Дилатометр Советский патент 1982 года по МПК G01N25/16 

Изобретение относится к измерительной технике, конкретно к исследованию температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР), преимущественно волокнистых.материалов, и может быть использовано, например, в.промышленности,строительных материалов при. изготовлении минераловатных изделий. .

Известен дилатометр, содержащий , камеру нагрева, кварцевые стакан или трубу в качестве опорной системы дл.ч образца и штангу-толкатель. Для большей достоверности измерений ТКЛ образца собственное удлинение элементов конструкции должно быть минимальным. Стакан, выполненный иэ того же материала, что и толкатель, предназначен для компенсации рпсшиР НИЯ толкателя 1.

Но это справедлиЕС) только для одинаковых, длин как стакана, так и толкателя, а учитывая, что образец имеет длину до 100 мм, приходитс.ч вносить поправку на разницу длин и расширений стакана и толкателя.

Наиболее близким к предлагаемому является дилатометр, содержащий камеру нагрева с крглшкой, опорную систему для образца, выполненную в виде трубы, заглушенной с одного конца, опорную пластину, расположенную на дне трубы, и штангу-толкатель, конец которой связан с индикатором перемещения образца относительно опорной системы, причем труба и штангатолка.тель выполнены из материалов с равным ТКЛР, опорная пластина выполнена -из материала, ТЮ1Р которого в

10 рабочем диапазоне температур больше, чем ТКЛР материала трубы, и их температурные зависимости пропорциональны, при ,этом толщина h, ее ТКЛР о , длина 1 образца и ТКЛР трубы at связа15ны соотношениемi

PJ. -1

Недостатком известного дилатомет20ра является то, что опорная система в виде трубы способствует увеличению градиента температуры по радиусу печи, так как при этом затрудняется конвективный теплообмен, что приво25дит к погрешности, появляющейся вследствие разного тедлового расширения штанги-толкателя и опорной системы для образца.

Цель изобретения - повьиение точ30ности измерения за счет исключения

влияния разницы теплового расширения штггнги-тслкателя и опорной системл.

Указанная цель доотигается тем, что в известном дилатометре, содержащем камеру нагрева с крышкой, опорную систему для образца и штангу-толкатель, конец котороГ; связан с индикатором перемещения образца относительно опорной системы, опорная система йыполнена в виде самоустанавливающейся пластины с роликом и пластины с пазом для ролика самоустанавливающейся пластины и расположена на шаровидных концах, стеря:ней, закрепленных в крыипсе, выполненнсГ: с отверстием для дополнительно введенного теплоизолирующего кольца, установленного на штанге-толкателе, причем теплоизолирующее кольцо на штанге-толкателе закреплено на высоте, равной длине опорной систег/пл от крышки до самоустанавливаюцейся пластины.

На чертеяе приведен предлагаемый дилатометр.

Дилатометр содержит камеру 1 нагрева, штангу-толкатель 2, конец которой связан с индикатором 3, и опорную систему для образца,- стержни 4 которой закреплены на кронштейне 5, а на концах стержней опорной системы, имеющих шаровидную , установлена пластина 6, на которую через ролик 7 опирается пластина 8, выполненная с возможностью самоустанавливаться по образцу 9. На штанге-толкателе 2 закреплено теплоизолирующее кольцо 10, которое после установки образца перемещает вместе со штангойтолкателем вверх и образует в крышке 11 зону для конвективного теплообмена ,

Дилатометр работает следующим образом.

Испытуемый образец 9 устанавливапт между пластиной 8 опорной системы и штангой-толкателем 2 и вместе с опорной системой и штангой-толкателем опускают в камеру 1 нагрева. При нагревании происходит удлинение как образца, так и элементов конструкции дилатометра. Но поскольку опорная система и штанга-толкатель в зоне нагрева имеют равную длину, а их конструкция способствует уменьшению градиента температур за счет конвективного теплообмена, удлинение опорной системы и штанги-толкателя будет одинаковым, поэтому индикатор 3 показывает удлинение (деформацию) только образца..

Предлагаемое изобретение позволяет получить при испытании абсолютные значения удлинения образца без поправочных коэффициентов и без строгого нормирования габаритов испытуемого образца, что значительно снижает трудоемкость проведения эксперимента, упрощает испытание образцов материалов.

Конструкция предлагаемого дилато метра позволяет проводить непосредственные измерения теплового расширения с автоматической записью удленения, что обеспечивает высокую точность измерений.

Применение прибора в производстве, например, при изготовлении мине5 раловатных изделий позволит сократить технологические потери (и энергетические и материальные) за счет оперативного контроля качественных показателей (максимальной темпераQ туры применения при 10%-ной деформации по СТ СЭВ 385-76). этих изделий.

Годовой экономический эффект от . использования изобретения согласно

предварительному расчету составит 638,- руб.

Формула изобретения

Дилатометр, содержащий камеру нагрева с крышкой, опорную систему для образца и штангу-толкатель, конец которой связан с индикатором перемещения образца относительно опорной системы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет исключения влияния разницы теплового расширения опорной

системы и штанги-толкателя, опорная система выполнена в виде самоустанавливающейся пластины с роликом и пластины с пазом для ролика самоустанавливающейся пластины и расположена на шаровидных концах стержней, закрепленных в крышке, выполненной с,отверстием для дополнительно: введенного теплоизолирующего кольца, установленного на штанге-толкателе,

причем теплоизолирующее кольцо на штанге-толкателе закреплено на вы-гсоте, равной длине опорной системы от крышки до самоустанавливающейся пластины.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР If 390427, кл. G 01 N 25/16, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР tp 587376., кл. С 01 25/16, 1975.