Установка для исследования термостойкости хрупких материалов

тит 523353 Саюэ Соеетскик Социалистических Ресвублик(23) ПриоритстОпубликовано 30.07.76, Бюллетень28Дата опубликования описания 11,08.76 51) М. Кл 2 б 01 Ж 33/3 1 осударствениый комите Совета Министров ССС ло делам изобретенийн открытий(53) УДК 620.1,05(088.8 2) Авторы изобретени А. Гогоци, Н, Н. Радин, С. Т. Коваль и А. Д. Шевчук Институт проблем прочности АН Украинской ССР(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРМОСТОЙКОСТИ ХРУПКИХ МАТЕРИАЛОВточност озможно Изобретение относится к области испытаний материалов.Известны устройства, включаюшие камеру, захваты для образцов, нагревательную аппаратуру и контрольно-измерительный блок 11.Однако в таких устройстзах нагревательная аппаратура расположена за пределами камеры.Известны также установки для исследования термостойкости хрупких материалов, содержащие защитную камеру, внутри которой установлены нагреватель и захваты для крепления образцов, систему управления нагревом и блок регистрации деформаций, выполненный в виде лазерного источника света 121.К недостаткам этих устройств относится то, что при перемещении образца в горизонтальной плоскости в связи с неравномерностью нагрева очень трудно обеспечить необходимую точность измерения деформаций,Цель изобретения - повышениеи измерения деформаций в условиях вго перемещения образца.Это достигается тем, что установка выполнена с рассеивающими линзами и щелевыми диафрагмами, последовательно расположенными перед камерой.Еа фиг. 1 изображена блок-схема установки; на фиг. 2 - блок-схема системы измерения деформации и фиксирования моментов разрушения образцов. Установка содержит основание 1, котороеодновременно является частью защитной камеры 2 и опорой для лазера 3 и приемно-передающего блока, содержащего узкополосные 5 фильтры 4 и фотоприемники 5 эталонного ирабочего лучей, на основании 1 укреплена штанга, на которой установлены захваты 6 образцов 7 и зажимы нагревателя 8. В корпусе камеры 2 имеются окна 9, 10. Для из мерения температурных полей на образцах 7установлены термопары (на чертеже не показаны). Для программного управления нагревом образцов 7 установка снабжена блоком программного управления нагревом 11. Перед 15 окном 9 установлен блок модуляции 12 лучалазера 3, оптическая система формирования рабочего и эталонного лучей, состоящая из полупрозрачного и обычного зеркал 13, а также система разделения рабочего луча, проек тируемого на кромки образца, состоящая изсветоделящей призмы 14 и обычных зеркал 15, за которыми установлены рассеивающие линзы со щелевыми диафрагмами 16, позволяю.щими получить рабочие лучи с равномерным 25 световым потоком. За окном 10 установленасистема фокусировки раздвоенного луча ла.зера, состоящая из двух обычных зеркал 17 и зеркальной призмы 18, Приемно-передающий блок состоит из узкополосных фильтров 4, фо топриемников 5 эталонного и рабочего лучей,схемы сравнения 19 лучей предварительногоусилителя 20, избирательного усилителя 21, демодулятора 22 и регистрирующего устройства 23.Установка работает следующим образом.Перед проведением испытаний набирают и устанавливают в захватах 6 пакет из такого количества образцов 7, чтобы обеспечить в средней части этого пакета одномерное температурное поле. Затем соосно с образцами крепят нагреватель 8. После этого подключают устройства записи температур, включают питание регулятора блока управления нагревом 11 и измерительных устройств. Затем включают нагрев, за счет чего начинается деформирование образцов, в конечном счете приводящее к их разрушению.Радиальную деформацию образцов и момент их разрушения фиксируют следующим образом. Модулированный монохроматический луч лазера 3 разделяется на два луча, образуя рабочий и эталонный лучи, Рабочий луч, в свою очередь, делится на два параллельных луча, проектируемых на кромки исследуемого образца. С помощью рассеивающих линз и щелевых диафрагм 16, находящихся перед образцом и обеспечивающих равномерные световые потоки по всей площади сечения лучей. Это дает возможность свободно перемещаться образцу в горизонтальной плоскости (что иногда имеет место во время эксперимента), не искажая общего светового потока измерительного луча.Нагреваясь, образец расширяется и перекрывает часть каждого из измерительных лучей.После камеры раздвоенный измерительный луч сводится в один луч при помощи системы зеркал 17 и призмы 18, а затем через узкополосный фильтр 4 попадает на мишень фотоприемника 5 измерительного канала, преобразуясь в электрический сигнал переменного тока. Эталонный луч также, проходя через фильтр 4 и, попадая на мишень фотоприемника приемно-передающего блока, преобразуется в электросигналы переменного тока.5 Сигналы, соответствующие измерительномуи эталонному лучам, в противофазе поступают в схему сравнения 19, где взаимно вычитаются. Разностный сигнал, пропорциональный деформации исследуемого образца, уси ливаясь предварительным усилителем и узкополосным избирательным усилителем, обеспечивающим фильтрацию электрического сигнала, попадает на демодулятор и регистрирующее устройство.15 Уравнение световых потоков перед началомэксперимента осуществляется при помощи регулируемой микрометрическим винтом шторки 24, которая частично перекрывает эталонный луч.20Формула изобретенияУстановка для исследования термостойкостихрупких материалов, содержащая защитную 25 камеру, внутри которой установлены нагреватель и захваты для крепления образцов, систему управления нагревом и блок регистрации деформаций, выполненный в виде лазерного источника света, о т л и ч а ю щ а я с я тем, ЗО что, с целью повышения точности измерениядеформаций в условиях возможного перемещения образца, установка выполнена с рассеивающими линзами и щелевыми диафрагмами, последовательно расположенными перед 35 камерой,Источники информации, принятые,во внимание при экспертизе.1. Авт. св.288375, кл. б 01 п 3/00, 06.08.69.40 2. Авт. св.353198, кл. 601 п 33/38,05.10.70иг 1 А. Афонин ыш никона Редакто липенк Изд.1490сударственного комитетапо делам изобретений и 035, Москва, Ж, Раушс Тираж 1029 Совета Минис открытий ая наб., д. 4,5