Устройство для регистрации и анализа спектров излучения при деформации и разрушении металлов и сплавов

1 й21/70 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН ДВ "ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ удовогоследоваеталлурги Я РЕГИСТРАЦИИ ЕНИЯ ПРИ И МЕТАЛЛОВ И ханизм для я с блокомУСТРОЙСТВО ДЛСПЕКТРОВ ИЗЛУЧИ И РАЗРУШЕНИсодержащее меи и разрушени И АНАЛИЗАДЕФОРМАЦИСПЛАВОВ,деформаци ГОСУДАРСТНЕННЦЙ НОМИтЕТ СОСРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ, И,С. Лялько и Ю.В, Манегин71) Центральный ордена ТрКрасного Знамени научно-истельский институт, черной мим. И.П, БарлинаС 53) 535,37 088.8)561 1. Чечик Н.О. и др. Электронные умножители, М., Государственноиздательство технико-теоретическойлитературы, 1954, с. 261-265.2. Абрамова К.Б. и др. Люминесценция металлов, сопровождающая ихдеформацию и разрушение. - ЖЭТФ,1976, т, 71, вып. 5/11, с. 18731879 прототип). измерения нагрузки и расположенные последовательно спектрограф, электронно-оптический преобразователь и регистратор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышение информативности за счет обеспечения возможности разделения спектров электронно-оптического излучения, соответствующих деформации, разрушению и ре-. лаксации остаточных механических на 1 пряжений, в него введены световой источник временных меток, фотоэлектронный умножитель с узкополосным сменным фильтром, датчик конца разрушения и электронный блок управления, причем первый вход блока управления соединен с блоком измереИ ния нагрузки, второй вход блока управления соединен с Фотоэлектронным умножитлем, а третий вход блока управления соединен с датчиком . Ъонца разрушения через исследуемый образец, первый выход блока управле- Я ния соединен со световым источником временных меток, второй выход соединен с отклоняющей системой электронно-оптического преобразователя.менных меток, а второй выход соединен с отклоняющей системой электронно-оптического преобразователя,На фиг, 1 представлена, блок-схема предлагаемого устройства; нафиг. 2 - временные диаграммы егоработы.а 10 Устройство содержит блок 1 иэмере-ния нагрузки, фотоэлектронный умножитель ФЭУ) 2, датчик 3 конца разрушения, блок 4 управленияспектрограф 5 со щелью, светоной источник б - 15 временных меток, электронно-оптический преобразователь 7 ЭОП) сощелью, регистрирующее устройство 8,испытуемый образец 9.Устройство работает следующим 2 О образом.При приложении растягинающегоусилия к образцу 9, блок 1 излерения нагрузки нЫрабатывает синхроимпульс, (Фиг. 2, диагр, 1) поступающий на,первый вход блока 4 разделе-ния (Молент появления этого импульса по времени может изменяться нзависимостиот порога срабатынанияблока измерения нагрузки, т.е. величины нагрузки) блок 4 управленияна первом .выходе: Формирует перныйкороткий импульс запуска снетоногоисточника б временных меток (Фиг. 2,диагр. 4), световой импульс эаснечивает участок фотокатода (ЭОПа) 7всегда свободный от спектральных ли-ний, Одновременно блок 4 управления,на втором выходе вырабатывает пилооб,разное напряжение.для разнертки вовремени излучения, нозникающего при4 О деформации образца 9, которое проходит через входную щель спектрограФа 5 на его вогнутую решетку, разделяется в сОответствии с длиной волныв пространстве и через входную Мель45 ЭОПа 7, расположенную перпендикулярно к направлению спектральных линий,попадает на его фотокатод и фиксируется на выходном экране.Для регистрации конца деформации5 О и начала разрушения ФЭУ 2 через уэкополосной Фильтр регистрирует излучение с длиной волны, соответствующейэнергии разрываемых металлическихсвязей (н зависимости от характераразрушейия первичных межзеренныхи др.) и сигнал от ФЭУ 2 поступаетна второй нход блока 4 управленияфиг. 2, диагр 2), который формируетна .втором выходе второй, импульс запуска светоного источника Г временных меток Одновременно ( Фиг 2,диагр, 4) на втором выходе блока 4управления изменяется скорость нарастания линейного пилообразногонапряжыния развертки ЭОПа 7 таким65 образом, чтобы растянуть н простран-,Изобретение относится к устройствам сПектрального анализа, а конкрет-,.нее к устройствам регистрации спекров электромагнитного излучения (ЭМИвозникающих вследствие деФормацииразрушения и релаксации остаточныхмеханических напряжений при механи 1ческих испытаниях металлов исплавов, и Может быть использованов металловедении при Физических исисследованиях свойств металлов и сплвов, изучение параметров деформациии разрушения, при изучении люминесценции поверхностных состояний металлов,: Известно устройство для спектрального анализа ЭМИ, содержащее спектрограф и фоторегистрирующую системуи позноляет регистрировать суммарныйспектр длительного и интенсивногопроцесса ЭМИ, не разделяя во временивсе стади излучения 1).Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является устройстводля регистрации и анализа спектровизлучения, возникающих при деформации и разрушении металлов и сплавов, содеркащее механизм для дефор."лации и разрушения с блоком иэлерения нагрузки и располокейные последовательно спектрограф, электроннооптический преобразонатель и регистратор фотоаппарат, ,кинокамера) 2).Недостатком устройства являетсято, что оно позволяет регистрироватьсуммарный спектр ЭМИ, возникающийвследствие деформации разрушения ирелаксации остаточных механическихнапрякений н металле, не разделяя .лх но времени и прострайстне.Цель изобретения - повышение информативности за счет обеспеченияноэможностй разделения спектровэлектроманитного излучения, возникающих при деформации, разрушениии релаксации остаточных механичес"ких напряжений.Для достижения поставленной целив устройство для регистрации и ана"лиза спектров излучения при деформации и разрушении металлоВ и сплавов,содержащее механизм для деформациии разрушения с блоком измерения нагрузки и расположенные последовательно спектрограф, электронно-оптический преобразователь и регистратор,в него введены световой источниквреМенных меток, Фотоэлектронныйумножитель с узкополосным сменнымФильтром, датчик конца разрушения .и электронный блок управления, причем первый вход блока управлениясоединен с блокоМ измерения нагрузки, второй вход блока управлениясоединен с фотоэлектронным умножи-,телем, а,третий вход блока управления соединен с датчиком конца раэрушения через исследуемый образец,первый выход.бЛока управления соединен со световым источником нре1052953 73 писно лиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проек стве на выходном экране ЭОПа процесс регистрации излучения при разрушенииисследуемдго образца 9Фиг, 2, 1 диагр. 51.Как только произойдет разделейие образца, датчик 3 конца разрушения вырабатывается третий импульс, поступающий на третий вход блока управления фиг. 2, диагр. 3), .из которо-го блок,4 управления формирует на первом выходе третий импульс запуска 1 О светового источника б временных ме-. ток (Фиг. 2, диагр. 4).Одндовременно на втором выходе . блока 4 управления изменяется скорость нарастания линейного;пилообразногонапряжения развертки ЭОП 7 тНФм образом, чтобы сжать или растянуть в пространстве на выходном экране ЭОП процесс регистрации излучения .,при релаксации .остаточных механических напряжений.Таким образом, на выходном экране ЭОПа 7 в одном кадре Фиксирует различные по длительности, но зани.мающие примерно равные размеры участ ки излучения при деформации 1, разрушений 4 С и релаксации механических напряжений 613 ,Фиг. 2, диагр. 5). При необходимости, соотношение между участками, занимаемыми спектральными линиями излучения, соответствующие процессам деформа" ции, разрушения и релаксации останИИПИ Заказ 8859/39 точных механических напряженийможно изменять в зависимости отважности получения той или инойинформации.Полученное на выходном экранеЭОПа 7 изображение принимаетсярегистратором 8, которым может бытьфотоаппарат или телевизионное устройство с видиконом и волоконной шайбойна входе.Предлагаемое устройство позволитболее полно изучить малоизученноеявление люминесценции металлов приих деформации и разрушении, а такжеодновременно регистрировать скоростьраспространения трещины в металле,изменение спектрального состава иинтенсивности излучения на всех стадиях процесса деформации и раэру.шения, что в свою очередь позволиткорректно разделить хрупкую и вязкуюсоставляющую процесса разрушенияи дать количественную оценку прианализе интенсивности спектральныхлиний. Кроме того, устройство позволит определить энергию металлических связей в металле,Основной эффект изобретения заключается в повышении уровня иссле,дований и расширении области испольэования явления люминесценции металлов при их деформации и разрушении,