Дифференциальный дилатометр

.82 84 . Г)юл. Р б м и А.А.Петр (088.8) орское свиде л. 0 01 Б 2 в СССР0 льств 16, 1 ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ ССС О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП(54),57) ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ДИЛАТОМЕТпо авт.св. Р 735978, о т л и ч а ющ н й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжП-образной платФормой с винтовойарой, расположенной под головкойодного йз толкателей и вэаимодействщеи - ней, жестко смонтированной ндвух передвижных по направляющимВертйкальных 1 ОтангахИзобретение ОтнОсится к измеренк-ЯМ ТЕПЛОфИЗИЧЕСККХ СВОЙСТВ ВЕЩЕСТВ,По основному авт.св. У 735978из ве(тен дифференциальныЙ дилатОметрпредназначенный для определения коэффициентов линейного теплового расширения твердых материалов, содержащийстОлик сО сменнОЙ пластинОЙ,. тОл 1(ателк Образцов:1 кзмерительную системурегистрацки расширения г 1 3Однако в известном устройстве 1 Онесмотя на ысоую чувствительность(1 10- мм) невозможно получать результаты измерения со стабильной высокойточностью от одного исследуемого образца к другому, Это обусловлено 15тем, что прк каждой смене образца,производимой вручную, упор измери".ТЕЛЬЙОГО ТОЛкаТЕЛЯ УСТ 1 наВЛИВаЕТСЯНе на одно и то же место торцовойповерхности образца (разброс +3,0111) 20вследствие неустойчивости руки исследователя, В результате горизонтального смещения толкателя от первоначального положения длина погружаемой части толкателя в зону высокойтемперат 9 ры (зона в печи ) Возраста -ЕТт СЛЕДОВНТЕЛЬНО, ИЗМЕНЯЕТСЯ И СОб.ственное расширение прибора, величк.на которого входит в расчетную формулу для Определения теплОВОГО рас-"ШКРЕНИЯ МатЕРИапа. 1111 Я КРУ:1 ДОВЫХтолкателей длиной 350Б ЗОНЕ ПЕЧ;: (150 М 11) При Т.Ч ПЕО;ре 1500 О абсолютная и гтсе -.ест.ОТ .;1 З 11 ЕНЕН 1.1 СОб СТВЕ; - ,:-:ОГО О;1(.нкЯ прибора может достиГ 1;, (.ь .: 28(0 ММ ттто П 01 Чттдо" ттт-ЕГ:ЬНОС ГДИЛатС 1 МЕТВ 110 т М;,1 НЕ. ОГГСС;1(;10,б ОЛ ЬШ с 1 Я В э,и-,К Н а ,:"., ,;Еосуще(1 твленке смень 1 Обс аз:,о ",ПРК ЭТОМ, О" ЕНЬ СЛОГ(НО( С 1(тт,О" ,т(ЕМЕ Н Н 0 ОД Н О Й РУКОЙ (1 Р О Ит 3 В О.": ГС т С .ОбРазЦОВ а ДРУГОЙ РУК 0:. 1(РКПС Г К"мают на 1=2 им к п.:=,.:те.гс(ва 1 г Вэтом поло 1 кеник кзмерг.те; - .1 н-.и то:( аЗа ТС (": - .т "-гсЕО 1 Етт - -)- ЗЕРКалоМ НЕ ОТРЫВаЛС; - От ГОПОЗК(тдержателя"магнита, так:(ак ь.:"об:.;".ДЕНИЕ ЭТО 1 О У(Л 01 Яс(;О,Е (, - ЭК - ,Ра(С тт 1(с, сВ с:ю т - т- .т 1 ю 01 тсистема,ЦЕЛЬ И З О брЕ т ЕНИ.г Г 1 ОВ=-т(Е: - К;.Н О С . И К З Мс. Р В 1 К ЯПоставленная ць достптается тем.что дифференцкальн(тй дк(атос ер снаб-жЕН П-ОбраЗНОй П,т 1 ст форм . т:. Никто.Вой ПаОой ( р СПОГ(ожЕЬ 1 Ойт .т .В ( ОЛОкой одного из толкателей и взакмоДОЙСТВУЮтстЕ 7 С НЕт;тЕС.1 г;ОНт тс"О -,аНОЙ На ДВ Х ПЕРЕДВ 1 ПК:-ьт 1( 1Н. тратГ Я-"101 ЦКЗ ВЕРТИ К аттньт( 1 тга Я Г а.1(а фиГ-хе.1 ат:.-:ческ.т зобра.тте- тт1 азца на Й 1 г 3 " Оаз 1".з На щь 1 Г, 1 Устройство состоит из столика 1с пластиной для образцов 2 и 3, закрепленного на стойке 4 с основанием 5, толкателя б, составленногоиз головки 7 и упора 8, с держателем 9 и роликом с зеркалом 10, толкателя 11, также составного, с ярмом 12 к магнитом 13, кронштейна 14с фиксирующим роликом 15, платформы 16, автоколлимационной трубы 17,термостата 18 (показан условно ) иустройства для замены образцов, которое представляет собой П-образнуюплатформу 19 с двумя перпендикулярно рас",положенными штангами 20 ипружинами 21, винтом 22, ввернутымв платформу 19, с направляющими 23,устанс:вленными на стойке 24.Работа дклатометра осуществляется следующим образом.Прк нагревании или охлаждениитолкателк 6 и 11 соответственно с держателем 9 к ярмом 12 совершаютпоступательное движение. В зависимости от величины разностк расширениядвух толкателей и двух образцов прк перемещении толкателей б и 11 ролик с зеркалом 10 катится Г 10 Одной кз боковых поверхностей ярма 12. По УГЛУ пОВОрота ролика с зеркалом 10 с помощью автоколлимационной трубы 17 определяют расширение образкак (2 ункцию разностк расширений ,.,в,х образцов а также толкателей.в ,тт. - Зто:.1,Д 11 Я спределенкя собстВеннОгс Расш 11 Реттин пРкбоРа Устанавливатэт т 1 а СтогККЕ 1 ДВа ЭтаЛОННЫХ Образца, Одинаково ор:.,ентированныхПо КРИС.гат(ЛОГРафИЧЕСККМ ОСЯМ, а ПРИ. СЛЕдовании ГтЕКЗВЕСТНЬХ ОбраЗЦОВ)ттт(:- Из эталонных Образ ттов заменяется исследуемымВа 1-;латформу 16 УС гана.Г;Ква:От УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭаМЕ- ны образцс.-.: затем платформу 19 под. ,доттят бЕЗ КНСаккя - т.Од ГОЛОВКУ 7 тОЛ- кателя (" .ГОмок 1 ью Винта 22 припОДнигс(сс и - ат(1 тс 1 Р. У 19 сначала до сопРи- КС,.1".:Н 11;: С НижНЕЙ ЧаСтЬЮ ГОЛОВ- кк 7, а затем Вместе с толкателем до .ЕХ ПОр( г(ОКа НЕ Обсаэуетея Зазор (1 е.Дту кончиком угОра 8 и торцоО". г(овер 1(костью образца, Произвобра-цов вру(ную и с пстт(отттью Винта 22 возвращают г(латформу 19 в исходное состояние ДО сопри т,ос:новенкя кончика упора 8 с тор- :0 0.11;10 верхностью образца, Опустив л.:1:гтфор 1 яу 19 ниже на несколько мил- .(КтттЕтрОВ ГОЯОВКИ 7 тОЛКатЕЛя, СНИ- :ают устройство для замены образцов с ппатоормы 16 производят измеренияЦена деления дклатометра 1 10 мм, ",капазон температуры измерения 20 . 5; С рабату дилатометра можно (1 пксать Выражением1073661 Тираж 823 Подпи где с - относительное удлинениеисследуемого образца;относительное удлинениеэталонного образца;пп - число делений нониуса прибора при измерении исследуемого образца;и - число делений нониуса прибора при измерении собственного расширения прибора,бп - погрешность измерения собственного расширения прибора,Апостоянная прибора;20 - длина исследуемых и эталон.ных образцов,Коэффициент линейного тепловогорасширителя (КЛТР) материалов, изкоторых изготовлены толкатели, колеблется в широких пределах и зависит от структуры материала, примесей и от температуры. Например,КЛТР корунда (АХ 20 З ) при 20 С составляет (8,7-8,9) 10 град , а при1500 С - (11,5-11,8).10град 1. Если при замене образцов смещениеупора толкателя по торцу образцаотносительно точки приложения, прикоторой производится измерение собственного расширения прибора, составляет 3,0 мм, то при 1500 С засчет увеличения длины толкателя, погружаемой в зону высокой температуры термостата, неучтенная систематическая погрешность может достигнуть величины, значительно превышающей чувстивительность прибораДЕ =ДЕ 1 оЕ = 0,013 1500 11,7 10228.10= 2,28 10 4 мм,где ДХ - абсолютное удлинение приращения длины толкателя (д 7, ), погру НИИПИ Заказ 320/42 филиал ППП "Патент",жаемой в зону высокой темпетауры,в результате смещения упора толкателя 42 = 22" 2 = 350,013 -3500,013 мм522- длина толкателя, - КЛТР коруйда.1 О При этом погрешность измерениясобственного расширения составляетдедп: - "г 3 деления по нониусу прибора.Погрешность измерения относительного удлинения исследуемых образцовдлиной Е = 10 ммд,аЕпод 23 1 10Е, Е, -10,2 О й 2, 310,а КЛТР материалов, измеренный с Помощью существующего устройства при25-градусном ийтервале температур,может быть завышен на величину25где оо 7 - неисключенная систематическая погрешность измерения КЛТРматериалов,Д 1 - температурный интервал,Таким образом, использованиепредлагаемого устройства позволяет посравнению с существующими дилатометрами повысить точность измеренияпри определении теплового расширения материалов за счет исключениягоризонтального смещения упора толкателя от исходного положения. город, ул. Проектная,4