Способ определения температуры

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 9) (1 282 1 К 11/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР ЕТЫТИЯМ СА Б ТЕНИ К АВТО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ижевский сельскохозяйственный институт(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ(57) Изобретение относится к методам измерения температуры в моделях иэ оптически чувствительного материала. Целью изобретения является повышение эффективности за счет обеспечения воэможности определения температуры в точках по толщине исследуемой модели из оптически активного Изобретение относится к технической физике, а именно к термометрии, и может быть использовано для измерения температуры в плоских моделях элементов конструкций из оптически активного материала при решении плоских температурных задач теории упругости поляризационно-оптическим методом.Цель изобретения - повышение эффективности за счет обеспечения возможности определения температуры в точках по толщине исследуемой модели из оптически активного материала.На фиг,1 и 2 изображена схема определения температуры в плоской модели моломатериала; В качестве термоэлемента используют непосредственно саму исследуемую модель, на контурную поверхность которой воздействуют цилиндрическим индентором, освещают модель поляризованным светом, совмещают минимум освещенности первой интерференционной полосы с исследуемой точкой. По величине силы и размеру первой полосы определяют цену полосы из соотношения Й =2 Р/л С, а затем по тарировочной кривой определяют температуру в точке, где Р - величина силы; С - размер первой интерференцион-, ной полосы. При этом диаметр цилиндрического индентора берут равным 0,5 - 10 толщинам модели. На модель воздействуютпоочередно двумя инденторами по линиидействия силы с разных сторон модели. 1з.п, ф-лы, 5 ил,тового штампа; на фиг.3 - тарировочная 0, кривая - зависимость цены полосы матери- (р ала модели от температуры; на фиг.4 - диаграмма изменения температуры по линии .действия силы; на фиг.5 - диаграмма зависимости относительной цены полосы материала от относительного диаметра.На фиг.1 - 5 приняты следующие обозначения; 1- верхняя плита нагрузочного устройства; 2 - нижняя плита нагрузочного устройства; 3 - исследуемая модель молотового штампа; 4 - поковка, нагретая до температуры более высокой, чем температура модели; 5 - индентор цилиндрический; 6 - картина интерференционных полос, 7 - тарировочная кривая - зависимость цены полосы материала модели от температуры; 8 - диаграмма изменения температуры в модели штампа по линии действия силы Р, 9 - контурная линия; 10 - контурная поверхность; 11 - ось индентора; 12 - плоские торцовые поверхности индентора; 13 - боковые плоскости модели; 14 - диаграмма зависимости относительной цены полосы материала от относительного диаметра; АВ - линия контакта индентора с моделью; М(ху) - точка модели в которой определяется температура; оо- цена по 1,6лосы тарировочного образца; т - толщина модели; бо - относительный диаметр инден- тора; 9 = -- распределенная контактнаяРнагрузка; С - размер интерференционной полосы (иэохромы) первого порядка, взятый по направлению силы Р; Р - вектор силы действующей на модель; б - диаметр индентора; л - 3,14 - число; оо- цена полосы1,ОУматериала модели; Уо= -- относительная координата точки модели; У - координа-. та точки модели; Н - высота модели между индентором и поковкой, Ь - высота гравюры.Способ осуществляют следующим образом.Между верхней и нижней плитами нагрузочного устройства располагают модель молотового штампа 3, в нижней части которого на его гравюру передается тепловая нагрузка от модели поковки 4, которая предварительно нагрета до более высокой температуры, чем сама модель, На модель сверху передают усилие Р через индентор 5 от плиты 1, Модель просвечивают поляризованным светом, в результате чего появляется картина интерференционных полос 6. Изменением величины силы осуществляют совмещение минимума освещенности первой интерференционной полосы с исследуемой точкой, замеряют размер первой полосы от точки приложения силы к модели до точки пересечения первой интерференционной полосы с линией направления действия силы.По величине силы Р и размеру С опре 1,Оделяют цену полосы модели аоиэ соотношения1 о . 2 Р лС Затем используют тарировочную зависимость цены полосы материала модели от температуры (фиг.3), предварительно снятую таким же образом, но нагрев моделиосуществляют изотермически и равномерно ступенями через 10 С и по ценеполосы и тарировочной кривой определя 5 ют температуру в точке. При испытаниииспользуют модель, полученную изэпоксидной смолы ЗД, отверженнуюмалеиновым ангидридбм и пластифицированную дибутилфталатом, При этом со 10 отношение ингредиентов взято впропорции 100.30:5 (вес,ч,),На основе опытных данных строятдиаграмму изменения температуры в моделиштампа по линии действия силы Р (фиг.4),15 совпадающейсосью У. При этомдиаграммустроят при одновременном действии двухинденторов по ликии симметрии модели:одного - на хвостовик модели штампа, адругого - на гравюру, Такая методика про 20 ведения экспериментов обеспечивает более точное определение температуры повсей линии действия силы Р. Экспериментально полученную зависимость температуры от координаты исследуемой точки в25 дальнейшем используют для решения температурных задач, возникающих при объемной горячей штамповке.С целью снижения утечки тепла с боковой поверхности модели модель прикрыва 30 ют пластинами из оргстекла. Такой переходобеспечивает стабилизацию температурного режима модели в течение времени экспериментирования, не превышающего 10 с.При экспериментировании модель в обла 35 сти хвостовика имеет температуру 20 С, а вобласти гравюры - температуру 80 С,Формула изобретения40 1. Способ определения температуры,заключающийся в том, что оптически активный термоэлемент помещают в контролируемую среду и воздействуют на него источником плоскополяризованного света, 45 о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эффективности путем обеспечения возможности определения температуры в точках по толщине исследуемой модели из оптически активного материала, на опти 50 чески активный термоэлемент, в качествекоторого используют исследуемую модель, воздействуют внешней силой, которую прикладывают к контурной поверхности модели с помощью цилиндрического индентора, 55 с диаметром 0,5-10 толщины модели, предварительно установленного своими торцами заподлицо с боковыми поверхностями модели, изменяют величину внешней силыдо совмещения минимума освещенности первой интерференционной полосы с исс 1682829ледуемой точкой по толщине модели, после чего измеряют размер первой интерференционной полосы от точки приложения силы к модели до точки пересечения этой полосы с линией действия силы, при этом используют источник света с постоянной длиной волныпосле чего находят цену полосы сго материала модели из соотношения где Р - величина силы воздействия индентора на модель; С - размер первой интерференционной полосы,а искомую температуру определяют по цене 5 полосы с помощью предварительно построенной градуировочной зависимости.2. Способ по п.1 о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения информативности, на исследуемую модель воздействуют 10 второй внешней силой по линии действияпервой и навстречу ей.1682829 1= ю Редактор С.Пекарь и ГКНТ СССР сударственно 113035изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 Заказ 3404 ВНИИПИ юг. РСоставитель Л.балянинаТехред М.Моргентал Корректор М.П раж Подписное. комитета по изобретениям и открытия Москва, Ж, Раушская наб., 4/5