SU113644A1

SU113644A1 - Instrument for determining the coefficient of linear expansion and the elastic modulus of metal samples and other materials

Info

Publication number: SU113644A1
Application number: SU583744A
Authority: SU
Inventors: Ф.Р. Кушнеров
Original assignee: Ф.Р. Кушнеров
Priority date: 1957-09-26
Filing date: 1957-09-26
Publication date: 1957-11-30

Description

Известны приборы дл определени коэффициента линейного расширени и модул упругости стержневых и пластинчатых образцов металлов и других материалов с применением электрической схемы измерительного моста, питаемого электронным генератором, термокамеры дл нагрева или охлаждени испытуемого образца, изменение длины которого в процессе испытани фиксируетс датчиком, и фоторелейного устройства дл регистрации показаний прибора.Instruments are known for determining the linear expansion coefficient and elastic modulus of rod and plate samples of metals and other materials using an electrical circuit of a measuring bridge powered by an electronic generator, heat chambers for heating or cooling a test sample, the length of which is detected by the sensor during testing registration of instrument readings.

Существенный недостаток этих приборов заключаетс в том, что вследствие малой чувствительности они не дают возможности дилатометрических испытаний малогабаритных пластинчатых образцов материалов , характеризующихс малым коэффициентом линейного расширени .A significant disadvantage of these devices is that, due to their low sensitivity, they do not allow for dilatometric tests of small plate specimens of materials characterized by a low coefficient of linear expansion.

В описываемом ниже приборе этот недостаток устранен тем, что устройство дл фиксации изменени длины образца в процессе испытани выполнено в виде дифференциального датчика емкостного сопротивлени , средний электрод которого через толкатель контактирует с исследуемым образцом. Боковые пластины датчика электрически св заны с первичной обмоткой трансформатора, к средней точке которой подведен ток высокой частоты от электронного генератора, а концы вторичной обмотки замкнуты на емкость, образу контур, настроенный в резонанс с частотой генератора.In the device described below, this drawback is eliminated by the fact that the device for fixing the change in the length of the sample during the test is made in the form of a differential capacitance sensor, the middle electrode of which, through the plunger, contacts the sample under study. The side plates of the sensor are electrically connected to the primary winding of the transformer, to the midpoint of which the high frequency current from the electronic generator is supplied, and the ends of the secondary winding are closed on the capacitor, forming a circuit tuned to resonance with the frequency of the generator.

На фиг. 1 изображена блок-схема прибора; на фиг. 2 - устройство прибора с частичным вертикальным разрезом отдельных его частей.FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - device device with a partial vertical section of its individual parts.

В блок-схему прибора (фиг. 1) включен электронный генератор Г, питающий измерительный мост, состо щий из катушки /С, к средней точке которой подводитс высокочастотный ток от генератора, а к концам присоединены крайние пластины дифференциального емкостного датчика Д; средн пластина датчика заземлена.An electronic generator G is included in the block diagram of the device (Fig. 1), supplying a measuring bridge consisting of a coil / C, to the midpoint of which a high-frequency current is supplied from the generator, and the extreme plates of the differential capacitive sensor D are connected to the ends; The middle plate of the sensor is grounded.

№ 11Я644- 2 № 11Я644- 2

При отклонении средней пластины датчика происходит разбалансировка моста, вследствие чего в контуре, св занном с катушкой моста индуктивностью М, изменитс напр жение тока, с последующим его выпр млением и усилением в блоке усилени БУ. Поданный сигнал регистрируетс нулевым зеркальным гальванометром ЗГ в блоке измерени БИ.If the middle plate of the sensor deviates, the bridge is unbalanced, as a result of which the current in the circuit connected to the bridge inductor M changes the voltage, followed by rectification and amplification in the CU gain unit. The applied signal is recorded with a zero mirror galvanometer ZG in the measuring unit BI.

При автоматическом процессе измерени установка гальванометра на нулевое деление осуществл етс посредством ползуна потенциометра, перемещаемого корем фотореле ФР; механическа св зь кор фотореле с ползуном потенциометра показана на блок-схеме двум лини ми со стрелками.In the automatic measurement process, the installation of the galvanometer on the zero division is carried out by means of a slider of the potentiometer moved by the photo relay of the FR; The mechanical connection of the photorelay core with the potentiometer slider is shown in the block diagram with two lines with arrows.

Запись показаний прибора производитс посредством светового луча, отраженного зеркальцем гальванометра на фотобумаге или фотопленке, заключенной в кассете КС.The recording of the instrument readings is carried out by means of a light beam reflected by the galvanometer's mirror on photographic paper or photographic film enclosed in a tape cassette.

На фиг. 2 схематически изображено устройство прибора в целом.FIG. 2 schematically shows the device of the device as a whole.

Малогабаритный пластинчатый образец 1 зажимают в столике 2 и поворачивают посредством штатива 3 до соприкосновени с толкателем 4. При определении модул упругости толкатель ут жел ют подвешиванием грузов (не указан на чертеже). Толкатель ввинчен в средний электрод 5 дифференциального датчика, закрепленного на подвесках 6, и может перемещатьс в вертикальном направлении. На испытуемый образец надвигаетс термокамера 7, в которую можно наливать охлаждающую жидкость; термокамера снабжена нагревательным элементом, включаемым при нагреве образца до требуемой температуры.The small plate sample 1 is clamped in table 2 and rotated by means of tripod 3 until it touches the pusher 4. When determining the modulus of elasticity, the pusher is suspended by hanging the weights (not shown in the drawing). The pusher is screwed into the middle electrode 5 of the differential sensor mounted on the suspensions 6 and can be moved in the vertical direction. A heat chamber 7 is pushed onto the test sample, into which coolant can be poured; The heat chamber is equipped with a heating element that is turned on when the sample is heated to the required temperature.

Изменение величины испытуемого образца вызовет перемещение толкател 4 и скрепленного с ним среднего электрода 5, что повлечет за собой разбаланс обоих плеч измерительного моста.A change in the value of the test sample will cause the pusher 4 and the middle electrode 5 attached to it to move, which will entail an imbalance of both arms of the measuring bridge.

Два боковых электрода датчика электрически св заны с концами первичной обмотки трансформатора, втора обмотка которой замкнута на емкость и настроена в резонанс с частотой генератора. Генератор вместе с блоками усилени и измерени смонтирован внутри корпуса 5 прибора . Во внутренней полости корпуса прибора расположен также термостат дл поддержани посто нной температуры в процессе испытани .The two side electrodes of the sensor are electrically connected to the ends of the primary winding of the transformer, the second winding of which is closed to the capacitor and tuned to resonance with the generator frequency. The generator, together with the amplification and measurement units, is mounted inside the housing 5 of the instrument. A thermostat is also located in the interior of the instrument housing to maintain a constant temperature during the test.

Предмет изобретени Subject invention

Прибор дл определени коэффициента линейного расширени и модул упругости образцов металлов и других материалов с применением электрической схемы измерительного моста, питаемого электронным генератором , термокамеры дл нагрева или охлаждени испытуемого образца , изменение длины которого в процессе испытани фиксируетс датчиком , и фоторелейного устройства дл регистрации показаний прибора, отличающийс тем, что, с целью повь1шени чувствительности дилатометрических измерений, устройство дл фиксации изменени длины образца в процессе испытани выполнено в виде дифференциального датчика емкостного сопротивлени , средний электрод которого через толкатель контактирует с исследуемым образцом, а боковые пластины электрически св заны с первичной обмоткой трансформатора, к средней точке которой подведен ток высокой частоты от электронного генератора, а концы вторичной обмотки замкнуты на емкость, образу контур, настроенный в резонанс с частотой генератора.A device for determining the linear expansion coefficient and the modulus of elasticity of metal samples and other materials using an electrical circuit of a measuring bridge powered by an electronic generator, heat chambers for heating or cooling a test sample, the length change of which is recorded by the sensor during the test, and a photo relay device for recording instrument readings, characterized in that, in order to increase the sensitivity of dilatometric measurements, the device for recording the change in the length of the sample in The testing process is made in the form of a differential capacitance sensor, the middle electrode of which through the plunger contacts the sample under study, and the side plates are electrically connected to the primary winding of the transformer, to the midpoint of which the high frequency current is supplied from the electronic generator , form a circuit tuned to resonance with the oscillator frequency.

БИBI