Устройство для испытания материалов в условиях низких температур

(и 1728039 Союз Советских Социалистичесних Республик(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Дата опубликования описания 150480 Е.М,Медведев, В.Я.Ильичев, В.К.Чернецкий и И.Д.Абушенкон(72) Авторы изобретения Физико-технический институт низких температур АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ МАТЕРИАЛОВ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР Изобретение относится к областикриогенной техники, а именно, кустройствам для испытания материалов при низких температурах.Известно устройство для испытания материалов в условиях низкихтемператур, Содержащее сосуд с жидким хладагентом, размещенные в немдержатель для крепления образца материала и охватывающий держательтермоизолирующий элемент, выполненный в виде тора с вакуумируемойполостью ,1.Целью изобретения являетсяуменьшение расхода хладагента.Это достигается тем, что термозолирующий элемент установлен созможностью перемещения вдольдержателя, а устройство снабженодатчиками погружения термоизолирующего элемента н хладагент и приводом термоизолирующего элемента,электрически связанным с датчиками- погружения,На чертеже приведена схемаустройства.Устройство содержит корпус 1 сосъемной крышкой 2, ннутри которогоразмещен сосуд 3 Дьюара. В сосуде размещен термойзолирующий элемент 4,ныполненный н виде тора с вакууми-руемой полостью, изготовленного изматериала с высоким термическимсопротивлением (нержавеющая сталь,армированный стеклопластик, стекло,кварц и т.д.) Термоизолирующий элемент 4 прикреплен тонкимитермоиэоляционными нитями 5 к стержням 6,жестко связанным с подвижной н направлении оси термоизолирующегоэлемента втулкой 7. В нижней части термоизолирующегоэлемента 4 размещены датчики 8 и 9.погружения, а нтулка 7 снабженаэлектромеханическим приводом 10,связанным электропроводами 11 черезуправляющий блок 12 с датчиками 8 и 2 О 9 погружения. Электромеханическийпривод 10 связан нинтовой передачей 13 с подвижной втулкой 7, которая смонтирована по подвижной посадке на хвостовике 14 крышки 2.25 Сосуд 3 Дьюара снабжен радиационным экраном 15, для охлаждениякоторого предназначена азотнаяванна 16. Для заливки хладагентаустройство снабжено трубкой 17. ЗО Корпус 1 герметично присоединенк крышке 2, имеющей вакуумированную полость а и уплотненной резиновой прокладкой 18. Термоизолирующая полость б радиационногоэкрана 15 откачана до среднеговакуума, а термоизолирующая полостьдкорпуса 1 откачана до высокоговакуума. В рабочей полости 2 сосуда 3 размещен йрикрепленный кхвостовику 14 держатель 19, выполненный из термоизоляционного материала и предназначенный для прикрепления к нему испытуемого образца 20.В вакуумируемой плоскости д элемента 4 помещен адсорбент 21 (цеолит,активированный уголь и т.д,), предназначенный для поглощения остаточных газов в полости д , а также.газов, проникающих в эту полостьчерез стенки термоизолирукщего элемента 4. Подвижное соединение стерж "ней б с крышкой герметизировано 20уплотнениями 22.Устройство аботает следующимобразом.Перед заливкой жидкого хлацагентарабочая полость 2, откачивается донеобходимого вакуума и заполняетсягазообразным хладагентом, а в ванну 16 заливается жидкий азот для охЛаждения радиационногО экрана и предварительного охлаждения масс, помеЫенных в рабочую, полость г, Термоизолирующий элемент 4 находится вкрайнем верхнем положении. Черезтрубку 17 в рабочую полость г заливается жидкий хладагент. Когда уровень жидкого хладагента достигаетнижнего торца термоиэолирующегоэлемента 4, заливка прекращается,а пары хладагента проходят черезмалые зазоры междувнутренней стенкойсосуда 3 Дьюара, боковыми стенками 40термоизолирующего,элемента 4 и держателем 19При этом происходит интенсивное охлаждение стенки сосуда 3боковых стенок термОизолирующего элемента 4 и стержня до температур,близких к температуре жидкого хладагента, что обеспечивает минимальныйприток тепла через стенку сосуда 3,боковые стенки термоизолирующегоэлемента 4 и держатель 19. В процес-се испытаний уровень жидкости врабочей полостиизменяется, датчики 8 и 9 погружения вырабатываютсигналы для управления приводом 10,котЬрый обеспечивает слежение" за уровнем жидкости в рабочей полости г и обеспечивает постоянный контакт между днищем термоизолируюшего элемента 4 и поверхностью жидкости,Наличие термоиэолирующего элемента 4 обеспечивает существенное уменьшение интенсивности испарения и расхода жидкого хладагента за счет уменьшения величины площади его испарения, а так как термоизолирукщий элемент 4 обладает значительно большим термическим сопротивлением, чем столб газообразного хладагента, то достигается наибольшее уменьшение подвода тепла через стенки элемента по сравнению с подводом тепла через столб газообразного хладагента.Термоизолирующий элемент 4 может быть использован в качестве радиационного экрана. Для этого его поверхности подвергаются тщательной полировке, Кроме того, термоизолирующий элемент 4 вместе с датчиками 8 и 9 погружения и подвижной втулкой 7 может быть использован также для контроля уровня жидкого хладагента, для чего хвостовик 14 снабжается отсчетной шкалой, а втулка 7 - указателем, уровня (на чертеже не показаны).Таким образом, устройство позволяет значительно снизить расход жидкого хладагента при испытаниях.Формула изобретенияУстройство для испытания материалов в условнях низких температур,содержащее сосуд с жидким хладагентом, размещенные в нем держательдля крепления образца материала иохватывающий держатель термоизолирукщий элемент, выполненный в видетора с вакуумируемой полостью,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью уменьшения расхода хладагента, термоизолирующий элементустановлен с возможностью перемещения Вдоль держателя, а устройствоснабжено датчиками погружения(термоизолирующего элемента в хладагент и приводом термоизолирующегоэлемента, электрически связаннымс датчиками погружения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Квторское свидетельство СССРпо заявке Р 2554327/25-28,кл. 6 01 й 3/18, 1977 (прототип)..Зубиетова Техред И.Асталош орректор М. Вигула е 1128/43 Тираж 1019ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д Зака одписное Филиал ППП Патентф, г.ужгород, ул.Проектна