Автоматический дилатометр

Автоматический дилатометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

Союз Советскими

Соцналнс нческнк

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено19.1077 (21» 2531788/18-10 (51)М. КЛ.

С 01 Н 25/16 с присоединением заявки т4о

1осударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 58б. 5З (088 . 8) Опубликовано 25,11,79. Бюллетень М43

Дата опубликования описания 2 511.79

N,E,ÃóðåBè÷, Л.Н,Лариков, A,È.Íîñàðü и В.И.Чередниченко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Институт металлофизики АН украинской ССт (54) ABTONATH×ÅCÊÈ× ДИЛАТОИЕТР

Изобретение относится к области измерительной техники ..

Известен автоматический дилатометр, содержащий термоблок, измеритель размера образца и измерительную схему (1) .

Недостатком устройства является низкая точность измерения, обусловленная тем, что при измерениях не учитываются температурные изменения размеров дилатометра.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является автоматический дилатометр, который содержит термоблок, программное задающее и регулирующее устройство, измеритель размера образца, первую суммирующую схему, функциональный потенциометр, первую дифференцирующую цепь и регистратор t2).

Программное изменение температуры, а также выполнение иэотермических условий в блоке поддержания термического режима, в котором установлены исследуемый образец и датчик перемещения, производятся автоматически программным задающим и pery лирующим устройством. Для определения истинного термического коэффициента линейного расширения между выходом измерителя размера образца и входом регистрирующего устройства включен электронный дифференциатор, который вырабатывает напряжение, пропорциональное производной по времени от входного сигнала, а так как программное задающее и регулирующее устройство *роизводит нагрев (охлаж.дение) с постоянной скоростью, то это напряжение пропорционально производной линейного перемещения по температуре. Для устранения погрешностей,связанных с температурным изменением размеров деталей дилатометра и, в частности толкателя, это изменение моделирует функциональный потенциометр. Напряжение с фучкционального потенциометра непрерывно подается на, вход суммирующей схемы, которая включена между выходом измерителя размера образца и входом дифференциатора.

Недостатком описанного автомати— ческого дилатометра является низкая точность измерения, которая обусловлена тем, что поправки можно вводить только те которые заранее известны или отсняты. Кроме того, данный автоматический дилатометр обладает

699407 низкой точностью получения ра",пре,целения изменений коэФфициент,- термиче кого расширения по температуре, что связано с термической инертностью системы .

Целью изобреreHHR является повышение точности измерения истинного коэффициента линейного расширения материалов.

Для достижения поставленной цели в автоматический дилатометр, содержащий термоблок, программ«ное задающее и регулирующее устройство, измеритель размера образца, первую сум- . мирующую схему, функциональный потепциометр, первую дифференцирующую цепь, регистрирующее устройство и позволяющий регистрировать температурную зависимость коэфФициента термического расширения путем вычисления скорости изменения раз— мера образца при нагреве с постоян-ной скоростью, введены измеритель температуры для получения инФормации о несоответствии реального изменения температуры образца программе нагрева„ схема сравнения, вторая дифференцирующая цепь для определения производной от сигнала- рассогласования температуры образца и программы, фазовый детектор, комму=. тирующие реле, вторая суммирующая схема, третья суммирующая схема и схема деления — для вычисления величины поправок и реализации коммутирующих связей в соответствии с заложенной последовательностью QIlåраций, !

20

В автоматическом дилатометре иэ.«еритель температуры включен на первый вход схемы сравнения, второй 40 вход которой соединен с выходом программного задающего и регулирующего устройства, Схема сравнения, вторая дифференцирующая цепь, фазовый детектор и коммутирующее реле

4г включены последовательно, причем нормально замкнутые контакты реле включены между выходом второй дифференцирующей цепи и первым входом третьей суммирующей схемы, а нормально замкнутые контакты реле включены .между выходом измерителя температуры и вторым входом второй суммирующей схемы, первый вход которой соединен с выходом измерителя температуры, а выход с первым входом регистрирующего устройства. Третья суммирующая схема и схема деления соединены последовательно, причем второй вход третьей суммирующей схемы сое- 60 динен с выходом программного задающего и регулирующего устройства, второй вход схемы деления соединен с выходом первой дифференцирующей цепи, а выход схемы деления соединен со вторым входом регистрирующего усTpойства °

На чертеже представлена функционайьная схема описываемого дилатометра, который содержит термоблок 1, программное задающее и регулирующее устройство 2, измеритель размера образца 3, первую суммирующую схему 4, функциональный потенциометр

5, первую дифференцирующую цепь 6 и регистрирующее устройство 7, измеритель температуры 8, включенный на первый вход схемы сравнения

9, второй вход которой соединен с выходом программного задающего и регулирующего устройства, последовательно соединенные схему сравнения, вторую дифференцирующую цепь

10, Фазовый детектор 11 и коммутирующее реле 12, нормально замкнутые контакты которого соединяют выход измерителя температуры и второй вход второй суммирующей схемы 13, первый вход которой включен параллельно на выход:измерителя температуры, а выход — на первый вход регистрирующего устройства, нормально разомкнутые контакты коммутирующего реле соединяют выход второй дифференцирующей цепи и первый вход третьей суммирующей схемы 14, второй вход которой соединен с выходом программного задающего и регулирующего устройства,. а выход ее с первым входом схемы деления 15, второй вход схемы деления соединен с выходом первой диФференцирующей цепи, а выхо включен на в.-орой вход регистрирующего устройства.

Описанный автоматический дила=ометр работает следующим образом, Сигнал с измерителя температуры 8 поступает на пзрвый вход схемы сравнения 9 и одновременно на первый вход второй суммирующей схемы 13. На второй вход схемы сравнения 9 подан сигнал с программного задающего и регулирующего устройства 2. С выхода схемы сравнения 9 результирующий сигнал 6Т включен параллельно через нормально замкнутые контакты коммутирующего реле на второй вход второй сую«ирующей схемы и на вход второй дифференцирующей цепи 10, Выход ВТорой суммирующей схемы 13 соединен с первым входом регистрирующего устройства 7, Продифференцированный сигнал со второй дифференцирующей цепи 10 через фазовый детектор 11 поступает на обмотки коммутирующего реле 12 и одновременно на нормально разомкнутые контакты реле, которые включены на первый вход третьей суммирующей схемы 14. На второй вход третьей суммирующей схемы 14 поступает сигнал с выхода программного задающего и регу ирующего устройства 2, а с выхода ее на пе рвый Вход схемы и = .ëe»»è я 1

На второй вход схем =т делe». «» К подан сигнал с выхода первой дкф-. ференцирующей цепи 6. Выхоц схемы деления 15 включен HB второй вход регистрирующего устройства 7.

Таким образом, в ходе эксперимента автоматически учитываетcя термическая инертность системы.

Поправка вводится в координату температуры в моменты времени, когда производная от пТ имеет положительный знак, т.е. сигнал ьТ через нормально замкнутые контак;-ы поступает на второй вход второй суммирующей схемы, а если производная от h Т равна нулю кли меняет знак, то коммутирующее реле разрывает предыдущую цепь и включает сиг-. нал со второй дифференцирующей цепи на первый вход третьей суммирующей схемы, т.е. поправка вносктся в измеряемую величину, Это пгиводкт к повь»шению точности получения распределения изменения коэффициента термического расщирения по температуре при исследовании процессов, сопровождающихся выделением (поглощением) тепла по сравнению с известным устройством, в котором вводятся заранее отснятые поправки к не учитывается термическая инертность З0 системы.

Использование предложенного устройства повыщает производительность исследования и точность контроля, поскольку исключается необходимость проведения дополнительных расчетных работ. формула кзобрет :.».я

Автоматический дилатометр, содер жащий термоблок, програ»""-"::ое задающее к регулкрующее устройство, кзмеритель размера образца, первую сум» ирующую с хему, Функциональный потекцкометр, первую дифференцирующую цепь и регистратор, о т л и ч а ю щ к и с R темр 4тор с целью псвы щения тсч»ости, в него введены измеритель температуры, схема сравненкя, вторая дифференцирующая схема, фазовый детектор, коммутирующее реле, вторая суммирующая цепь, третья суммирующая схема и схема деления, причем измерктель температуры включен на первый вход схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом программного задающего и регулирующего устройства, схема сравнения, вторая дифференцирующая цепь, фазовый детектор и коммутирующее реле включены последовательно, причем нормально замкнутые контакты реле включены между выходом второй дифференцирующей цепи и первым входом третьей суммирующей схемы, а нормально замкнутые контакты реле включены между выходом измерителя температуры и вторым входом второй суммирующей схемы, первый вход которой соединен с выходом измерителя температуры, а выход — с первым входом регистрирующего устройства, третья суммирующая схема и схема деления соединены последовательно, причем второй вход третьей суммирующей схеьы соединен с вь»ходом программного задающего и регулирующего устройства, второй вход схемы деления соединен с выходом первой дифференцкрующей цепи, а выход схемы делейия соединен со вторым входом регистрирующего устройства.

Источники информации, 1 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

». 126738, кл. С 01 »1 25/16, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

»ъ218491, кл. G 01 N 25/16, 1967 (прототип), 699407

Составитель В.Копаев

Техред С,Мигай

Редактор Л.Бибер

Корректор T..Скворцова

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

Заказ 7214/47 Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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