Криостат для механических испытаний образцов Советский патент 1980 года по МПК G01N3/18 

Изобретение относится к испытаниям при низких температурах, а именно, к криостатам для меха шческих испытаний образцов. Известен криостат для механических испытаний образцов, содержащий расположенные последовательно один в друтом три сосуда для хладагента, опорную трубу, установленную во внутреннем сосуде, нагружающий шток, размещенный с зазором внутри опорной трубы связанные с нагружающим штоком и опорной трубой захваты образца, измерительное устройство, связанное с нагружающим щтоком, и уст ройство для вакуумирования внутреннего сосуда, размещенное вне криостата 1. Недостатком этого криостата является то, что механические испытания возможно проводить при температурах не ниже 0,7° К так как вакуумирование внутреннего сосуда производится устройством, расположенным вне криостата на значительном расстоянии от него. Целью изобретения является повышение зф(})ективности работы криостата путем снижения температуры испытания. Это достигается тем, что устройство для вакуумирования вьтолнено в виде адсорбционного насоса, установленного в среднем сосуде и сообщенного с опорной трубой. На чертеже приведена схема криостата. Криостат содержит расположенные последовательно один в другом три сосуда для хладагента; внешний сосуд с жидким азотом (на чертеже не показан), средний сосуд I с жидким гелием-4 и внутренний сосуд 2 с жидким гелием-3, в котором установлена опорная тру ба 3 с нагружаницим штоком 4 внутри нее. Опорная труба 3 и нагружающий шток 4 связаны с захватами 5 и 6 дпя образца. В среднем сосуде 1 на опорной трубе 3 смонтировано устройство для вакуултрования сосуда 2, выполненное в виде адсорбционного насоса 7, в котором в качестве рабочего вещества используется палладированный силикагель. Насос 7 сообщается с опорной трубой 3 и через кольцевой зазор опорной трубой 3 и нагружающим штоком 4 - с сосудом 2. Для регулирования работы насоса 7 предусмотрен вентиль 8, управляемый установленной снаружи сосуда 1 рукояткой 9. Сосуд 2 охвачен сверхпроводящим соленоидом 10 для проведения испытаний в магнитном поле. Сосуд 2 снабжен трубкой 11 для подачи гелня-3, а сосуд 1 снабжен переливной трубкой 12, Сосуд 2 закреплен на фланце 13 опорной трубы 3, а сосуд 1 прикреплен с помощью муфты 14 к фланцу 15. На нагружающем штоке 4 снаружи среднего сосуда 1 смонтировано измерительное устрюйство в виде динамометра 1 соединенного со штоком 17 нагружающего уст, ройства (на чертеже не показано), введенным ; в криостат через фланец 18. Криостат работает следующим образом. Сосуд 1 через пере.ршвную трубку 12 заполняют жидким гелием-4 и осуществляют откачку его паров. После достижения в сосуде 1 температуры 1,5° К по трубке 11 сосуд 2 заполняют газообразным гелием-3. который в сосуде 2 конденсируется. По ркончании конденсации гелия-3 температура в сосуде 2 становится равной температуре в сосуде I { 1,5°К). Открывают низкотемпературный вентиль 8 и адсорбционный насос 7 начинает откачку паров из сосуда 2. Регулируя при помощи рз ояткн 9 сечение вентиля 8, изменяют скорость вакуумирования и достигают желаемой температуры в интервале 1,5-0,4К. Сосуд 2 с образцом 19 откачивают адсорбционным нас-бсом 7, а откачиваемые пары гелия-3, проходя по кольцевому зазору между опорной трубой 3 и нагружающим штоком 4 охлаждают их, исключая влияние внешней температуры. Таким образом, за счет снижения температуры испытания повышается эффективность работы криостата. рмула изобретения К жостат для механнческих испытаний образцов, содержащий расположенные последовательно один в другом три сосуда для хладагента, опорную трубу, установленную во внутреннем сосуде, нагружающий шток, размещенный с зазором внутри опорной трубы, связанные с нагружакоцим штоком и опорной трубой захваты образца, измерительное устрюйство, связанное с нагружающим штоком, и устройство для вакуумиров ния внутреннего сосуда, отличающийся тем, что, с целью повышения зффективности работы криостата путем шижения температуры испытания, устройство для вакуумйрования вьшолнено в виде адсорбционного насоса, установленного в qpejjjAQM сосуде и сообщенного, с опорной трубой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Scripta MetaKurgica, v 8, p. 367-370, 1974, Kuramoto E. и др. TensMe tests of metal Is below 1°K (прототип).