Дилатометр Советский патент 1990 года по МПК G01N25/16 

Изобретение относится к технической физике, в частности к приборам, предназначенным для изучения фазовых превращений в сталях в изотермических условиях.

Цель изобретения - повышение экспрессности исследований, уменьшение металлоемкости и энергоупотребления дилатометра.

На Фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого дилатометра; на фиг. 2 - механизм перемещения лучей; на фиг. 3 то f i ВИД сверху.

Дилатометр содержит держатель образца 1, закрепленный на одном основании с первичным преобразователем перемещения 2, регистратор расширения 3, печи k и 5, закрепленные на платформе 6 механизма перемещения с рычагом, первичные преобразователи температуры 7 и 8, программные регуляторы температуры 9, Ю и блоки питания 11 и 12. В данном дилатометре платформа 6 механизма перемещения свободно закреплена на штоке 13 с противовесом с возможностью возвратно-поступательСП4

СО

оо 1C

ного перемещения в вертикальной плоскости, а рымаг 14, жестко соединенный с платформой 6 проходит через паз вертикально расположенной панели 15, при этом ось рычага 1k проходит через ось штока 13 под прямым углом оЈ, к оси, между печами Ц и 5 ось поворота платформы 6 на штоке 13 расположена в вершине прямого угла лучи которо- го проходят через оси печей Ц и 5. Оси печей А и 5 расположены на одинаковом расстояни от оси поворота платформы 6, оси вертикального перемещения печей k,5 и ось держателя образ- ца совпадают, величина вертикального перемещения печей 4,5 и угол горизонтального поворота платформы 6 с печами 4,5, равный прямому углу, ограничен пазом панели 15.

Платформа механизма перемещения 6 свободно закреплена на штоке 13 с противовесом 16 с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вер- тикальной плоскости. Ьлагодаря этому печи 4 и 5 перемещаются вдоль оси держателя образца, а это позволяет применять печи k и 5 с малым диаметром рабочего пространства (20, 40 мм) ма- лых размеров и веса, располагать их на малом расстоянии друг от друга, а это позволяет уменьшить размеры платформы Ь, а следовательно, размеры и

вес механизма пеоегещения,

Делатометр работает следующим образом. Образец нагревают в печи 4, после соответствующей выдержки платформу 6 с печами Ц и 5 с помощью рычага 1 k перемещают вниз вдоль оси держателя -образца, в результате этого держатель с образцом извлекается из печи 4 вдоль ее оси. После этого с помощью рымага И платформу 6 с печами k и 5 поворачивают вокруг.оси штока 13 по горизонтальному пазу в панели до упора. В этом случае держатель с образцом и изотермическая ванна печи 5 находятся на одной оси. После этого платформа 6 с печами 4 и 5 рычагом 14 перемещается по пазу вверх до упора, в этом случае печь 5 с изотермической ванной надвигается вдоль оси на держатель с образцом. Образец с держателем погружаются в жидкую изо термическую ванну, в результате этого образец быстро охлаждается с температуры нагрева до температуры изос5 0

5 о

5

0

5

5

термической ванны за счет всестороннего контакта с поверхностью образца и выдерживается до момента окончания фазового превращения в образце.

В связи с тем, что вес платформы с печами полностью уравновешивается противовесом, перемещение печей не требует больших усилий (до 1,5 - 2,0 г). Время перемещения печей не более 1с.

Возможность ввода держателя с образцом вдоль оси печи позволяет использовать изотермические ванны минимального объема с минимальной поверхностью зеркала ванны, что позволяет в свою очередь уменьшить выделение паров олова и солей в атмосферу помете- ни я .

В предлагаемом дилатометре верхняя панель механизма перемещения водоох- лаждаемая, что исключает погрешность показаний дилатометра за счет расширения элементов его конструкции от выделяющегося тепла печей.

Перемещение печи вдоль оси держателя исключает появление бокового давления жидкой изотермической ванны на образец в момент погружения, что позволяет применить открытый проволочный держатель образца, а это повышает скорость охлаждения его с температуры нагрева до температуры изотермической ванны до 880 С/с, что обеспечивает экспрессность исследований.

Формула изобретения

Дилатометр для исследования фазовых превращений в сталях в изотермических условиях, содержащий держатель образца, регистратор перемещения образца печи, закрепленные на платформе механизма перемещения с рычагом, преобразователи температуры и программные регуляторы, связанные с блоками питания, отличающиеся тем, что, с целью повышения экспрес- сности исследований, уменьшения металлоемкости и энергопотребления дилатометра, платформа с печами и изотермической ванной закреплена на вертикально расположенном штоке с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости и поворота в горизонтальной плоскости, нижний конец которого связан с противовесом, при этом угол по ворота платформы с пе- чпми и ваннами, расположенными на оди51Ь/433216

маковом расстоянии от оси поворота, вертикально расположенной панели огра- равен прямому, рычаг, жестко соединен- нииения перемещения печей вдоль образный с платформой, проходит через паз ца и их поворота.

Изобретение относится к технической физике, в частности к приборам, предназначенным для изучения фазовых превращений в сталях в изотермических условиях. Целью изобретения является увеличение экспрессности измерений, уменьшение металлоемкости энергопотребления. Для этого платформа механизма перемещения свободно закреплена на штоке противовесом с возможностью возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости, а рычаг, жестко соединенный с платформой, проходит через паз вертикально расположенной панели. В этом случае печи перемещаются вдоль оси кварцевого держателя, а это позволяет применять печи с малым диаметром рабочего пространства, малых размеров и массы, располагать их на малом расстоянии друг от друга, что позволяет уменьшать размеры платформы, а следовательно, размеры и массу механизма перемещения и всего дилатометра. В процессе работы количество энергии, расходуемое печами, определяется, в основном, скоростью нагрева печей до заданной температуры и потерями тепла печами в окружающую среду в процессе выдержки. Малые печи имеют малую тепловую инерцию, что позволяет их быстро нагревать. В процессе выдержки потери тепла через кожух печей, имеющих малую поверхность, меньше, также меньше потери и через отверстие рабочего пространства малого диаметра. 3 ил.

фигЛ

фиг2

фиг.З