Способ определения реактивного давления продуктов разрушения материалов в процессе высокотемпературного нагрева и устройство для его осуществления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
,ф ФГ 1 С 0103 СОВЕ ТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ч 15 6 01 К 5/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГ 10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕНИ ЕЛЬСТВ(72) 1 О.Г,Бушуев, В,Г.Вдовин, В,К.Гудкови Е.1 О,Сженов56) Авторское свидетельство СССРК. 1408324, кл. 6 01 К 5/04, 1976,Авторское свидетельство СССРК. 851183. кл, 6 01. К 5/04, 1986,Мавашев Ю.З. и др, Установка для регистрации процесса лассоуноса материаловпод действием лучистых потоков, - Теплотехника, 1979, К. 1, с, 25,(54) СПОСОБ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕАКТИВНОГО ДАВЛЕНИЯ ПРОДУКТОВ РАЗРУШЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ПРОЦЕССЕВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО НАГРЕВА И Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в исследованиях теплофизических свойств материалов при высоких температурах и в исследованиях процессов, происходящих при лазерной обработке материалов,Известны способы определения характеристик уноса образца материала в процессе его высокотемпературного нагрева, основанные на измерении перемещения предварительно уравновешенного образе и- е ца.Известны устройства для характеристик уноса, содерх ник нагрева, весы на коромь укрепляют образец, а также связанный с коромыслом вес ремещений.Недостатком упомянуты устройств для их осуществле определения ащие источсле которых механически в датчик пех способов и ия являешься ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ Е ИЗОБРЕ нО 1774228 А 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к высокотемпературной теплофизике и может быть использовано в исследованиях температур, Сущность изобретения состоит в том, что образцу, расположенному на коромысле микровесов, сообщают колебания, перпендикулярные к коромыслу, регистрируют колебательную и квазистационарную со. ставляющие перемещения образца с помощью механотронного датчика. пп колебательной составляющей датчика определяют массу образца, а затем с учетом полученного значения массы по квазистационарной составляющей сигнала датчика определяют реактивное давление продуктов разрушения материала под действием лазерного излучения, 1 ил,снижение точности измерений при интенсивномм уносе массы материала в процессе высокотемпературного нагрева.Наиболее близки по технической сущности к изобретению способ, включающии в себя облучение концентрированным лучистым потоком предварительно уравновешенного материала, регистраци.о сигнала перемещения образца и определение по в- личине сигнала перел 1 ещения характер стик уноса массы материала и процесс вьсокотемпературного нагрева, и устройство, содержащее ис очн к концентрированного лучистого потока, вакуумную камеру, микровесы, на одном плече коромысла которых смонтирован деркатель образца а к другому плечу прикреплена регулируемая тяга, и датчика перемещений коромысла, который расположен с наружной стороны вакуумной камеры и связан со схемойавтоматической регистрации массы образца, Располокение датчика перемещенийвне вакуумной камеры позволяет стабилизировать градуировочнуюхарактеристикуустроиства за счет ликвидации зависимости 5ега чувствительности от измерения давления в вакуумной камере, Использование источника концентрированного лучистогопотока позволяет осуществлять интенсивный нагрев образца до высоких температур. 10Однако происходящий при этом интенсивный унос массы материала сопровокдается реактивным давлением на образец состороны уносимых продуктов разрушенияматериала. Давление передается на коромысло,. вызывая существенное искажениерезультатов измерения массы образца. Указанный недостаток сохраняется и при горизонтальном располокении оси падающегона образец лучистого потока из-за совместнога влиАния неоднородности распределения энергии по сечению пучка,неоднородности поверхностей структурыобразца (в особенности слокного компози-ционного состава) и неточностей в юстировке механической системы,Цель изобретения - повышение точности измерений и расширение функциональных возмокностей за счет учета влиянияреактивного давления уносимых продуктов 30разрушения материала,Для достикения поставленной цели вспособе дополнительно введены следующие операции,образцу сообщают перпендикулярные к 35аблучаемой поверхности вынужденные колебания с частотой, составляющей 0,8-0,9значения резонансной частоты колебанийобразца относительно положения равновесия; 40выделвот колебательную и кваэистационарную составляющие сигнала перемещений образца;по изменению амплитуды колебательной составляющей сигнала определяют 45унос массы материала во времени;по величине квазистационарной составляющей сигнала перемещений и измеренному значению уноса массы материалаопределяют реактивнаедавление уносимых 50продуктов разрушения материала,Благодаря введению перечисленыхопераций, в том числе выделению из сигнала перемец 1 ений колебательной соетавляющей, изменение амплитуды которой 55обусловлено уносом массы материала,предлагаемое ресцение приобретает новые,па сравненио с прототипам, свойства, аименно, при определении характеристикиуноса массы разделяются влияние реактивного давления уносимых продуктов разрушения и само значение массы материала, Выбор частот вынужденных колебаний образца основан на том, что в диапазоне значений частот, составляющих 0,8-0,9 резонансного значения, зависимость амплитуды колебаний от частоты является наиболее выракенной,Предлагаемое устройство, по сравнению с прототипом, дополнительно содержит регулируемый генератор вынужденных колебаний коромысла с,образцом, схему измерения амплитуды колебательной составляющей сигнала перемещений, схему измерения текущего значения квазистационарной составляющей сигнала перемещений, схему автоматической регистрации реактивного давления с двумя входами. При этом входы схем измерения амплитуды колебательной и текущего значения квазистационарной составляющих сигнала перемещений подключены параллельно к выходу датчика перемещений, вход схемы автоматической регистрации массы образца соединен с выходом схемы измерения амплитуды колебательной составля 1 ащей сигнала перемещений, выход ее соединен с первым входом схемы автоматической регистрации реактивного давления, а выход схемы измерения текущего значения квазистационарной составляющей сигнала перемец 1 ений соединен с вторым входом схемы автоматической регистрации реактивнога давления.На чертеже представлена схема одного из вариантов устройства, реализующего данный способ,Устройство содержлт источник концентрировайнога лучистого потока - лазар 1, поворотное зеркало 2, вакуумную камеру 3, микровесы 4 с коромыслом, на одном плече которого смонтирован держатель 5 образца б, регулируемый генератор, вклочагощий ферритовый стержень 7, электромагниг 8 и источник тока 9 регулируемой частоты, а к другому плечу прикреплены регулируемая пружинная тяга 10 ипостоянный магнит 11, С наружной стороны вакуумной камеры 3 под ее дном расположен механотранный датчик 12 перемещений, на штыре которого укреплен второй постоянный магнит 13, К выходу датчика 12 перемещений подключены параллельно входы схемы 14 измерения амплитуды колебательной составляющей сигнала перемещений и схемы 15 измерения текущего значения квазистационарной составляющей сигнала перемещений, соторые соединены соответственно с входами схемы 16 автоматической регистрации реактивного давления, при чем схема 15 иэмере 1774228ния квазистационарной составляющей сигнала перемещений напрямую, а схема 14 измерения колебательной составляющей сигнала перемещений - через схему 17 регистрации массы. 5Посредством данного устройства способ осуществляют следующим образом,Образец 6 устанавливают в держателе 5 и уравновешивают на коромысле микровесов 4 с помощью регулируемой пружинной 10 тяги 10. Посредством регулируемого генератора 7 - 9 возбуждаются вынужденные колебания коромысла, которые через постоянные магниты 11,13 передаются подвижному штырю датчика 12, обусловливая 15 сигнал перемещений. При изменении частоты вынужденных колебаний коромысла изменяется и их амплитуда, достигающая максимума на резонансной частоте, Затем устанавливают с помощью источника 9 тока 20 частоту колебаний, составляющую 0,8-0,9 резонансного значения Посредством зеркала 2 направляют лучистый поток от источника 1 на образец перпендикулярно его верхней горизонтальной поверхности, С из менением массы образца изменяется резонансная частота колебаний коромысла с образцом. Это приводит к изменению амплитуды колебательной составляющей сигнала перемещений, В то же время 30 изменение массы образца и давление уносимых продуктов разрушения материала обусловливают квазистационарную составляющую сигнала перемещений, Выделение и измерение колебательной и квазистацио нарной составляющих сигнала перемещений осуществляют с помощью схем 14 и 15.По измеренной амплитуде колебательной составляющей сигнала с использованием градуировочной зависимости в схеме 16 ав- .40 томатически определяется масса образца, Это значение вводится в схему 17, в которой по измеренному текущему значению квазистационарной составляющей сигнала с использованием градуировочной 45 зависимости автоматически определяются сумма реактивного давления и масса образца, а затем, с учетом введенного значения массы образца, определяется давление отдачи уносимых продуктов разрушения мате риала.Изобретение позволяет исключить влияние на точность измерения таких факторов, как неоднородность распределения энергии по сечению пучка излучения и нео днородность поверхностной структуры материала и скомпенсировать вызванный этими факторами рост погрешности измерения уноса массы при интенсивном лучистом нагреве материала. который может достигать десятков процентов и даже превышать величину массоуноса.Указанные технические преимущества в конечном итоге позволяют более точно определять параметры технологического процесса лазерной обработки материалов и улучшить тем самым качество обработки,Формула изобретения 1. Способ определения реактивного давления продуктов разрушения материалов в процессе высокотемпературного нагрева, включающий в себя предварительное уравновешивание образца и регистрацию сигнала перемещений образца, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, что, с целью повышения точности измерений, образцу сообщают перпендикулярные к облучаемой поверхности вынужденные колебания с частотой, составляющей 0,8-0,9 значения резонансной частоты; из сигнала перемещений выделяют колебательную и квазистационарную составляющие, по изменению амплитуды колебательной составляющей определяют унос массы материала во времени и определяют реактивное давление уносимых продуктов разрушения по величине квазистационарной составляющей с учетом измеренного уноса массы материала,2, Устройство для определения реактивного давления продуктов разрушения мате. риалов в процессе высокотемпературного нагрева,.содержащее источник концентрированного лучистого потока, вакуумную камеру, микровесы, состоящие из коромысла, на одном плече которого смонтирован держатель образца, а к другому плечу прикреплена регулируемая пружинная тяга, и расположенного с наружной стороны вакуумной камеры, датчика перемещений образца, схему измерения амплитуды квазистационарной составляющей перемещения образца, соединенной со схемой автоматической регистрации массы образца, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит регулируемый генератор эынужденных колебаний коромысла с образцом, схему измерения амплитуды колебательной составляющей сигнала перемещений образца и схему автоматической регистрации реактивного давления с двумя входами, причем входы схем измерения амплитуды колебательной и квазистационарной составляющих сигнала перемещений подключены параллельно к выходу датчика перемещений коромысла, вход схемы автоматической регистрации массы образца соединен с выходом схемы измерения амплитуды колебательной составляющей сигнала перемещений, ее выход соединен с первым входом схемы1774228 Составитель А.БашаринТехред М.Моргентал Корректор З.Салко Редакто 3922 Тираж ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 За но-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина,роизво автоматической регистрации реактивного давления, а выход схемы измерения текущего значения квазистационарной составляющей сигнала перемещений соединен с вторым входом схемы эвгоматической регистрации реактивного давления.
СмотретьЗаявка
4752602, 25.10.1989
НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "КОМПОЗИТ"
БУШУЕВ ЮРИЙ ГЕОРГИЕВИЧ, ВДОВИН ВИКТОР ГРИГОРЬЕВИЧ, ГУДКОВ ВЯЧЕСЛАВ КОНСТАНТИНОВИЧ, СЖЕНОВ ЕВГЕНИЙ ЮРЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01N 5/00
Метки: высокотемпературного, давления, нагрева, продуктов, процессе, разрушения, реактивного
Опубликовано: 07.11.1992
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1774228-sposob-opredeleniya-reaktivnogo-davleniya-produktov-razrusheniya-materialov-v-processe-vysokotemperaturnogo-nagreva-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ определения реактивного давления продуктов разрушения материалов в процессе высокотемпературного нагрева и устройство для его осуществления</a>
Предыдущий патент: Способ определения состояния образца после обработки
Следующий патент: Способ определения концентрации поверхностно-активных веществ в водных растворах
Случайный патент: Станок для распиловки каменных блоков