КВАРЦЕВЫЙ ДИЛАТОМЕТР Советский патент 1968 года по МПК G01N25/16 

Устройство относится к. области измерительной техники.

Известны кварцевые дилатометры, используемые при измерении коэффициента термического расширения тонких стержней, содержащие исследуемый образец, кварцевый стержень, передающий удлинение исследуемого образца, и измеритель перемещения.

В предложенном кварцевом дилатометре кварцевый стержень подвешен к образцу, который укреплен в зажиме, размещенном на верхнем торце кварцевой трубки. Часть трубки с образцом расположена в зоне равномерного распределения температуры электрической печи, причем образец механически связан с грузом, обеспечивающим распрямление образца.

Такое выполнение дилатометра позволяет измерять тепловое расширение как жестких, так и гибких образцов из различных твердых материалов.

На чертеже приведепа принципиальная схема описываемого дилатометра.

На колонне /, установленной па опорной плите 2, крепятся электрическая печь 3 сопротивления и теплоизолирующий асбестовый экран 4. Печь можно перемещать па колонне вертикально и закреплять на требуемой высоте. На опорной плите 2 размещен также металлический столик 5 с инваровой втулкой 6 и инваровой скобой 7 для крепления измерителя 8 перемещения. Измеряемый образец 9 укреплен в 10, лежащем на срезе кварцевой трубки 11, меющей длину около 400 мм и диаметр около 15 МЛ1. Трубка // соединена с инваровой втулкой 12, вставленной в инваровую втулку 6.

К образцу 9 подвешен кварцевый стержень 13, который может быть выполнен в виде трубки малого диаметра порядка 3 мм с загибом в верхней части. Стерл-:ень служит для передачи расширения образца 9 измерителю 8 перемещения, па индикатор которого опирается нижний срез трубки //. Груз 14, соединенный при помощп подвески 15 с кварцевым стержнел 13, предназначен для преодоления измерительного давления измерителя 8 и натял ения образца.

Коэффициент термического расширения проволоки, металлических питей и лепт измеряют следующим образом.

Образец известной длины закрепляют в зажиме 10 и к образовавшейся петле подвешивают кварцевый стержень 13. Затем индикатор измеритедя перемещепия подводят до соприкосновения с торцом кварцевого стерл-спя /5 и к подвеске 15 прикладывают груз 14, обеспечивающий распрямление образца.

бы образец находился в зоне равномерного распределения температуры, и производят нагрев в требуемом режиме, регистрируя при этом удлинение образца по измерителю перемещения. Средний коэффициент термического расширения в температурном интервале рассчитывают по известной формуле

д/

где а - к. т. р. исследуемого материала;

/о - половина первоначальной длины

образца;

А/1 - разность показаний измерителя перемещения в интервале «KB - к. т. р. кварда в интервале . При использовании печи с нихромовой обмоткой измерения к. т. р. можно проводить в интервале от комнатной температуры до . Замена нихромовой обмотки платиновой, а кварцевых деталей корундовыми позволяет расширить пределы измерений до 1500°С. Дилатометр может быть применен для измерения коэффициента термического расширения тонких стержней, проволок, нитей и лент из металла, стекла и других материалов в лабораториях предприятий стекольной электровакуумной и металлургической промышленности.

Предмет изобретения

Кварцевый дилатометр, содержащий исследуемый образец, кварцевый стержень, передающий удлинение исследуемого образца, измеритель перемещения, отличающийся тем, что, с целью возможности измерения теплового расширения как жестких, так и гибких образцов из различных твердых материалов, кварцевый стержень подвешен к образцу, укрепленному в зажиме, расположенном на верхнем торце кварцевой трубки, часть которой с образцом расположена в зоне равномерного распределения температуры электрической печи, причем образец механически связан с грузом, обеспечивающим распрямление образца.