Автоматический дилатометр

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскими Соцналнстнческнк Республик(22) Заявлено 19.1077 (21 2531788/18 - 10 (51)М. КЛ. С 01 Н 25/16 с присоединением заявки Ио 1 осударственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088.8) Опубликовано 25,11,79, Бюллетень М 43 Дата опубликования описания 2 511.79 М, Е, Гуревич, Л,Н, Лариков, А, И,Носарь и В,И.Чередниченко(71) Заявитель Институт металлофизики АН Украинской ССт(54) АВТПИАТИЧЕСКИИ ДИЛАТОМЕТР Изобретение относится к областиизмерительной техникиИзвестен автоматический дилатометр, содержащий термоблок, измеритель размера образца и измерительнуюсхему 1),Недостатком устройства являетсянизкая точность измерения, обусловленная тем, что при измерениях неучитываются температурные измененияразмеров дилатометра.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является автоматическийдилатометр, который содержит термоблок, программное задающее и регулирующее устройство, измеритель размераобразца, первую суммирующую схему,Функциональный потенциометр, первую дифференцируюшую цепь и регистратор 12).Программное изменение температуры, а также выполнение иэотермических условий в блоке поддержаниятермического режима, в котором установлены исследуемый образец и датчик перемещения, производятся автоматически программным задающим и регулирующим устройством. Для определения истинного термического коэффициента линейного расширения между выходом измерителя размера образцаи входом регистрирующего устройствавключен электронный дифференциатор,который вырабатывает напряжение,пропорциональное производной по времени от входного сигнала, а так какпрограммное задающее и регулирующееустройство роизводит нагрев (охлаж.дение) с постоянной скоростью, тоэто напряжение пропорционально производной линейного перемещения по температуре. Для устранения погрешностей,связанных с температурным изменением размеров деталей дилатометраи, в частности толкателя, этоизменение моделирует Функциональныйпотенциометр, Напряжение с фучкционального потенциометра непрерывноподается на, вход суммирующей схемы,которая включена между выходом измерителя размера образца и входом дифференциатораНедостатком описанного автомати - ческого дилатометра является низкая точность измерения, которая обусловлена тем, что поправки можно вводить только те которые заранее известны или отсняты. Кроме того, данный автоматический дилатометр обладаетнизкой точностью получения распре",целения изменений коэФфициента термического расширения по температуре,что связано с термической инертностьюсистемы .Целью изобретения является повышение точности измерения истинногокоэффициента линейного расширенияматериалов,Для достижения поставленной целив автоматический дилатометр, содержащий термоблок, программное задающее и регулирующее устройство, измеритель размера образца, первую сум- .мирующую схему, функциональный потецциометр, первую дифференцирующуюцепь, регистрирующее устройствои позволяющий регистрировать температурную зависимость коэфФициента термического расширения путемвычисления скорости изменения раз -мера образца при нагреве с постоян-.ной скоростью, введены измерительтемпературы для получения инФормациио несоответствии реального изменения температуры образца программенагрева схема сравнения, втораядифференцирующая цепь для определения производной от сигнала- Рассогласования температуры образца ипрограммы, фазовый детектор, комму"тирующие реле, вторая суммирующаясхема, третья суммирующая схема исхема деления - для вычисления величины поправок и реализации коммутирующих связей в соответствии сзаложенной последовательност-.ю операций. В автоматическом дилатометре измеритель температуры включен напервый вход схемы сравнения, второй 40 вход которой соединен с выходом программного задающего и регулирующего устройства, Схема сравнения, вторая дифференцирующая цепь, Фазовый детектор и коммутирующее реле включены последовательно, причем нормально замкнутые контакты реле включены между выходом второй дифференцирующей цепи ипервым входом третьей суммирующей схемы, а нормально замкнутые контактыреле включены между выходом измерителя температуры и вторым входом второй суммирующей схемы, первый вход которой соединен с выходом измерителя температуры, а выходс первым входом регистрирующегоустройства, Третья суммирующаясхема и схема деления соединеныпоследовательно, причем второйвход третьей суммирующей схемы сое динен с выходом программного задающего и регулирующего устройства, второй вход схемы деления соединен с выходом первой дифференцирующей цепи, а выход схемы деления соединен со вторым входом регистрирующего устройстваНа чертеже представлена функционайьная схема описываемого дилатометра, который содержит термоблок 1, программное задающее и регулирующее устройство 2, измеритель размера образца 3, первую суммирующую схему 4, функциональный потенциометр 5, первую дифференцирующую цепь 6 и регистрирующее устройство 7, измеритель температуры 8, включенный на первый вход схемы сравнения 9, второй вход которой соединен с выходом программного задающего и регулирующего устройства, последовательно соединенные схему сравнения, вторую дифференцирующую цепь 10, Фазовый детектор 11 и коммутирующее реле 12, нормально замкнутые контакты которого соединяют выход измерителя температуры и второй вход второй суммирующей схемы 13, первый вход которой включен параллельно на выход:измЕрителя температуры, а выход - на первый вход регистрирующего устройства, нормально разомкнутые контакты коммутирующего реле соединяют выход второй дифференцирующей цепи и первый вход третьей суммирующей схемы 14, второй вход которой соединен с выходом программного задающего и регулирующего устройства,. а выход ее с первым входом схемы деления 15, второй вход схемы деления соединен с выходом первой дифференцирующей цепи, а выхоц включен на в.орой вход регистр" рующего устройства.Описанный автоматический дилатометр работает следующим образом, Сигнал с измерителя температуры 8 поступает на первый вход схемы сравнения 9 и одновременно на первый вход второй суммирующей схемы 13. На второй вход схемы сравнения 9 подан сигнал с программного задающего и регулирующего устройства 2. С выхода схемы сравнения 9 результирующий сигнал 6 Т включен параллельно через нормально замкнутые контакты коммутирующего реле на второй вход второй суммирующей схемы и на вход второй дифференцирующей цепи 10, Выход второй суммирующей схемы 13 соединен с первым входом регистрирующего устройства 7, Продифференцированный сигнал со второй дифференцирующей цепи 10 через фазовый детектор 11 поступает на обмотки коммутирующего реле 12 и одновременно на нормально разомкнутые контакты реле, которые включены на первый вход третьей суммирующей схемы 14. На второй вход третьей суммирующей схемы 14 поступает сигнал с выхода программного задающего и регу ирующего устройства 2, а с выхода еена первый Вход схемы неленн я 1 5,. На второй вход схемы деления5 подан сигнал с выхода первой дкф-. ференцирующей цепи 6. Выхоц схемы деления 15 включен на второй вход регистрирующего устройства 7.Таким образом, в ходе эксперимента автоматически учитывается термическая инертность системы. Поправка вводится в координату температуры в моменты времени, когда производная от йТ имеет положительный знак, т.е, сигнал ьТ через нормально замкнутые контакты поступает на второй вход второй суммирующей схемы, а если производная от Ь Т равна нулю кли меняет знак, то коммутирующее реле разрывает предыдущую цепь и включает сигнал со второй дифференцирующей цепи на первый вход третьей суммирующей схемы, т.е. поправка вносктся в измеряемую величину, Это пгиводкт к повышению точности получения распределения изменения коэффициента термического расширения по температуре при исследовании процессов, сопровождающихся выделением поглощением) тепла по сравнению с известным устройством, в котором вводятся заранее отснятые поправки к не учитывается термическая инертность 30Использование предложенного устройства повышает производительность исследования и точность контроля, поскольку исключается необходимость проведения дополнительных расчетных работ.Формула кзобгете,.:яАвтоматический дилатометр, ссдер жащий термоблок, програа.-ое задающее к регулкрующее устройство, кзмеритель размера образпа, первую суммирующую схему, Функциональный потекцкометр, первую дкфференцирующуюцепь и регистратор, о т л и ч а ющ к й с я тйиР что р с целью повыщения точности, в него введены измеритель температуры, схема сравненкя, вторая дифференцирующая схема,Фазовый детектор, коммутирующее реле,вторая суммирующая цепь,. третья суммирующая схема и схема деления,причем измерктель температуры включен на первый вход схемы сравнения,второй вход которой соединен с выходом программного задающего и регулирующего устройства, схема сравнения,вторая дифференцирующая цепь, Фазовыйдетектор и коммутирующее реле включены последовательно, причем нормальнозамкнутые контакты реле включенымежду выходом второй дифференцирующей цепи и первым входом третьейсуммирующей схемы, а нормально замкнутые контакты реле включены междувыходом измерителя температуры ивторым входом второй суммирующейсхемы, первый вход которой соединенс выходом измерителя температуры,а выход - с первым входом регистрирующего устройства, третья суммирующая схема и схема деления соединеныпоследовательно, причем второй входтретьей суммирующей схеьы соединенс выходом программного задающегои регулирующего устройства, второйвход схемы деления соединен с выходом первой дифференцкрующей цепи,а выход схемы делейия соединен совторым входом регистрирующего устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 126738, кл. С 0,1 К 25/16, 1965.2. Авторское свидетельство СССРР 218491, кл. С 01 И 25/16, 1967699407 Составитель В.КопаевТехред С,Мигай Редактор Л.Бибер Корректор Т.Скворцова Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 7214/47 Тираж 1073 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5