Головка для оптического дифференциального дилатометра типа Шевенара Советский патент 1939 года по МПК G01B11/04 

Головка для оптического диференциального дилатометра

Заявлено 13 февраля 1938 года в НКОМаш за № 14451. Опубликовано 30 ноября 1939 года.

Существующие оптические дилатометры конструкции Шевенара для изучеьшя термического расширения метад-лов дают диференциальные кривые, показывающие или разность расщирений исследуемого образца и эталона-иироса в зависимости от температуры {простой диференциальиый дилатометр) или разность расширений исследуемого образца и эталона из отожженного сплава в зависимости от температуры (тройной диференциальный дилато-, метр).

Часто бывает желательно иметь, кроме диференциальной кривой, простую (абсолютную) кривую расширения исследуемого образца в зависимости от температуры. Для этого приходится полученную на дилатометре диференциальную кривую перестраивать графическим путем, что является довольно кропотливым делом.

Предлагаемое изобретение касается головки оптического дилатометра типа Шевенара, при помощи которой можно получать на фотопластинке одновременно и диференциальные и простые (абсолютные) кривые.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 и 2 изображают продольный разрез головки, фиг. 3 - вид спереди.

Головка состоит из светонепронитипа Шевенара.

: даемой металлической круглой коробки D, сквозь которую проходят четыре I стержня р, q, т, s (фиг. 1 и 2). В стерж; ни упираются кварцевые палочки л, при 1 помощи которых передаются расшире; ния образцов Р, Q, R, помещенных в кварцевых трубках т. Стержни р, q, г, s соединены между собой системой двух i рычагов А и В так, что стержии г и s соединены рычагом А, а стержии р и i q - рычагом В, середины же рычагов А и В связаны между собой в точке k. На торцы стержней р, q, s и на неj подвижную опору f опираются своими I остриями два прямоугольных треугольника с зеркальцами Si и S (фиг. 3). Коробка D придвинута со стороны зерj кал вплотную к фотокамере, с другого ; конца которой от двух электрических ламп через диафрагмы и линзы напраi вляются два световых пучка, которые, i отразившись от зеркал Si и $2, дают на фотографической пластинке две световые точки. Кварцевые трубки т с наI ходящимися в них образцами Р, Q, R помещены в электрическую горизонтальную печь, где при нагревании означенные образцы расширяются и тем самым перемещают оба зеркальца S и S,, отчего световые точки наносят на фотопластинке две кривые.

Работа предлагаемой головки происходит следующим образом:

I вариант. Одновременная запись тройной диференциальной кривой и простой диференциальной кривой. - В этом случае в кварцевые трубки т помещены три образца Р, (,/(фиг1), где Р - эталон-пирос Ш специального сплава, имеющего прямолинейную зависимость между расширением и температурой, Q - исследуемый образец, R - эталон из исследуемого отожженного металла, с которым сравнивается расширение.образца Q.

Если обозначить перемещение стержней р, q, г от расширения при нагревании эталона-пироса Р через х, исследуемого образца Q через у и эталона R через z, то перемещение стержня s будет равно (х + у - z).

Так как зеркальце 5i опирается своими двумя остриями на стержни р н q, а третьим острием на неподвижную опору /, то перемещение световой точки от зеркальца Sj на фотопластинке по оси абсцисс будет пропорционально X, т. е. температуре Т, по оси ординат - разности (у - х), т. е. разности расширений исследуемого образца Q и эталона-пироса Р. Следовательно, зеркальце Sj будет чертить простую диференциальную кривую. Второе зеркальце S, опирается своими остриями на стержни р s и на неподвижную опору /; поэтому перемещение световой точки от иего по оси абсцисс будет пропорционально х, т. е. температуре Т, по оси ординат - разности (.r-4-i/ -Z) -х (// -z), т. е. разности расширений исследуемого образца Q и эталона из отожженного исследуемого металла R. Следовательно, зеркальце Ss будет чертить на фотопластинке тройную диференциальную кривую.

Таким образом, оба зеркальца S и будут чертить на фотопластинке одновременно и простую диференциальную и тройную диференциальную кривые.

II вариант. Одновременная запись простой диференциальной кривой и простой (абсолютной) кривой. - В этом случае кварцевая трубка с образцом R

снимается и остаются только трубкв с образцами Р н Q. Рейка (стержень) г при помощи винта С закрепляется в неподвижном состоянии (фиг. 2).

Если перемещения стержней р, q при расширении образцов от нагревания будут равны: от расширения эталона-пироса Р - X, от расширения исследуемого образца Q - у, то перемещение стержня S будет равно - (х + у}. Так. как зеркальце Si опирается своими остриями на стержни /7, g и на неподвижную опору /, то перемещение световой точки от него по оси абсцисс будет пропорционально х, т. е. температуре Т, а по оси ординат - разности (у - х), Следовательно, зеркальце Si будет чертить простую диференциальную кривую.

Перемещение световой точки от зеркальца Ss по оси абсцисс будет также пропорционально х, т. е. температуре Г, а по оси ординат - разности {х + у) - - x,f у, т. е. пропорционально расширению исследуемого образца Q. Следовательно, зеркальце S будет чертить простую (абсолютную) кривую.

Таким образом, оба зеркальца Sj и Sa будут чертить на фотопластинке одновременно и простую диференциальную и простую (абсолютную) кривые.

Все вышеприведенные выводы сделаны в предположении, что расширением кварца от температуры можно пренебречь.

Предмет изобретения.

Головка для оптического диференциального дилатометра типа Шевенара,. отличающаяся тем, что, с целью получения одновременно простой диференциальной и тройной диференциальной или простой диференциальной и абсолютной кривых расширения образцов, воспринимающий расширение эталона образца неподвижный стержень г и подвижный стержень s соединены между собой рычагом А, а воспринимающие расширение эталона-пироса и испытуемого образца стержни р, q - рычагом В, связанными средними точками шарнирно между собою и на три из этих стержней р, q, s опираются подставки, несущие зеркала S, Sg, отбрасывающие лучи на фотопластинку.