SU1017958A1 - Material deformation measuring method - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийс  в том, что образец испытуемого материала и эталонный образец одновременно нагружают одинаковой нагрузкой, нагревают до заданной температуры и непрерывно регистрируют разность деформаций испытуемого и эталонного образцов, отли.чающийс  TeMj что, с целью повышени  точности измерени .при терибударах, эталонный образец изготавливают из материала , не претерпевак цего фазовых превращений в интервале темрератур испытани  и имеющего коэффициент термического расширени , равный коэффициенту термического расширени  испытуемого материала, сечение эталонного образца выбирают из услови  отсутстви  .ползучести материала, в процессе термоудара непрерывно регистрируют разность температур испытуемого и эталонного образцов и по разности деформаций и разности темСО ператур суд т о деформации материала , вызванной структурными изменени-.  ми.METHOD OF MEASURING THE MATERIAL DEFORMATION, namely, that the sample of the test material and the reference sample are simultaneously loaded with the same load, heated to a predetermined temperature, and continuously register the difference in deformations of the test and reference samples, differing from the TeMj that, in order to increase the measurement accuracy. The reference sample is made from a material that does not undergo any phase transformations in the test temperature range and has a thermal expansion coefficient equal to ffitsientu thermal expansion of the test material, the cross section of the reference sample is selected from the condition of absence .polzuchesti material during the thermal shock temperature difference is continuously recorded and the test samples and the reference strain difference and the difference is judged Thames perature of material deformation caused by structural izmeneni-. mi

Description

соwith

елate

эоeo

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано при измерении деформации материалов .The invention relates to a measurement technique and can be used to measure the deformation of materials.

Известен способ измерени  деформации материалов, заключающийс  в том, что образец испытуемого ма:териала нагружают заданной нагрузкой, нагр евают до заданной температуры и определ ют удлинение образца в про ,цессе испыа;аний, по которому суд т о его деформации -ЧThe known method for measuring the deformation of materials is that the sample of the tested material is loaded with a predetermined load, loaded to a predetermined temperature, and the elongation of the sample is determined during the testing process, which is determined by its deformation.

Недостаток способа заключаетс  в том, что он не позвол ет измер ть деформацию ма териала, вызванную струкг турными изменени ми.The disadvantage of the method is that it does not allow measuring the deformation of the material caused by structural changes.

Наиболее .близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  способ измерени  деформации материалов, заключающийс  в том, что образец испытуемого. материала и эталонный образец, изготовленный в виде кольцевой обоймы, состо щий из нескольких колец, выполненных из материалов с различными коэффициентами термического расширени , одновременно нагружают одинаковой нагрузкой, нагревают до заданной температуры и непрерывно регистрируют разность деформаций испытуемого . и эталонного образцов, по которой суд т о деформации материала, вызванной структурными изменени ми 2Д,The closest to the invention of the technical essence and the achieved result is the method of measuring the deformation of materials, which consists in the fact that the sample is tested. The material and the reference sample, made in the form of an annular cage consisting of several rings made of materials with different coefficients of thermal expansion, are simultaneously loaded with the same load, heated to a predetermined temperature, and the difference in deformations of the test person is continuously recorded. and a reference sample judging deformation of the material caused by 2D structural changes,

Недостатком способа  вл етс  низка  точность измерени  при термоударах , обусловленна  различной деформацией испытуемого и эталонного образцов из-за различной температуры нагрева в процессе испытаний.The disadvantage of this method is low measurement accuracy with thermal shocks due to different deformations of the test and reference samples due to different heating temperatures during the test.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  при термоударах.The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy with thermal shocks.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласно способу измерени  деформации материалов, заключающемус  в том, что образец испытуемого материала и эталонный образец одновременно нагревают до заданной температуры и непрерывно регистрируют разность деформаций испытуемого и эталонного обра:зцов, по которой суд т о дефо  лации материала,, вызванной структурными изменени ми, эта-. лонный образец изготавливают из материала , не претерпеваклцрго фазовых превращений в интервале температур испытаний и имеющего коэффициент термического расширени , равный коэф фициенту термического расширени  испытуемого материала, сечение эталоннго образца выбирают из услови  отсутстви  ползучести материала, в процессе термоудара непрерывно регистрируют разность температур испытуемого и эталонного образцов .и по разности деформаций и разности температур суд .т о деформации материала , вызванной структурными изменени ми .This goal is achieved in that according to the method of measuring the deformation of materials, the fact that the sample of the test material and the reference sample are simultaneously heated to a predetermined temperature and the difference in deformations of the test and reference samples is continuously recorded, according to which the material is defaulted caused by structural changes, eta-. A single sample is made from a material that does not undergo phase transformations in the test temperature range and has a coefficient of thermal expansion equal to the coefficient of thermal expansion of the test material, the cross section of the reference sample is selected, the temperature difference between the test and reference samples is continuously recorded during the thermal shock. and according to the difference in deformations and the difference in temperature, there is judgment on the deformation of the material caused by structural changes.

На чертеже изображена схема установки дл  реализации способа.The drawing shows a setup diagram for implementing the method.

Установка содержит криостат 1, в верхней части которого закреплена опорна  плита 2, и внутри расположены емкость 3, наполненна  хладагентом , и исполнительна  камера 4 с нагревателем 5. Емкость 3 снабжена электронагревателем 6 и дренажным клапаном 7. В криостате 1 размещена опорна  труба 8, закрепленна  одним концом на опорной плите 2, а другим концом - на верхней части испытательной камеры 4, в нижней час ти которой установлены пассивные захваты 9, 10. Внутри опорной трубы 8 расположены два силовых штока И 12, соединенных одними концами с активными захватами 13, 14, а другими - с датчиком 15 деформации и соответствуквдими силовозбудител ми (на чертеже не показаны). Датчик 15 деформации подключен к сумматору 16, ВЫХОДкоторого соединен с регистрирующим прибором 17. В пассивных и активных захватах 9, 10, 13, 14 установлены эталонный образец 18 и испытуемый образец 19, к которым присоединены спаи дифференциальной термопары 20, подключенной через сумма|тор 16 к регистрирующему прибору 17. Способ осуществл етс  следующим образом.The installation contains a cryostat 1, in the upper part of which a support plate 2 is fixed, and inside there is a tank 3 filled with refrigerant, and an executive chamber 4 with a heater 5. The tank 3 is equipped with an electric heater 6 and a drain valve 7. The cryostat 1 has a support tube 8 fixed one end on the base plate 2, and the other end on the upper part of the test chamber 4, in the lower part of which there are passive grippers 9, 10. Inside the support tube 8 there are two power rods And 12 connected by one ends with active grips 13, 14, and others - with a deformation sensor 15 and corresponding power drivers (not shown). The deformation sensor 15 is connected to an adder 16, the OUT of which is connected to a recording device 17. In the passive and active grippers 9, 10, 13, 14 a reference sample 18 and test sample 19 are attached to which the junctions of the differential thermocouple 20 connected through the sum of | to the registering device 17. The method is carried out as follows.

в захватах 9, 10, 13, 14 закрепл ют испытуемый образец 19 и эталонный образец 18, который изготавливают из материала, на претерпевающего фазовых превращений в интервале температур испытани  и имеющего коэффициент термического расширени , равный коэффициенту термического расширени  испытуемого материала, а сечение эталонного образца выбирают из услови  отсутстви  ползучести материала. Одновременно силонозбудител ми нагружают образцы 18 и 19 одинаковой нагрузкой , с помощью .нагревател  5 или хладагента из емкости 3нагревают или охлаждают образцы 18 и 19 до заданных температур, что приводит к измег нению их длины в результ.ате ползучести , фазовых превращений и теплового расширени  (сжати ). При отсутствии в материале испытуемого образца 19 структурных изменений, например фазовых превращений или ползучести , испытуемый образец 19 и эталонный образец 18 расшир ютс  одинаково , вследствие чего сигнал датчика 15 деформации, возникакнций толь ко при по влении разности деформаций между образцами 18 и 19, равен нулю. Дл  предотвращени  по влени  возможных ошибок измерени  деформации, по вл ющихс  вследствие разности теплового расширени  образцов 18 и 19 при термоударах из-за возможной разницы температур между ними, с помощью дифференциальной термопары 20 измер ют разность температур испытуемого и эталонного образцов 18 и 19. Сигнал от термопары 20 через сумматор 16 поступает на регистрирующий прибор 17 в противофазе сигнала от датчика 15 5 деформации, в результате чего происходит компенсаци  обоих сигналов. При по влении в испытуемом материале фазовых превргицений или ползучести с датчика 15 деформации на регистри- 10 рукхцнй прибор 17 подаетс  некомпенсированный сигнал, соответствующий разности деформаций испытуемого.И эталонного образцов 18 и 19; по которой суд т о деформации испытуемого материала, вызванной структурными изменени ми.In grips 9, 10, 13, 14, test sample 19 and reference sample 18, which is made of a material, are fixed for undergoing phase transformations in the temperature range of the test and having a thermal expansion coefficient equal to the thermal expansion coefficient of the test material, and the section of the reference sample is selected due to the lack of creep of the material. Simultaneously, the silosmiths load the samples 18 and 19 with the same load, using the heater 5 or the refrigerant from the tank 3, heating or cooling the samples 18 and 19 to the specified temperatures, which leads to a change in their length due to creep, phase transformations and thermal expansion ( squeeze). If there are no structural changes in the material of the test sample 19, for example, phase transformations or creep, the test sample 19 and the reference sample 18 expand equally, resulting in a signal from the deformation sensor 15 that occurs only when a difference in deformation between samples 18 and 19 appears, is zero . In order to prevent the occurrence of possible errors in strain measurement due to the difference in thermal expansion of samples 18 and 19 during thermal shocks due to possible temperature differences between them, the differential thermocouple 20 measures the temperature difference between test and reference samples 18 and 19. The signal from thermocouple 20 through the adder 16 enters the recording device 17 in the antiphase of the signal from the sensor 15 5 deformation, resulting in a compensation of both signals. When phase transformations or creep appear in the test material from the deformation sensor 15, the uncompensated signal corresponding to the difference of the deformations of the test person is fed to the registered device 17 and the reference samples 18 and 19; on which judging the deformation of the test material caused by structural changes.

Способ позвол ет повысить точность изменени  при термоудара за счет определени  деформации образца испытуемого материала, обусловленной только структурными изменени ми .The method makes it possible to increase the accuracy of change during thermal shock due to the determination of the deformation of the sample of the test material, due only to structural changes.

/5/five

99

/7/ 7

//

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕФОРМАЦИИ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что образец испытуемого материала и эталонный образец одновременно нагружают одинаковой нагрузкой, нагревают до заданной температуры и непрерывно регистрируют разность деформаций испытуемого и эталонного образцов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения при термоударах, эталонный образец изготавливают из материала, не претерпевающего фазовых превращений в интервале температур испытания и имеющего коэффициент термического расширения, равный коэффициенту термического расширения испытуемого материала, сечение эталонного образца выбирают из условия отсутствия ползучести материала, в процессе термоудара непрерывно регистрируют разность температур испытуемого и эталонного образцов и по разности деформаций и разности температур судят о деформации материала, вызванной структурными изменениями.METHOD FOR MEASURING DEFORMATION OF MATERIALS, which consists in the fact that the sample of the test material and the reference sample are simultaneously loaded with the same load, heated to a predetermined temperature and the difference in the deformations of the test and reference samples is continuously recorded, characterized in that, in order to increase the measurement accuracy during thermal shock, the reference sample made of a material that does not undergo phase transformations in the test temperature range and has a coefficient of thermal expansion equal to the coefficient the thermal expansion of the test material, the cross section of the reference sample is selected from the condition of lack of creep of the material during the thermal shock temperature difference is recorded continuously test and reference samples and on the difference in strain and the temperature difference is judged on material deformation caused by structural changes. SU _т1017958SU _T 1017958