Установка для термоциклирования цепочки последовательно соединенных образцов материалов Советский патент 1992 года по МПК G01N3/60 

Изобретение относится к области механических испытаний образцов материалов с воспроизведением циклического теплового нагружения.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения режимов термоцйклирования и упрощение конструкции.

На чертеже приведена принципиальная схема установки.

Установка содержит камеру 1, выполненную в виде двух концентричных цилиндров 2 и 3. Внутренний цилиндр 2 выполнен в виде омического нагревательного элемента и представляет собой рабочую часть камеры, в которую введены неподвижная 4 и подвижная 5 тяги для механического нагружения цепочки последовательно соединенных образцов 6. Торцы концентричных цилиндров 2 и 3 соединены герметично с тягами 4 и 5, при этом герметичное соединение с подвижной тягой 5 выполнено в виде сильфона 7. Подвижная тяга 5 подсоединена к силовому цилиндру 8. Система нагрева

О

со ся

установки содержит трансформатор 9, выводы вторичной обмотки 10 которого подсоединены к торцам внутреннего цилиндра 2. К полости неподвижной тяги 4 подсоединен трубопровод 11 подачи хладагента в рабочую часть камеры из сосуда 12. В трубопроводе 11 установлены электромагнитный клапан 13, реле 14 давления и предохранительный клапан 15. Трубопровод 16 отвода хладагента из камеры уста- новлен в полости подвижной тяги 5. Система управления, термоциклами содержит регулятор 17 скорости нагрева и охлаждения, включающий последовательно соединенные датчик 18 температуры, элек- тронный усилитель 19, дифференцирующее устройство 20, регулируемое пороговое устройство 21 и электромагнитное реле 22. Датчик 18 подсоединен к первичной обмотке трансформатора 9 через временной переключатель 23 режимов термоциклиро- вания и нормально замкнутые контакты 24 и 25. Устройство выравнивания температур содержит датчики 26 и 27 температур в виде дифференциальной термопары, спаи кото- рой закреплены на крайних образцах, электронный усилитель 28 и электромагнитное реле 29. Электромагнитные реле 22, 29, электромагнитное реле 30, реле 14 давления подсоединены соответственно через нормально замкнутые контакты 31, 32 и 33 к входу электромагнитного клапана 13.

Установка работает следующим образом.

После монтажа цепочки образцов 6 включают силовой цилиндр 8, осуществляя механическое нагружение образцов через тяги 4 и 5. После достижения заданной механической нагрузки осуществляют режим термоциклирования. При воспроизведении режимов нагрева подают питание в цепь силового трансформатора 9. Скорость нагрева образцов регулируют с помощью регулятора 17, при этом сигнал от датчика 18 через электронный усилитель 19, дифферен- цирующее устройство 21, электромагнитное реле 22 и контакт 24 поступает к трансформатору 9, который подает питание к нагревательному элементу 2. После выдержки на режиме нагрева осуществляют режимы ох- лаждения, при этом автоматика установки включает электромагнитный клапан 13, обеспечивая подачу хладагента из сосуда 12 через трубопровод t1 в камеру. Скорость охлаждения регулируют с помощью регуля- тора 17Ч при этом сигнал от электромагнитного реле 22 поступает к нормально замкнутому контакту 31, периодически в зависимости от скорости охлаждения отключая ия« включая электромагнитный клапан

13. При выравнивании температур на крайних образцах сигнал от датчиков 26 и 27 через электронный усилитель 28 и электромагнитное реле 29 поступает к контакту 32, периодически отключая или включая электромагнитный клапан 13. В случае превышения допустимого давления в камере срабатывает реле 14 давления и сигнал через электромагнитное реле 30 поступает к контакту 33, закрывая с помощью электромагнитного клапана 13 доступ хладагента в камеру. После окончания режима охлаждения термоциклирование образцов продолжают в той же последовательности. Формула изобретени я 1. Установка для термоциклирования цепочки последовательно соединенных образцов материалов, содержащая выполненную в виде двух концентричных цилиндров в рабочую камеру, введенные в ее внутренний цилиндр и неподвижную тяги, систему нагрева образцов, трубопровод подачи хладагента в камеру с установленным в нем электромагнитным клапаном, трубопровод отвода паров хладагента из камеры и систему управления термоциклами, отличаю- щ а я с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения режимов термоциклирования цепочки образцов, размещенных вдоль продольной оси горизонтально установленной рабочей камеры, она снабжена автоматическим регулятором скоростей нагрева и охлаждения, устройством выравнивания температур цепочки образцов, реле давления, установленными в трубопроводе подачи хладагента, причем выходы автоматического регулятора скоростей нагрева и охлаждения и реле давления соединены с входами нагревателя и электромагнитного клапана, а выход устройства выравнивания температур цепочки образцов подсоединены к входу электромагнитного клапана.

2.Установка поп.1,отличающаяся тем, что, с целью упрощения и снижения металлоемкости конструкции, внутренний цилиндр рабочей камеры выполнен в виде тонкостенного омического нагревательного элемента из материала с высоким удельным сопротивлением.

3.Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, торцы концентричных цилиндров рабочей камеры соединены с тягами герметично, а герметичное соединение подвижной тяги выполнено в виде сильфона.

4.Установка по п.1, отличающаяся тем, что, с целью снижения теплопритока, тяги выполнены полыми и предназначены для подачи и отвода хладагента.

12

Ю

JJ Л

17

2/J fU

:

2f

Изобретение относится к области механических испытаний образцов материалов с воспроизведением циклического теплового нагружения. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения режимов термоцйклирования цепочки образцов, размещенных вдоль продольной оси горизонтально установленной камеры. Установка содержит цилиндрическую камеру 1, оболочка которой выполнена б виде омического нагревательного элемента 2, сило-- вые тяги 4 и 5 для нагружения цепочки последовательно соединенных образцов 6, систему нагрева, систему подачи хладагента в камеру через электромагнитный клапан 13, регулятор 17 скорости нагрева и охлаждения, устройство выравнивания температур образцов и реле 14 давления. При испытаниях образцы термоциклируют и нагружают механической нагрузкой тягами 4 и 5, скорость нагрева и охлаждения регулируют регулятором 17, выравнивание температур осуществляют усилителем 28, а заданное давление в камере поддерживают с помощью реле 14 давления. Процессы охлаждения, выравнивания температур образцов и поддержания давления в камере осуществляют прерывистой подачей хладагента через электромагнитный клапан 13. 1 ил. « Ё