SU1288582A1 - Device for determining physical-mechanical properties of materials - Google Patents
Device for determining physical-mechanical properties of materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1288582A1 SU1288582A1 SU853885437A SU3885437A SU1288582A1 SU 1288582 A1 SU1288582 A1 SU 1288582A1 SU 853885437 A SU853885437 A SU 853885437A SU 3885437 A SU3885437 A SU 3885437A SU 1288582 A1 SU1288582 A1 SU 1288582A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- unit
- materials
- loader
- sound
- dielectric
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02827—Elastic parameters, strength or force
Abstract
Изобретение относитс к измерени м физико-механических свойств материалов при высоких температурах, Целью изобретени вл етс расшипе- ние функциональных возможностей за счет обеспечени одновременного измерени как упругих, так и электрофизи: чёских характеристик исследуемого материала благодар соединению блока 10 измерений диэлектрических характеристик с электропроводными звукопро- водами 5. С помощью пьезопреобразо- вателей 3 и 4 и блока 2 измерени акустических характеристик определ ют упругие, а с помощью блока 10 измерений диэлектрических характери г.тик - электрофизические характерисQ (Л с чЭ 00 СХ) ел 00The invention relates to the measurement of the physicomechanical properties of materials at high temperatures. The purpose of the invention is to enhance the functionality by providing simultaneous measurement of both elastic and electrophysical: what characteristics of the material under investigation by combining the dielectric measurement unit 10 with electrically conductive sound with the aid of waters 5. With the help of piezoelectric transducers 3 and 4 and unit 2, measurements of the acoustic characteristics are determined by elastic dielectric dielectric characteristics - electrophysical characteristics Q (L with EE 00 CX) el 00
Description
тики материала исследуемого образца 16. Теплопровод ща цилиндрическа камера 6 с электроизол ционной жидкостью 8 и окружающа ее камера 7 сticks of the material of the sample under study 16. A heat-conducting cylindrical chamber 6 with an electrically insulating liquid 8 and the surrounding chamber 7 s
Изобретение относитс к измерению физико-механических свойств материалов и может быть использовано при определении упругих характеристик и диэлектрической проницаемости мате- риалов при высокой температуре.The invention relates to the measurement of the physicomechanical properties of materials and can be used in determining the elastic characteristics and dielectric constant of materials at high temperature.
Цель изобретени - расширение-функциональных возможностей за счет обеспечени возможности одновременного измерени как упругих, так и электрофизических характеристик исследуемого материала.The purpose of the invention is the extension of the functional capabilities due to the possibility of simultaneous measurement of both the elastic and electrophysical characteristics of the material under study.
На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий йид; на фиг. 2 - камеры с охлаждающим агентом и электроизол ционной жидкостью звукопровода.Figure 1 schematically shows the proposed device, a common Yid; in fig. 2 - chambers with a cooling agent and an electrically insulating liquid of the acoustic duct.
Устройство дл определени физико- - механических свойств материалов со- держит термонагружатель 1, блок 2 измерен1-ш акустических характеристик, электрически св занные с ним излучающий 3 и приемный 4 льезопреобразовате ли и электропроводные звукопроводы 5, акустически св занные с пьезопре- образовател ми 3 и 4 и проход щие внутрь термонагружател 1. Устройство также содержит установленные на звуко проводак 5 мелдоу пьезопреобразовате- лем 3 или 4 и термонагружателем 1 цилиндрические теплопроводные камеры 6 и окружающие их охлаждающие камеры 7 . Камеру 6 заполн ет электроизол ционна ж1щкость 8,например вакуумное масло ВМ-1, а камеру 7 - охлаждающий агент 9, например вода. Кроме того, устрой- ство содержит блок 10 измерени диэлектрических характеристик, электрически св занный с помощью вакуумных вводов 11 со.звукопроводами 5, фторопластовые прокладки 12, установленные между стенками камеры 6 и звукопрово- дом 5, и снльфоны 13, соедин ющие камеры 6 и 7 с термонагружателем 1. Блок 2 измерени акус.тических харакохлаждающим агентом 9 теплоизолируют пьезопреобразователи 3 и 4 от образца 16, нагреваемого в термонагружа- теле 1, 2 ил.A device for determining the physicomechanical properties of materials contains a thermal loader 1, unit 2 measures 1-sh acoustic characteristics, electrically connected to it radiating 3 and receiving 4 converters and conductive sound conductors 5, acoustically connected to piezoelectric converters 3 and 4 and the inside of the thermo-loader 1. The device also contains a piezo-transducer 3 or 4 installed on the sound conductor 5 and a thermo-loader 1, cylindrical heat-conducting chambers 6 and the surrounding cooling chambers 7. Chamber 6 is filled with electrical insulation 8, for example vacuum oil VM-1, and chamber 7 is filled with cooling agent 9, for example water. In addition, the device contains a block 10 for measuring the dielectric characteristics, electrically connected via vacuum leads 11 with sonic lines 5, fluoroplastic gaskets 12 installed between the walls of chamber 6 and sound conductor 5, and slide 13, connecting chambers 6 and 7 with thermo-loader 1. The unit 2 measuring the auxiliary thermal characterizing agent 9 insulates the piezo transducers 3 and 4 from the sample 16 heated in the thermo-loader 1, 2 Il.
5 five
ШSh
1515
- 20 - 25 - 35 45- 20 - 25 - 35 45
теристик выполнен, например, в виде генератора 14, подсоединенного к излучающему пьезопреобразователю 3, и регистратора 15, подсоединенного к приемному пьезопреобразователю 4. Позицией 16 на фиг.1 обозначен образец исследуемого материала, располагающийс в ходе измерени между звукопроводами 5 в термонагружателе 1.The characteristics are performed, for example, in the form of a generator 14 connected to the radiating piezoelectric transducer 3, and the recorder 15 connected to a receiving piezoelectric transducer 4. The position 16 in figure 1 designates a sample of the material under study, located during the measurement between the conductor 5 in the thermogloader 1.
Устройство дл определени физико- механических свойств материалов работает следующим образом.A device for determining the physicomechanical properties of materials works as follows.
Образец 16 в виде диска с вакуум- но-нанесенными.(из хрома, никел , графита) измерительными и охранными электродами (на фигурах не показаны) располагают между звукопроводами 5 внутри термонагружател 1, задающего температурный режим измерений. Игольчатые опоры нижнего и конический конец верхнего, электропроводньк звуко- проводов 5 обеспечивают надежный электрический и акустический контакт с образцом 16. Генератор 14, например ГЗ-7А, возбуждает колебани верхнего излучающего пьезопреобразовател 3. Акустические колебани через звуко- провод 5 преобразовател 3, образец 16 и звукопровод 5 преобразовател 4 возбуждают последний. Электрический сигнал с выхода нижнего приемного пьезопреобразовател 4 поступает в регистратор 15 блока 2 измерени акустических характеристик, например осциллограф CI-70. При помощи регистратора 15 фиксируетс совпадение (Частоты генератора 14 с одной из собственных механических частот образца 16 и определ етс нормальной модуль упругости, модуль сдвига и коэффициент внутреннего трени исследуемого материала. При помощи блока 10 измерени диэлектрических характеристик, например моста Е 8-4, подключенного через вакуумные вводы 11 к звукопроводам 5, измер ют емкость и тангенс, потерь образца 16, что позвол ет расчетным путем найти диэлектрическую проницаемость и тангенс диэлектрических потерь исследуемого материала . Теплоизол ци преобразователей 3 и 4 от образца 16 осуществл етс в ходе измерений за счет заполнени дополнительной цилиндрической камеры 6, например, из нержавеющей стали 20X18Н9Т на 3/4 объема электроизол ционной жидкостью 8, обладающей высоким электросопротивлением, малой упругостью паров и большой в зкостью необходимой дл демпфировани изгиб- ных колебаний звукопроводов 5, и заполнени основной камеры 7 проточным охлаждающим агентом 9. Охлаждение звукопроводов 5 производитс как за счет теплопроводности, так и за счет испарени жидкости 8 и конденсации ее паров на стенках охлаждаемой проточной водой 9 камеры 6. Применение камер 6 и-7, установленных через си- льфоны 13 на термонагружателе 1, по- вьшает безопасность измерений в области высоких температур. Подсоединение звукопроводов 5 к блоку 10 измерени диэлектрических характеристик внутри термонагрз жател 1 через вводь 11 исключает вли ние электроемкости камер 6 и 7 на результаты. измерений электроемкости образца 16, что повышает точность измерений, особенно , когда измер ема величина мала . Однако при емкости образца 16, большей 100 ПФ, разница в значени х (Электроемкости при расположении контактов внутри термонагружател 1 и вне его пределов не превышает погрешности используемого блока 10.Sample 16 in the form of a disk with vacuum-deposited (from chromium, nickel, graphite) measuring and guard electrodes (not shown in the figures) are placed between the sound ducts 5 inside the thermo-loader 1, which sets the temperature measurement mode. The needle supports of the lower and conical end of the upper electrically conductive sound conductors 5 ensure reliable electrical and acoustic contact with the sample 16. The generator 14, for example GZ-7A, excites oscillations of the upper radiating piezoelectric transducer 3. Acoustic oscillations through the acoustic conductor 5 of the transducer 3, sample 16 and the suction 5 transducer 4 excite the latter. The electrical signal from the output of the lower receiving piezoelectric transducer 4 is fed to the recorder 15 of the acoustic characteristics measurement unit 2, for example, a CI-70 oscilloscope. Using the recorder 15, a coincidence is fixed (Frequency of the generator 14 with one of the intrinsic mechanical frequencies of sample 16 and the normal elastic modulus, shear modulus and internal friction coefficient of the material under study are determined. Using the dielectric measurement unit 10, such as the E 8-4 bridge, connected through vacuum bushings 11 to the sump ducts 5, the capacitance and tangent of sample 16 are measured, which allows, by calculation, to find the dielectric constant and the dielectric loss tangent of the studied Material. The thermal insulation of converters 3 and 4 from sample 16 is carried out during measurements by filling in an additional cylindrical chamber 6, for example, stainless steel 20X18H9T, by 3/4 of the volume with an electrically insulating liquid 8, which has a high electrical resistance, low vapor pressure and a large the viscosity necessary for damping the bending vibrations of the sound pipes 5, and filling the main chamber 7 with a flow-through cooling agent 9. The cooling of the sound pipes 5 is carried out both by heat conduction and by evaporation 8 and the liquid and its vapor condensation on the walls of the cooled with running water chamber 9 6. Application chambers 6 and 7 established through Cu lfony 13 termonagruzhatele 1, po- vshaet safety in high temperature measurements. Connecting the sound ducts 5 to the unit 10 for measuring the dielectric characteristics inside the thermopower detector 1 through the input 11 eliminates the effect of the electrical capacity of the chambers 6 and 7 on the results. measurements of electrical capacity of sample 16, which improves the measurement accuracy, especially when the measured value is small. However, when the capacity of the sample 16 is greater than 100 PF, the difference in values (Electrical capacitances at the location of the contacts inside the thermo-loader 1 and outside of it does not exceed the error of the unit 10 used.
Нанесение электродов на образец, как показали эксперименты, не создае дополнительной погрешности в определении упругих характеристик, а предварительное определение собственной- электрической емкости устройства и ее зависимости от температуры позвО л ет свести к минимуму погрешностьThe application of electrodes to the sample, as shown by experiments, does not create an additional error in determining the elastic characteristics, and the preliminary determination of the device’s own electrical capacity and its dependence on temperature makes it possible to minimize the error
определени диэлектрических характеристик материала. В зависимости от исследуемого материала и температур- I Horo интервала изменени упругих иdetermine the dielectric characteristics of the material. Depending on the material under study and the temperature - I horo of the interval of change of elastic and
диэлектрических характеристик измерени провод тс или в вакууме или в инертной среде. Возможность одновременного определени упругих и диэлек- трических характеристик материаловThe dielectric characteristics of the measurement are carried out either in vacuum or in an inert atmosphere. The ability to simultaneously determine the elastic and dielectric characteristics of materials
позвол ет повысить производительность труда исследователей, уменьшить количество исследуемых образцов, понизить расход энергии, воды и т.д. Определе- , ние температурной зависимости упругихit allows researchers to increase their productivity, reduce the number of samples studied, reduce the consumption of energy, water, etc. Determination of temperature dependence of elastic
и диэлектрических характеристик материалов при одном и том же температурном режиме испытаний особенно важно при исследовании материалов с резкими, изменени ми свойств в определеннойand the dielectric characteristics of materials under the same temperature regime of testing is especially important when studying materials with drastic, changing properties in a certain
температурной области, например при фазовых переходах.temperature region, for example during phase transitions.
5five
00
5five
00
5five
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853885437A SU1288582A1 (en) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | Device for determining physical-mechanical properties of materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853885437A SU1288582A1 (en) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | Device for determining physical-mechanical properties of materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1288582A1 true SU1288582A1 (en) | 1987-02-07 |
Family
ID=21173595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853885437A SU1288582A1 (en) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | Device for determining physical-mechanical properties of materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1288582A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108519440A (en) * | 2018-04-09 | 2018-09-11 | 河北珠峰仪器仪表设备有限公司 | The ultrasonic measurement probe of on-line checking under a kind of suitable high temperature |
-
1985
- 1985-04-15 SU SU853885437A patent/SU1288582A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР №557313, кл. G 01 N 29/00, 1975. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108519440A (en) * | 2018-04-09 | 2018-09-11 | 河北珠峰仪器仪表设备有限公司 | The ultrasonic measurement probe of on-line checking under a kind of suitable high temperature |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3986385A (en) | Apparatus for determining the freezing point of a liquid | |
| US2711646A (en) | Acoustic impedance measuring device for liquids | |
| US5005402A (en) | Measuring cell for determinating the alcohol content and/or calorific value of fuels | |
| Christensen et al. | A rheometer for the measurement of a high shear modulus covering more than seven decades of frequency below 50 kHz | |
| US5886262A (en) | Apparatus and method for comparing corresponding acoustic resonances in liquids | |
| US8453510B2 (en) | Ultrasonic transducer system and evaluation methods | |
| US5659129A (en) | Device for excitation of oscillations and determination of properties of various fluid media | |
| US11262225B2 (en) | Flow sensor, method and flowmeter for determining speeds of phases of a multi-phase medium | |
| GB1249024A (en) | Improvements in or relating to apparatus for determining the freezing point of a liquid | |
| SU1288582A1 (en) | Device for determining physical-mechanical properties of materials | |
| US2266315A (en) | Pressure indicator | |
| US20060277978A1 (en) | Viscosity sensor system | |
| SU913165A1 (en) | Vibration viscometer | |
| RU2662948C1 (en) | Lumped mass vibro-viscometric sensor | |
| SU901895A1 (en) | Device for two-phase flow diagnostics | |
| SU819662A1 (en) | Device for detepmination material thermal properties | |
| SU1226283A1 (en) | Arrangement for determining continuity of double-phase liquid media | |
| RU2810700C1 (en) | Acoustic sensor and method for its manufacture | |
| RU2776043C1 (en) | Ultrasonic piezoelectric transducer | |
| RU2052774C1 (en) | Ultrasonic device for measurement of physical properties of liquid media | |
| SU1330551A1 (en) | Converter for determining parameters of liquid media | |
| RU188748U1 (en) | Viscometer sensor for automated diagnostics of diesel engines | |
| SU1518751A1 (en) | Method of measuring thermal conductivity of gas and liquid interlayers | |
| SU1642288A1 (en) | Capacitive pressure transducer | |
| CN115060855A (en) | Heat conduction material reliability testing device |