Прецизионный дифференциальный дилатометр

О П И С А Н Й Е д,в@вс сс, Союз Советских

Социалистинеских

Республик

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 26.11.75 (21) 2193414/25 (51) N. K;! с присоединением заявки № (23) Приоритет— (3 01 М 25/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано05.02 77.Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 17.03.77 (Я) УДК 536,41 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. А. Красиков, В. E. Швайко-Швайковский и З, К. Келер (71) Заявитель

Институт химии силикатов им. И, В, Гребенщикова (54) ПРЕБИЗИОННЫЙ ДИФФЕРЕНБИАЛЬНЫЙ ДИЛАТОМЕТР

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения теплового расширения твердых тел— дилатометрам.

Известны дифференциальные дилатометры для исследования теплового расширения в широком диапазоне температур (1) .

Наиболее близким аналогом является дилатометр, содержащий печь, опорную стойку, штангу-толкатель, передающую удлинение, 10 и регистратор (2) .

Погрешность измерений, появляющаяся вследствие разного теплового расширения штанги-толкателя и опорной стойки из-за чеизбежного градиента температуры по диа- 15 метру печи, является сушественным недостатком этого устройства.

Другим недостатком конструкции является то, что опорная стойка в виде трубы спо-20 собствует увеличению градиента температуры по радиусу печи, так как при этом затрудняется конвективный теплообмен, Кроме того, штанга-толкатель в виде стержня имеет невысокую механическую жесткость, что 25 приводит к погрешности, связанной с изгибной деформацией штанги-толкателя.

Белью изобретения является повьгшение точности за счет исключения влияния разницы теплового расширения штанги-толкателя и опорной стойки.

Указанная цель достигается тем, что опорная стойка и штанга-толкатель, передающие удлинение образца регистратору, выполнены в виде рамок с идентичной геометрией нагреваемой части, причем одна рамка закреплена жестко и служит опорой, а другая свободно расположена на образце.

На чертеже приведена принципиальная схема дилатометра.

На колонне 1, установленной на опорной плите 2, крепится печь 3. Ее можно перемешать по вертикали и закреплять на нужной высоте. На плите вертикально монтируется опорная стойка в виде рамки 4-, на нее ставится образец 5 и прижимается рамкой, играющей роль штанги-толкателя 6, которая висит на образце. Штанга-толкатель разо вернута на 90 относительно опорной стойки. Она передает удлинение на регистратор

545909

7, который представляет собой лампу с механическим управлением анодного тека — механотрон. Линия пересечения плоскостей рамок точно совпадает с осью печи.

В предложенном дилатометре обеспечено симметричное расположение опорной стойки

4 и штанги-толкателя 6 относительно теплового поля печи, поэтому они имеют одинаковое удлинение, направленное в разные стороны. В результате тепловое расширение опор- tO ной стойки и штанги-толкателя компенсируется.

Коэффициент теплового расширения (KTP) измеряют следуюшим образом. Образец gnnНоН 5-10 мм с поперечным сечением 4х4ммд устанавливают на опорную стойку и на него вешают штангу-толкатель, развернутую о на 90 в горизонтальной плоскости относительно опорной стойки. Нижний конец штанги-толкателя связан со штырем регистрато- рр ра. После этого печь закрепляют на таком уровне, чтобы образец находился в зоне равномерного распределения температуры, и производится нагрев в требуемом режиме.

Рамки 4 и 6 испытывают тепловое рас- р ширение в разных направлениях и одинаковой величины, так как расположены в симметричном тепловом поле.

KTP образца oL od y в температурном интервале Т обр. рассчитывается по фор- 30 муле: где d- и ьм — KTP, зафиксированный регистратором;

aLnpHd - KTP материала опорной стойки и штанги-толкателя, ь Tbsp — изменение температуры образца, при котором фиксируется

dС изм.

1 ьТ (То р)- отличие изменения температуры стенки печи от изменения температуры образца в изотермической зоне.

Описанное расположение, образца и деталей прибора делает измерительную систему дилатометра почти полностью дифференциальной. Конструкция позволяет проводить непосредственные измерения теплового расширения с автоматической записью удлинения, что обеспечивает высокую точность измереHHH.

Формула изобретения

Прецизионный дифференциальный дилато метр, содержащий печь, опорную стойку, штангу-толкатель, передаюшую удлинение, и регистратор, отл и чаю щийс я тем, что, с целью повышения точности за счет исключения влияния разницы теплового расширения штанги-толкателя и опорной стойки, они выполнены в виде рамок с идентичной геометрией нагреваемой части, причем одна рамка закреплена жестко и служит опо» рой, а вторая свободно расположена на образце.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Мазурик О. В. и др. Тепловое расширение стекол М., "Наука» 1971 г.

2. Авторское свидетельство % 220575

Q 01 25/16 1968 г

545909

Составитель А. Волков

Редактор Т. Орловская Техред М. Левицкая Корректор B. Зорина

Заказ 241/3 Тираж 1 049 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсхая наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4