Устройство для определения коэффициента линейного расширения Советский патент 1979 года по МПК G01N25/16 

1

Изобретение касается измерительной техники, а именно средств для определения коэффициента линейного распшрения материалов от температуры.

Известно устройство для определения коэффициента линейного расширения материала образца, содержащее станину, торсион, один конец которого соединен со станиной, захват, размещенный на другом конце торсиона, узел возбуждения колебаний торсиона и измеритель частоты колебаний

1.

Однако это устройство не обеспечивает высокой точности измерений, поскольку на результат измерения влияет добротность системы, влажность окружающей среды и другие факторы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является устройство для определения коэффициента линейного расширения материала образца, содержащее станину, двуплечий рычаг с шарнирной опорой в виде призмы, захват для крепления образца, расположенный на одном из плеч рычага, чашку с гирями, соединенную с другим плечом рычага, и измеритель угла поворота рычага 2.

Однако и это устройство не может обеспечить высокой точности измерения вследствие наличия трения в шарнире и влияния на результат измерения тепловых деформаций плеч рычага.

Целью изобретения является повьппение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено вторым захватом, расположенным симметрично первому на другом плече рычага, и противовесом из материала с известным коэффициентом линейного расширения, форма которого идентична форме образца, а шарнирная опора выполнена в виде торсиона, середина которого жестко закреплена на рычаге, а концы- на станине.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит станину 1, на которой установлен на шарнирной опоре в виде торсиона 2 двуплечий рычаг 3. На одном из плеч рычага 3 расположеп захват 4 для крепления образца 5. На другом плече рычага 3 симметрично захвату 4. расположен захват 6, в котором закреплен противовес 7. Последний выполнен из материала с известным коэффициентом линейного расширения, а форма его идентична форме образца 5. На станине 1 размещен также измеритель 8 угла поворота рычага, выполиенный в виде бесконтактного преци3

знойного датчика, соединенного с системой регистрации (не показана).

Устройство работает следующим образом.

В захвате 4 закренляют образец 5 из исследуемого материала. Симметрично ему в захвате 6 закрепляют противовес 7 и измеряют начальный угол поворота рычага 3. Затем устройство помещают в термокамеру, выдерживают при заданной температуре до полного выравнивания температуры во всех элементах устройства и вновь измеряют угол поворота рычага 3 с помощью измерителя 8. Вследствие удлинения плеч рычага 3 под действием повышенной температуры центр тяжести рычага смещается, что приводит к закручиванию торсиона 2 на дополнительный угол. Разность коэффициентов линейного расширения материалов образца и противовеса линейно связана с величиной угла поворота рычага 3 относительно исходного положения.

Использование предлагаемого устройства для контроля образцов материалов позволило в 1,5-2 раза повысить точность определения коэффициента линейного расширения материала, что повысило качество изгЬтавливасмых из этого материала деталей приборов.

Формула изобретения

Устройство для определения коэффициента линейного расширения материала образца, содержащее станину, двуплечий рычаг с шарнирной опорой, захват для крепления образца, расположенный на одном из

плеч рычага, и измеритель угла поворота рычага, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вторым захватом, расположенным симметрично первому на другом плече рычага, и противовесом из материала с известным коэффициентом линейного расширения, форма которого идентична форме образца, а шарнирная опора выполнена в виде торсиона, середина которого жестко

закреплена на рычаге, а концы - на станине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3192763, кл. 73/16, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР № 90723, кл. G 01N 25/16, 1950.