SU184486A1

SU184486A1 - LINEAR MICRODILATOMETER

Info

Publication number: SU184486A1
Application number: SU936424A
Authority: SU
Inventors: И. М. Отченашенко К. Ермилов Б. В. М. Неймарк
Original assignee: Центральное конструкторское бюро уникального приборе; Академии наук СССР

Description

Известные линейные микродилатометры не обеспечивают полной автоматизапии процесса измерени и дистанционного управлени этим процессом, что ограничивает их применение дл исследовани взрывоопасных, радиоактивных и других материалов, кроме того, они могут обеспечивать измерени только на твердых образцах определенной формы, начальные размеры которых должны быть точно измерены перед помещением в рабочий объем дилатометра , что не позвол ет в р де случаев исследовать быстропротекающие монотропные превращени и затрудн ет исследовани образцов высокопластичных материалов.Known linear microdilatometers do not provide complete automatization of the measurement process and remote control of this process, which limits their use to study explosive, radioactive and other materials, in addition, they can provide measurements only on solid samples of a certain shape, the initial dimensions of which must be accurately measured before placed in the working volume of the dilatometer, which does not allow in a number of cases to investigate fast monotropic transformations and makes it difficult to investigate Ani samples of highly plastic materials.

В предложенном микродилатометре дл автоматической и дистанционной установки толкател на образец и установки нул измерительной системы перед началом и в процессе измерений микрометрический винтовой механизм , устанавливающий толкатель на образец, св зан с реверсивным электродвигателем, подключенным на выход механотрона, включенного в качестве нуль-органа в след щую систему . Дл компенсации давлени , вызываемого измерительным усилием датчика линейных перемещений и весом толкател , на образец при исследовании высокопластичных материалов толкатель закреплен в серьге, подвешенной на двух плоских пружинах с эксцентриковым регул тором.In the proposed microdilatometer for automatic and remote installation of the pusher on the sample and installation of the measuring system zero, before and during the measurement, the micrometric screw mechanism that sets the pusher on the sample is connected to a reversible electric motor connected to the output of the mehanotron included as a null organ in the trace system To compensate for the pressure caused by the measuring force of the linear displacement sensor and the weight of the pusher, the pusher is fixed to the specimen in the study of highly plastic materials in an earring suspended on two flat springs with an eccentric regulator.

Измерительна система установки представлена на чертеже.The measuring system of the installation is shown in the drawing.

Исследуемый образец 1 помещеп в кварцевую трубку 2, вход щую в гнездо стакана 3,The test sample 1 is placed in a quartz tube 2 entering the socket of the glass 3,

который свонм верхним фланцем с вакуумным уплотнителем присоединен к дюралиевой плите 4 с эталонным образцом 5. Трубка 6 служит дл дифференциально-термического анализа . Загрузка образцов производитс черезwhich is attached by a top flange with a vacuum seal to a duralium plate 4 with a reference sample 5. Tube 6 is used for differential thermal analysis. Samples are loaded through

окна, прорезанные в боковых поверхност х трубок и стакана. После загрузки образцов окна закрываютс невынадающими кварцевыми и металлическими вставками 7. Трубка 2 с исследуемым образцом своим верхним фланцем крепитс к фланцу неподвижной колонки 8 измерительной системы. Трубка с эталонным образцом крепитс к плите. Внутрь трубок вставлены кварцевые трубки 9, снижающие конвекцию и ноннл ающие градиент темнературы в рабочем объеме.windows cut in the side surfaces of the tubes and glass. After loading the samples, the windows are closed with non-issuing quartz and metal inserts 7. The tube 2 with the test sample with its upper flange is attached to the flange of the fixed column 8 of the measuring system. The tube with the reference sample is attached to the plate. Quartz tubes 9 are inserted inside the tubes, reducing convection and non-gradient temperature gradient in the working volume.

Толкатель 10 представл ет собой полый кварцевый стержень. На стакан надет термоблок 11 с программным регулированием температуры образца и прижат к стакану гайкойThe pusher 10 is a hollow quartz rod. A thermoblock 11 is put on the glass with programmed control of the sample temperature and pressed to the glass with a nut

12. В колонке передвигаетс измерительна головка /5, на основании которой в защитном кожухе 14 укреплен механотрон 15. Измерительна головка л естко св зана с ползуном 16 системы перемещени и плотно насажена12. The measuring head / 5 moves in the column, on the basis of which the mechanotron 15 is secured in the protective casing 14. The measuring head is firmly connected to the slide 16 of the displacement system and is tightly seated

метрическим винтом 18, который через редуктор 19 св зан с реверсивным двигателем 20 след щей системы. Нижний конец толкател опираетс на образец, верхний - в цризму штыр 21 механотрона. Деформаци исследуемого образца вызывает перемещение толкател , который, в свою очередь, церемещает штырь механотрона. Это перемещение преобразуетс в электрический сигнал, который подаетс посредством мостовой электрической схемы на регистрирующий прибор. Верхний конец толкател закреплен в серьге 22, верхн часть которой через кварцевую колонку 23 соединена с плоской пружиной 24, а нижн - с плоской пружиной 25. Данна система подвески толкател компенсирует его вес и умеиьшает измерительное усилие механотрона. Регулировка велнчины компенсации производитс при помощн эксцентрика 26.a metric screw 18 which, through a gearbox 19, is connected to a reversible motor 20 of a follow-up system. The lower end of the pusher rests on the sample, the upper end of the pin 21 of the mechanotron in the trism. The deformation of the sample under study causes a displacement of the pusher, which, in turn, moves the pin of the mecharotron. This movement is converted into an electrical signal, which is fed by a bridge circuit to a recording instrument. The upper end of the pusher is fixed in the earring 22, the upper part of which is connected to the flat spring 24 through a quartz column 23, and the lower part to the flat spring 25. This pusher suspension system compensates for its weight and reduces the measuring force of the mehanotron. The adjustment of compensation compensation is done with the aid of an eccentric 26.

Дл автоматической и дистанционной установки толкател на образец сигнал с механотрона , система которого в свободном состо нии неуравновешена, подаетс посредством релейной схемы на вход фазочувствительного усилител след щей системы и после усилеПИЯ приводит во вращение в соответствующей фазе двигатель 20, включенный на выходе этого усилител . Двигатель через редуктор вращает микрометрический винт, который перемещает ползун таким образом, что измерительна головка с механотроном и толкателем опускаетс на образец. При достил ;ении поверхности образца толкатель своим верхним концом перемещает щтырь мехапотропа до тех пор, пока сигнал разбаланса механотрона не становитс равным нулю, что приводит к остановке двигател и установке нул измерительной системы, после чего выход механотрона коммутируетс релейной схемой на вход регистрирующего ирибора.For automatic and remote installation of a pusher, a signal from a mechanotron, whose system is imbalanced in a free state, is fed via a relay circuit to the input of a phase-sensitive amplifier of a tracking system and, after amplification, causes the motor 20 connected at the output of this amplifier to rotate. The motor rotates the micrometer screw through the reducer, which moves the slider in such a way that the measuring head with the mechanotron and the pusher is lowered onto the sample. When the specimen surface is reached, the pusher with its upper end moves the mecha-trop sump until the mecha-

Дл управлени приводом при подъеме толкател на заданную велпч-ину служат концевые контакты 27. При достил ении толкателем установленного положени ограничитель 28 нажимает на щтырь 29, контакты размыкаютс , что приводит к остановке двигател . Величина зопы предельно допустимой деформации ограничиваетс контактами 30 и устанавливаетс ирн помощи винта 31. Вод ные рубащки 32 и 33 осуществл ют термостатирование измерительной системы. Датчиками температуры системы вл ютс медные термометры сопротивлепи 34 и 35, которые поочередно коммутируютс на вход стандартного электронного регул тора. Дл снижени температурных воздействий термоблока на измерительную систему в плиту вмонтирован охладитель 36 с проточной водой, а термоблок снабжен отражателем 57.To control the drive when raising the pusher to a given velpch-inu, end contacts 27 serve. When the pusher reaches the set position, the limiter 28 presses the bumper 29, the contacts open, which causes the engine to stop. The magnitude of the maximum permissible deformation Zop is limited by the contacts 30 and is set by the aid of the screw 31. The water cutters 32 and 33 temperature control the measuring system. The temperature sensors of the system are copper thermometers of resistance 34 and 35, which are alternately switched to the input of a standard electronic controller. To reduce the temperature effects of the thermoblock on the measuring system, a cooler 36 with running water is mounted into the plate, and the thermoblock is equipped with a reflector 57.

Дл измерени начальной длины образца произвольной формы в установке предусмотрен рычажный микроиндикатор 38 часового типа и подвижный упор 39. Дл проверки линейности индикатор вставл етс в гнездо 40. Измерительна система закрываетс дюралиевым колпаком 41 с вакуумными уплотнеии ми. В колпаке имеетс смотровое окно дл отсчета показаний иидикатора. Откачка системы на вакуум производитс через трубку 42. Вакуум измер етс вакуумметром 43. Вод ные трубопроводы 44 термостатировани измерительной системы, электроды механотрона и термопар приход т через вакуумные уплотнени в плите .To measure the initial length of a sample of arbitrary shape, a microscopic 38-hour-type indicator and a movable stop 39 are provided in the installation. For checking the linearity, the indicator is inserted into slot 40. The measurement system is closed with a vacuum seal 41 with vacuum seals. In the cap there is a viewing window for reading the indications of the indicator. The system is pumped to the vacuum through tube 42. The vacuum is measured by a vacuum gauge 43. The water piping 44 of the thermostatting system of the measuring system, the electrodes of the mechanotron and the thermocouple come through the vacuum seals in the plate.

Предмет изобретени Subject invention

Claims

1. Linear microdilatometer for measuring thermal expansion and studying phase transformations of solid and highly plastic materials, containing a quartz tube with a quartz push rod placed in it, adjacent one end to the sample surface, and the other to a strain gauge - mechatronic, a quartz tube with a reference sample for differential thermal analysis , thermoblock with software temperature control, sample evacuation system and recording instrument, characterized in that, for the purpose of automatic remote installation of the pusher on the sample and the zero setting of the measuring system before and during the measurement, a micrometer screw mechanism that sets the specimen pusher, coupled to a reversible electric motor connected to the vacuum tube output, included as a bullet-body conductive trace system.

2. A microdilatometer according to claim 1, characterized in that, in order to compute the pressure caused by the measuring force of the linear displacement sensor and the weight of the pusher, the sample is attached to the specimen in the study of highly plastic materials in an earring suspended on two flat springs with an eccentric regulator.

five &

one