CH222832A - Temperaturänderungen ausgesetztes, auf Längenänderungen ansprechendes Messgerät. - Google Patents

Description

  



  Temperaturänderungen ausgesetztes, auf Längenänderungen ansprechendes   Mefigerät.   



   Die   ErEmdung    bezieht sich auf ein Temperaturänderungen ausgesetztes, auf Längen änderungen ansprechendes Messgerät, bei welchem zur Ausschaltung der die Messung verfälschenden Wärmeausdehnung der Messvorrichtung selbst ein   Ausgleichkorper    mit abgestimmter Wärmeausdehnung vorgesehen ist.



   Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der beiliegenden Zeichnung schematisch dargestellt.



   In den Fig.   1-4    sind schematisch Vorrichtungen zum Messen kleinster Längenänderungen bei Temperaturen zwischen-50     bis-)-800"dargestellt,    mit welchen, insbesondere bei höheren, nur in geschlossenen Ífen erzeugbaren Temperaturen, ausserhalb des Ofenraumes absolute Längenänderungen von Prüfkörpern bestimmt werden können.



   Nach Fig.   l    befindet sich ein Prüfkörper   I    der Länge L, dessen Längenänderung in Abhängigkeit von der Temperatur bestimmt werden soll, in einem   rohrformigen    Ofen 2.



  Die beiden Enden 3 und 3'des Ofens 2 sind mit Stopfen aus Asbest oder   Schlackenwolle    gegen Wärmeverluste abgedichtet.



   Die   Längenmesseinriohtung    besteht aus drei Hauptteilen.



   Der erste Teil besteht aus Teilen unterschiedlicher Wärmeausdehnung in   gegenläu-    figer Anordnung. Ein langer Teil 4 mit der Lange   G1    und mit einem kleinen Wärmeaus  dehnungsbeiwert      Pi    wird in seiner Wärmeausdehnung durch einen kürzeren Teil 5 mit der Lange 12 und hohem   Wärmeausdehnungsbei-    wert   ? : ausgeglichen.    Die Längen der Teile 4 und 5 verhalten sich umgekehrt wie ihre   Ausdehnungswerte.    Es gilt also die Gleichung    11 R2   
12 Ri
Der zweite Teil der Vorrichtung besteht aus zwei gleich langen Fühlern 6 und 7 von gleicher Wärmeausdehnung.

   Diese Vorrichtung gleicht bei einer Durchschreitung von Zonen unterschiedlicher   Wärmegrade-abnehmend    von der Prüftemperatur bis zur Raumtempe  ratur-jegliche Wärmeausdehnung    selbst aus, indem also zwischen ihrer Temperatur  niveaunäche keine Wärmeausdehnungsdifferen-    zen auftreten.



   Der dritte Teil der Vorrichtung zeichnet die   lTnterschiede      der Verschiehungbeider Fühler    als   absolute Ausdehnungswerte    des Prüfkörpers auf. Er besteht aus einem am   obern Fiihler    6 drehbar befestigten und vom   untern      Führer    7 gesteuerten Spiegel 8. Dieser lenkt einen aus einer Lampe 9 kommenden Lichtstrahl so ab, dass die Längenänderung des   Prüfkörpers    an der Skala 10 unmittelbar abgelesen werden kann.



   Beträgt die Änderung der Länge L des   Pr fk¯rpers l @ und nimmt    dieser mehr als   0,    1 % der LÏnge Lzu, so werden die Fehler in der Bestimmung der WÏrmeausdehnung wieder   gr¯?er, da dieser Betrag @ dann    nicht   melr kompensiert    wird. Es ist dann   zweekmässig,    ig, nach Fig. 2 die Fühler   6 und    7 aus dem gleichen Werkstoff herzustellen wie den Teil   4..   



   Auch kann, wenn beispielsweise der Bereich gleicher Temperatur im Ofen gering ist, nach Fig. 3 der Teil 5 der   Vorrichtung    nach Fig.   1    in den Teil 4 der Fig. l so   zwisclien-    geschaltet werden, dass die   Uesamtlängen-    änderung von Teil 4 und 11 (Fig. 3) gleich der   Längenänderung    von Teil 5 ist.



   Fig. 4 zeigt die praktische Ausf hrung des   Dilatometers.   



   Ein   Prüfkörper l, zum Beispiel ein Stahl-    stück, wird in ein auf einer Seite   zugeschmol-    zenes Quarzrohr or (Fig. 4a) oder hinter   (Fig.    4b) einem aus   austenitischem Chrom-    nickelstahl bestehenden Ausgleichk¯rper 5 gelagert. Ein   Führer    7 aus Quarz, also von der gleiclien WÏrmeausdehnung wie das Quarzrohr, dreht bei Längenänderung des Prüfkörpers   1    den Spiegel   8.   



   Es kann nun der Fall eintreten, dass nach der Vorrichtung gemÏ? Fig. 2 der F hler 4 wegen seiner grösseren Nähe an der Heizwandung des Ofens in jedem seiner   Teilab-    schnitte eine   hiihere    Temperatur hat als der andere F hler 7 in seinen gegenüberliegende Teilabschnitten. Die hierdurch bedingte   Fehl-    anzeige der Prüfeinrichtung kann aber ausgeglichen werden, indem einerseits der Ausgleichkorper 5 entsprechend verlängert wird, anderseits, indem man dem Teil 7 entspre  chende    Mengen eines Stoffes mit höherer Wärmeausdehnuug nach der Mischungsregel zulegiert.



   Bei der Aufnahme von Rurven der absoluten Längenänderung während der   Abküh-    lung kann der Fall eintreten, dass der Teil 4 kälter bleibt als der Teil 7 (Fig. 2). Dann wird man entweder den Teil 5 verkürzen, oder die Zusammensetzung der Teile 4 und 5 gemäss ihrer untersehiedlichen WÏrmeausdehnung wählen.



   Durch Versuche an   Eichkorpern,    deren   Wärmeausdehnungskurve    bekannt ist oder riintgengraphisch bestimmt wurde, kann das rielitige und genaue Arbeiten der   Gesamt-    prüfvorrichtung   eilgestellt    werden.



   Fig.   5    zeigt eine Vorrichtung, die dazu dient, Längenänderungen eines Zerreissstabes mit Hilfe einer temperaturunempfindlichen Messeinrichtung nach Art eines   Martenschen      Speigelapparates    aufzuzeichnen, oder durch die Drehbewegung der   Spiegelscbneide    einen Be  lastungs-bezw.      Entlastungsmotor    der Pr fmaschine so zu steuern,   daL    die   Messlänge    L immer konstant bleibt, auch wenn sich die Temperatur des   Priifstabes    dauernd Ïndert.



   Die Einzelteile haben die gleiche Bezeichnung und Bedeutung wie die in den vorhergehenden Figuren dargestellten Teile.



   Bekanntlich lÏ?t sich Quarz mit Eisenteilen   nichet    so verbinden,   da°    ein fehlerfreies Arbeiten der Vorrichtung ermöglicht wird. Es werden daher an Stelle von QuarzstÏben   Quarzrohre    verwendet. Diese Rohre sind auf Eisenstäben   13 und    13 gef hrt. Durch den Druck von Schraubenfedern 14, die sich ausserhalb des Ofens befinden, um der AVir  kung    einer hohen Ofentemperatur entzogen zu sein, werden die Einzelteile der MeBvorrichtung zusammengehalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Temperaturänderungen ausgesetztes, auf Längenänderungen ansprechendes Messgerät, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aussehaltung der die Messung verfälschenden Wärmeaus- dehnung der MeSvorriehtung selbst ein Aus gleichkorper (5) mit abgestimmter Wärmeausdehnung vorgesehen ist.

   UNTERANSPRTTCHE : 1. Messgerät nach Patentanspruch, zur unmittelbaren Messung der absoluten Wärmeausdehnung von festen Stoffen, insbeson dere Metallen oder ihren Legierungen, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichkorper (5) zur Ausschaltung der die Längenänderungsanzeige verfälschenden Wärmeausdehnung eines Vergleiohkorpers (4) vorgesehen ist, wobei die Lange des Ausgleichkorpers sich zu der LÏnge des Vergleichkörpers verhält wie der WÏrmeausdehnungskoeffizient des Vergleichkorpers zu dem des Ausgleichkorpers.

   2. Messgerät nach Patentanspruch und Unteranspruoh 1, dadurch gekennzeichnet, da? der Ausgleichkorper (5) von dem von der Längenänderung beeinflussten Organ (8) der Messvorrichtung aus gesehen vor dem Prüfkörper (1) angeordnet ist.

   3. Messgerät nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichk¯rper (5) von dem von der Längen änderung beeinnussten Organ (8) der Messvorrichtung aus gesehen hinter dem Prüf- körper (1) angeordnet ist.

   4. Messgerät nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgleichk¯rper (5) zwischen zwei Teilen (4, 11) des Vergleichkörpers parallel zu diesen Teilen und dem Prüfkörper (1) eingeschaltet ist.

   5. Messgerät nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Steuern von Vorgängen vorgesehen sind, die von der absoluten Wärmeausdehnung von Prüfkörpern abhÏngig gemacht werden sollen.