Устройство для определения твердости материалов при высоких температурах Советский патент 1982 года по МПК G01N3/54 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОСТИ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ Изобретение относится к испытательной технике, а именно к измерениям твердости материалов при высоких температурах. Известно устройство для определения твердости материалов при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру стол, установленный в ней и предназначенный для размещения испытуемых мате риалов, индентор, систему нагружения иа дентора, нагреватель и средства регистр ции измеряемых параметров 1 Недостатком данного устройства является невозможность автоматической регистрации измеряемых параметров. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для определения твердости материалов при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру, расположенные в ней нагреватель, индентор, систему нагружения индвнтора и связанные с индентором датчики нагружения и глубины внедрения. Датчики в данном устройстве выполнены в виде упругих элементов (механотронов), взаимодействующих со штангой, связанной с ин- денторся 2 . Недостатком известного устройства является относительно невысокая точность измерений, -поскольку не обеспечивается температурной стабилизации измерительных средств (датчиков). Цель изобретения - повышение точности измерений. Эта цель достигается тем, что уст;ройство для определения твердости материалов при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру, расположенные в ней нагреватель, индентор, систему нагружения индентора и связанные с индентором датчики нагружения и глубины внедрения, снабжено термоствтом, датчики выполнены в виде взаимно перпендикулярных труб и тензорезисторов, закрепленных на их внещней поверхности, внутренние полости труб соединены последовательно через термостат, один конец одной из труб закреплен на йнденторе, а другой ее конец связан с системой нагружения. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит вакуумную камеру 1, в которой размещены систра 2 нагружения, шщентор 3, жестко соединенный с вертикальной трубой 4, имеющей в нижней части кольцевую проточку 5, ко торая образует тонкостенный участок 6 грубы. Труба4 соединена ,с горизонтальной трубой 7, имеющей кольцевую проточку 8 образующую тонкостенный участок 9. На внешних поверхностях труб, в проточках 5 и 8 закреплены тензорезисторы 1О к 11, согласовснные на двухкоординатном регистраторе 12, Индентор 3, нижняя част трубы и испытуемый образец 13, закрепленный в держателе 14, размещены в цилиндрическом нагревателе 15. Тензорезисторы 10 и 11 закрыты теплоизоляционными экранами 16, а внутренние полости труб 4 и 7 соединены последовательно через термостат 17. Устройство работает следующим образом. Исследуемый образец 13 закрепляют в держателе 14, Откачивают воздух из камеры 1, Если необходимо провести испытания Б среде инертных газов - закачивают газ. Испытуемый образец 13 и индентор 3 нагревают до заданной температуры. .Температурная стабилизация труб 4 и 7 обеспечивается за счет циркуляции по ним термостатированной жидкости. Прикладывают к вертикальной трубе 4 заданную нагрузку. Труба 4, перемещаясь вниз, изгибает трубу 7 в месте крепления тензорезистора 11, и на выходе последнего появляется сигнал, поступающий на регистратор 12. При достижении индантором 3 контролируемой поверхности нагрузка приводит .;к деформации трубы 4, и с выхода тензорезистора 10 снимается сигнал, позволяющий зафиксировать момент касания индентором испытуемого образца. Одновременная запись сигналов тензорезисторов 10 и 11 псхзволяет-определить глубину внедрения индентора 3, скорость нарастания и величину полной нагрузки, время выдержки под нагрузкой. Процесс разгружения индентора также может быть записан на регистраторе. Термостатирование чувствительных элементгч позволяет расширить температурный интервал исследований и повысить точность измерений. Формула изобретения Устройство для определения твердости материалов при высоких температурах, содержащее вакуумную камеру, расположенные в ней нагреватель, нндентор, систему нагружения индентора и связанные с инденгором датчики нагружения и глубины внедрения, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, оно снабжено термостатом, датчики выполнены в виде взаимно перпендикулярных труб и тензорезисторов, закрепленных на их внешней поверхности, внутренние полости труб соединены последовательно через термостат, один конец одной из труб закреплен на йнденторе, а другой ее конец- связан с системой нагружения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 349928, кл. а 01 N 3/54, 1967. 2,Авторское свидетельство СССР № 8ОО814, кл, G О1 N 3/54, 1978 (прототип).