двух частей, первая часть 3 которого входным торцом оптически связана с источником 1 света,микроскоп 4,оптически связанный с выходным торцом второй части 5 волр- конно-оптического световода и с системой 6 регистрации изображения. Исследуемый образец обозначен позицией 7 и размещается в сосуде 8 Дьюара в среде криогенной жидкости 9 на дне контейнера 10. Устройство содержит -ромбическую призму 11, на приемной грани которой прозрачным клеем закреплен выходной торец час- . ти 3 волоконно-оптического световода, а на передающей грани - входной торец части 5 световода, при этом отражательная грань призмы 11 прижата к зеркальной поверхности шлифа исследуемого образца 7 блоком 12 фиксации положения световодов, состоящего из двух половин углубле- ниями для укладки частей 3 и 5 световода и скрепленных винтами 13. При этом блок 12 размещен внутри контейнера 10 с возможностью перемещения вдоль оси сосуда 8 штангой 14 с кро нштейном 15, польм штоком 16 с упорами 17, крышкой 18 с направляющей втулкой 19, распорной пружиной 20, резьбовы1 1 крепежным узлом 21 и фиксирующей шайбой 22. Штанга 14 раз3106322

мещена внутри полого штока 16 и пружины 20 и жестко закреплена на крьш1- ке 18 с помоа;ью фиксирующей шайбы 22 и резьбового узла 21, причем подпружиненный относительно крышки 18 полый шток 16, перемещаясь вдоль оси штанги 14, постоянно упорами 17 прижимает через блок 12 фиксации призму 11 к исследуемому образцу 7, обе части 3 и 5 световода выведены через втулку 19 крьпики 18 за прелелы сосуда 8 Дьюара к источнику 1 света и к микроскопу. 4.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В процессе сборки конструкции добиваются, чтобы контейнер 10 жестко

fO

15

0

5

0

закрепился штангой 14 к крышке 18 а ромбическая призма 11 своей отражательной гранью плотно прижалась к зеркалу шлифа образца 7, уложенного на дне контейнера 10. После этого настраивают оптическую систему для наблюдения изображения микротрещин в образце. Поток света от источника 1 по части 3 волоконно-оптического световода подается на приемную грань призмы 11, при этом оптическая ось подачи светового потока должна составлять угол относительно оси,перпендикулярной к зеркалу шлифа образца 7 3 меньший предельного угла полного внутреннего отражения призмы 1.1 , а плоскости отражательной и пере- 5 дающей ее граней должны быть параллельными, тогда отраженный от зеркала шлифа образца 7 световой поток проецируется на входной торец части 5 волоконно-оптического световода, неся в себе информацию о микротрещинах в шлифе образца 7 без масштабных искажений. Эта информация поступает к выходному торцу части 5 световода и наблюдается через окуляр микроскопа 4 в виде изображения микротрещин, сформированного дискретной точечной сеткой отдельных волокон световода с разной интенсивностью подсвечивания, пропорциональной отражательной способности отдельных точек исследуемого шлифа.

0

5

0

После настройки производят фсго- регистрацию динамики развития мик- 5 ротрещин в шпифах образцов 7 металлических сплавов в режимах тепло- вых ударов, для чего путем заливки криогенной жидкости в сосуде 8 Дьюара обеспечивают погружение в ее

среду исследуемого образца 7 и захо- лаживание его до температур кипения криогенных жидкостей.

Разрешающая способность передачи изображения по волоконно-оптическому световоду определяется размерами .диаметров составляющих его волокон,, I

Формула

изобретения

Устройство для наблюдения дика-- мики развития микротрещин в шлифах образцов металлических сплавов, содержащее источник света, световод.

дом Дьюара с крышкой, в центре которой выполнено отверстие для прохождения через него световода, контейнером, установленным внутри сосуда Дьюара и предназначенным для размещения в нем контролируемого образца, штангой с кронштейном на одном из ее концов, жестко скрепленным с контейнером, другим концом скрепленной с крьшкой, блоком фиксации положения световодов, размещен ным в контейнере с возможностью перемещения вдоль оси сосуда, при- жимнь1м узлом, выполненным в виде

микроскоп и систему регистрации изоб- Г5 подпружиненного относительно крьшки

полого штока, размещенного на штанге с возможностью перемещения вдоль ее оси и связанного с блоком фиксации через упоры, а световод выполнен из 20 двух частей, оптически связанных межр:у собой через ромбическую приз- .му, предназначенную для установки на контролируемый образец ее отражательной гранью.

ражения,входной торец световода оптически связан с источником света; а выходной - с микроскопом,- отличающее ся тем, что, с целью обеспечения надежности и непрерывности наблюдения динамики развития микротрещин в шлифах образцов, находящихся в криогенных средах, оно снабжено ромбической призмой, сосуРедактор Л.Повхан

Составитель В.Климова

Техред А.Кравчук Корректор Л, Пилипенко

Заказ 1879/36Тираж 678Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

дом Дьюара с крышкой, в центре которой выполнено отверстие для прохождения через него световода, контейнером, установленным внутри сосуда Дьюара и предназначенным для размещения в нем контролируемого образца, штангой с кронштейном на одном из ее концов, жестко скрепленным с контейнером, другим концом скрепленной с крьшкой, блоком фиксации положения световодов, размещенным в контейнере с возможностью перемещения вдоль оси сосуда, при- жимнь1м узлом, выполненным в виде

подпружиненного относительно крьшки

Изобретение относится к облас.ти измерительной техники. Цель изобретения - обеспечение надежности и непрерывности наблюдения динамики развития микротрещин в шлифах образцов, находящихся в криогенных средах. Свет от источника 1 по части 3 световода поступает на грань призмы 11, прижатой к зеркальной поверхности образца 7 блоком 12 фиксации положения частей 3 и 5 световода, размещенным внутри контейнера 10, установленного внутри сосуда 8 Дьюара. Елок 12 фиксации размещен с возможностью перемещения вдоль оси сосуда 8 штангой 14 с кронштейном 15. Отраженный от образца 7 поток света проецируется на часть 5 световода и несет информацию о микротрещинах образца 7. 1 ил. с б СО СО ю