УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОСТОЙКОСТИ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВ Советский патент 1972 года по МПК G01N25/16 G01N33/38 

Изобретение относится к устройствам для испытания мате.риалав при высоких температурах, в частности к установкам для испытания т eip МО стойкости хрупких материалов. Установка может использоваться в лабо1рато1р:иях НИИ и промышленных предприятий, занимающ-ихся .вопрос ал1 и пришенения, исследований и рааработки огнеупорных и других BbicoKOTeiMineipaTypiHbix материалов.

Известны установки для исследова.ния тер,мостойкости хрупких 1матер1иало1в, содержащие защитную камеру, внутри которой установлены нагреватель ,и для крепления обра;зцов, системы управления нагревом и регистрации деформации и момеиTOIB разрушения образвде.

Существеяиы.м недостатков таких установок является то, что органически включае:мые в них систе1мы из1мерения дефор:мац1ий и моментов разрушения образцов не обеспечивают -необходимую точность, особенно в условиях высоких температур, в связ.и с чем не удается получать достаточно надежных .и точнЫХ данных по поведению материалов в таких условиях. Недостатком используемых методов регист рации деформаций и моментов разрушений Я1вляется также то, что датчики этих систем .находятся в контакте с образцом. Это .не толыко снижает точность измерений.

усложняет TapnpCiBKiy систем измеренчи ; из-за их температурной деформации, но и вызывает искажение температурного поля образцов в месте ко-нтакта датчиков.

Цель -изобретеншя - повышение точности

исс.тедоваиия. Достигается это теЛ1, что система регистрации деформации и моментов разрушения образцов выполнена в .виде лазерного источника света, установленно1го за прю0 зрач;ны ми oKHaiMn, защитной ка1меры, с противоположной стороны которой соосно установлены измерительный стро;боскопический микроокои и ириемио-передающее телевизионное устройство, электрически связанное через согласующий преобразователь с электронноцифровой вычислительной машиной. Для уменьшеош1я влияния сигналов помех, вызываемых сечением источников в.идимого света, перед объект11вом :м.и кроскопа установлены

0 узкополо-сные фильтры.

На фиг. 1 изображе.на блок-схема предлагаемой устано-вки; на фиг. 2 - блок-схема системы измерения диформаций и фиксирования моментов разрушения образцов. Установка содерж-ит основание /, KOTOpioe

одновременно является частью защитной камеры 2 и оиорой для лазера 3, измерительного микроскоиа 4 и для телевизионного передающего устройства 5. На осио1вании укхваты 6 ooipasuoB 7 и зажнмы нагревателя 8. В корпусе камеры имеются окна 9-11. Для измереиия темлературиых полей на образцах 7 установлены термопары (на чертеже не показаны). Для программного управления нагревом образцов установка снабл е 11а системой 12 nporpaiMiMHoro управления нагревом. Перед о«нО.м 9 установлена систе.ма параллельного ра.здвоения луча 3, состоящая из цолупрозрачного 13 и обычного зеркала 14. Перед окном 10 установлены два узко-полосных фильтра 15 ,и система .м мик.роскопа 4 параллельно сведению луча. РЬ мерительньгй митероскоп выполнен в вн-де стрсбоскслнчеекого, после которого соооио находится объектив прие-мно-передаюпцего телевизионного устройства 5, включающего, напри.мер, ВНднкои. Приемно-перйдающее устройство, и.меющее малокадровую отклоняющую систе1Му, через преобразователь 16 электрическн связано с электрониои цифровой вычислительной машиной 17 (ЭПВМ).

Перед проведением испытаний набн рается и устанавливается в захвате пакет из такого количества Образцов 7, чтобы обеспечить в средней части этого пакета одномерное те мпературное поле, где располагается часть образцов, являющихся рабочими, т. е. испытываемыми. Затем соосно с образцами креоится «агре ватель S. После этого подключают системы занисей темн ературных полей, в ключают питанзге регулятора систе-мы 12 ynipasлеиия нагревом, лазера. 3, передающего телевизионното устройства 5, преобразователя 16 и ЭЦВД1. После этих олерацои включают наnpeiB, за счет чего начинается радиальное деформнрова.ние образцо(В, в кснеч111ом счете приводящее к их разрущени-по.

Радиальна.я дефар1мация образцов и момент их разрушения фиксируется с помощью лазерно-телевизионной системы, работающей следующим образом.

Монохроматический узкопапра1влеьный луч лаЗЭра 5 разделяется на два параллельных луча, проектируе мых па кромки испытуемого образда 7. На1првваясь образец расширяется и пере(Крывает часть каладого из лучей. После фильтра 15 эти лучи, попадая на систему призм микроскопа 4, изменяют свое направление на 90°, сводятся в два близко расноложенных параллельных луча и через объектов ороактируютея на .мишень телевизионной трубки устройства 5. Изображение понадающее на эту труоку нмеет вид узкой те.к1ой поЛосы на светлом фоне (минимальная толщина этой темноГГполосы на изо1бражен,ии соответствует устанавл иваемому до эксперимента нулевому значению дефор|Мации). С увеличением деформации увеличи1вается ширина наблюдаемой темной полосы. В приемно-пере1дающем телевизионном устройстве 5 происходит считывание спроектирО:ва1Н1Ного изображения с помощью электронного луча и передача полученной информа ции Сб измепен-ии радиального раз1мера образца в преобразователе 16, который обеспечивает ее кодирование 1 го бходимое для ввода в ЭЦВМ.

В устройстве 5 ироиаводится значительное электронное увеличение нзмеряемого перемещения благодаря использованию здесь малокадровой раэверткн и применению сигналов большой частоты для измерен-ия iio вре.мениимнульсному методу импульса от передающей трубки, соответстзуюнгего изображению измеряе1мого перемещения к-ромки образца 7. Момент разрушения образца 7 четко- фиксируется по резкоМу скачкообразному изменеикю деформации в момент разруше П1я, так как обеспечивается большое увеличение, и вся система практическ1и безынерционна.

Предмет и з о б р е т е н и я

1. Установка для исследова1ния термостойкости Х:руп1к,их матер1иало в, содержащая защитную KaiMepiy, в-нутри котсрой усгаНСвлеиы нагреватель и захваты для крепления образцов, системы упра1влен ия нагревом н регистрации деформации и люментов разрушения образцов, отличающаяся тем, что, с целью повыигсния точности исследсзаяия, система репистрации деформации и моментов разрушения образцо:В выполнена в виде лазерного

источнИКа света, установленного за прозрачными окналги защнтной кал1еры, с противоиоложогой стороны которой соосно установлены измерительный стробоскопический -микроскоп и приемно-передающее телевизионное

устройство, электрически связанное через согласующий nipeo6разователь с электронноциф:ровой вычисл ительной машиной.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения влияния сигналов

пол1ех, вызы(ваемых свечением источников видИ.мого света, перед объективом микроскопа установлены узконолосиые оптические фильтры.