Установка для исследования термостойкости хрупких материалов

ОПИСАНИЕ 353198ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Республикт. свидетельс висимое от явлено 05.Х М 1481486/2 М. Кл. 6 01 п 33/38 б 01 п 25/16рисоединением заявки иоритет -Комитет по делам зобретеиий и открытийпри Совете МинистровСССР тдк 620.1.05(088,8) ликовано 29,Х,1972. Бюллетень Ло 2 Х.19 та опубликования описания Лвторыизобретен, М. Фомин Рад Г. А, Гогоци ститут проблем прочности АН Украинской СС явитель СТАН МОСТОЙКОСТ ДЛЯ ИССЛЕДОВАН ХРУПКИХ МАТЕР В Изобретение относится к устройствам для испытачия материалов при высоких температурах, в частностями к установкам для испытания те 1 рмостойкости рупкт 1 х материалов. Установка может использоваться в ла бсратариях НИИ и промышленныпредприятий, занимающимся вопросами применения, 1 исследований и разработки огнеупорных н друпих высокотемпе 1 ратурных материалов. 1 ОИзвестны устансеки для исследова,ни я термостойкости хруп 1 ких матерпалов, содержатцие защитную камеру, внутрен которой установлены напреватель,р 1 заваты для крепления образцо 1 в, системы управления на гре 1 вом и регистрации деформации и моменто 1 в разрушения образцов.Существенным недостатком таких устачовок я 1 вляется то, что орган 1 ически включаемые в них системы измерения деформаций и моме 1 нтс 1 в разрушения образцов не обеспеч 1 ивают необхс 1 димую точечность, особесоно в усло 1 виях 1 высоких температур, в связи с чем не удается получать достаточно надежных,и точных да 1 н 1 ных по поведвн 1 ию материалов в таиих условия. Недостатком используемых методов,регистрации деформаций и .моментов разрушений является также то, что датчики этих систем находятся в контакте с образцом.Это не только снижает точность измерений, ЗО усложняет тарирсзксу систем измерений из-за итемпературной деформации, но и вызывает искажение температурного поля образцов в месте контакта датчикав.Цель изобретения - повышение точности исследования. Достигается это тем, что система реьч 1 страции деформации и моментов разрушения образцов выполнена в,виде лазерного источноока с 1 вета, установленно 1 го за прозрачньни окнам;1, за 1 цитной камеры, с противоположной стороны которой соосно установлсны измерительный стробоскопическтий микроскоп и приемно-передающее телевизионное уст 1 ройсвво, электрпческ 1 и связанное через согласу 1 ощий преобразователь с электронноцпфрсвой 1 вычпслительной машиной. Для уменьшеиия влияния сиг 1 налсв помех, вызываемысечением источников видимого света, перед объективом микрсскопа установлены узкополосные оптические фильтры.На фпг. 1 изображена блок-схема предлагаемой установки; на фиг. 2 - блок-схема системы измерения диформацпй и фиксирован 1 гя моментов разрушения образцов.Устапсвска содержит осно 1 вание 1, которое одновременстс является частью защитной камеры 2 и опорой для лазера 3, измерительного микроскопа 4 и для телевизионного передающего устроЬства 5. На оснс 1 вании укреплена штанга, на которой установлены за5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 хваты 6 образцов 7 и зажимы нагревателя 8. В корпусе камеры имеются окна 9 - 11. Для измерения температурных полей на ооразцах 7 установлены термопары (иа чертеже не показаны). Для программного управления нагреВом образцов установка снабжена системой 12 программного уиравления нагревом. Перед окном 9 установлена система параллельного 1)аздВое 11 ия луча лазера 3, состоящая из полупрозрачного 13 и обычного зеркала 14. Перед окном 10 установлвны два узкополосных фильтра 15,и система призм микроскопа 4 параллельно сведению луча, Измерительный микроскоп выполнен в виде стрсбоскспичесгкого, после которого соосио находится ооъектив приемно-передающего телевизионного устройства 5, вклюЯющего, напрВмер, видикон, Прие)но-передающее устройство, имеющее малокадровую отклоня 10 щу 10 систему, через преобразователь 16 электрически связано с электронной цифровсй вычислительной машсной 17 (ЗЦВМ).Перед проВедевием испытаний набиргется и устаняВливается в захвате пакет из такого количества образцов 7, чтобы обсспечить в средней части этого пакета одномерное температурное псле, где располагается часть об. разцов, являющихся рабочими, т. е, испытываемых 51. Затам соосио с образца)ги крепится нагреватель 8. После этого подключают системы записей температурных полей, включают иитание регулятора системы 12 управления нагревом, лазера 3, передающего тслевпзионното устройства 5, преобразователя 16 и ЭЦВМ. После этих операций вкл 1 очают нагргв, за счет чего начингется радиальное дсформироваиие образцов, в кснечиом счете приводящее к,их разрушению,Радиальная деформация образцов и момеит их разрушения ф 11 кснруется с т 101 сщьо лазерно-телев 1 Зиоиной системы, работающей следующиьм образом,Монохроматический узконаправленный луч лазера 3 ,разделяется иа два параллельных луча, проектируемых на кро)Ки испытуемого образца 7, Напреваясь образец расц 1 иряется и переКрыВает часть каждого из лучей. После фильтра 15 эти лучи, попадая на систему призм микроскопа 4, изменяют свое направление на 90, сводятся в два близко расположенных параллельных луча и ерез объектив ироектируются на иишснь телевизионнотрубки устройства 5. Изобра)кеи 1 е попадающее ня эту трубеу имеет Вид узкой те):10 Й полосы па светлом фоне (минимальиая толщина этой темно полосы на изображе:1 ии соотВетстВует устанавлИваемому до экспери)ента нулевому значению деформации)1). с увел 11 ченИем деформациги увеличиВается цирина наблюдаемой темной полосы. В приегно-передающем тслевизто 11 Ом устро 1 Стве 5 происходит считывание спросктировянного изображения с помощью электронного луча . передача полученной информации сб изменении радиального размера образца в преобразователе 16, который обеспечивает ее кодирование еооходимое для ввода в ЗЦВ 1,В устройстве 5 производ 1 ттся значительное электронное увеличение измеряемого пере)ещения благодаря 1 спользсВагиО здесь мало- К ЯДООВОИ Р ЯЗВ ЕР ТКИ 11 ГРи) Е 1 Е 1 И Ю СИ ГН ЯЛОВ большой частоты для измерения по Времени- импульсному методу импульса от передающси трубки, соответстзу 1 ощего изображе:гиО измеряевОго перемещечия кро)Ки образца 7. Момент разомцения образдя 7 четко фиксируется по резкоьму скячкообрязноъу изменению деформации з момен разрушения, так как обеспечивается оольшое узеличение, и ВСЯ СИСТЕ) Я П 5) Я КТИ ЧЕСКИ ОЕЗЫН ЕРЦП ОНа. Предмет изобретения1. Уста)10 ВКЯ д.51:,1 сследования тор)Осто 1- кости хрупких материалов, содержащая загцитпую камеру, внутри которой устанввле 1;ы агревательзахваты для к,)епленя об;)азцов, системы у:рявлен 11 я наг;)евом и регистрации деформац.1:1 и моментоз разрушения образцов, отличшоцаяся тем, что, с цельо ИОВЫИОН 51 ТОИОСТ: ТССЛОЛСЗЯг 1 ИЯ, СИСТЮЯ рсгистрапии дсфобац:и и моментов разруше 11 я об;)азцов Выполнена в виде лазерного источника света, установленного за ирозрачыми окна)и защит:1 ой камеры, с противоположной стороны которой соосно установлены измерительный стробоскопиче:кий микроскоп и приемно-передающее телевизионно" устро 11 ство, электгически связанное через согласующий гтрсобразсВатель с электропноцифрсЗой выч 11 сл:,тельной машиной.2. Устяновкг Ио п. 1, отл 1 чй 10 тпосл что, с целью уменьшения влияния сигналов помех, вызываехых свечением источников видимого света, перед обьект.1 вом микроскопа установлены узкополосные оптические фильтры.353198 Составитель Ю. Маравин Техред Л, Евдонов Корректор Т. Грев одская да рьк. фил. пред. Патент Тип. Заказ 435/17561 Ш 1.ИПИ Комитета и Изд. М 1321 делам изобретен М )сква, Ж, Р Тираж 406й и открытий при Советеушская наб., д. 4/5 Подписное министров СССР