Научные руководители: Старцев Олег Владимирович, д.т.н., профессор АГУ, Суранов Александр Яковлевич, к.т.н., старший преподаватель

На физическом факультете Алтайского государственного университета разработан и изготовлен автоматизированный линейный дилатометр. Дилатометр предназначен для изучения в широком интервале температур термического расширения различных классов полимерных и полимерных композиционных материалов: армированных пластиков, блочных полимеров, волокон, микропластиков, пленок, отвержденных связующих и т.п.

На рис.1 изображена блок-схема дилатометра. Нагреватель представляет собой пустотелый цилиндр, на внешней стороне которого намотана нагревающая спираль с постоянным шагом 0,5 мм. Нагреватель расположен вертикально при помощи системы креплений, позволяющих регулировать положение нагревателя по вертикали и горизонтали. Система крепления образца позволяет регулировать его положение внутри нагревателя. Датчиком температуры в нагревателе является дифференциальная термопара хромель-копель, подключенная к прецизионному инструментальному усилителю. Сигнал с усилителя термопары подается через аналоговый коммутатор на модуль 12 разрядного АЦП Ф4223. Выборка данных с АЦП производится в буферное ОЗУ устройства сопряжения (ISA Card). По окончании считывания данных из ОЗУ производится пересчет данных в компьютере непосредственно в значение температуры. В зависимости от значения температуры управляющая программа выполняет коррекцию сигнала, подаваемого на схему нагрева, работающую по принципу широтно-импульсной модуляции.

Система регистрации микроперемещений основана на методе теневой проекции. Оптическая система проецирует изображение шторки, жестко связанной с исследуемым образцом на фотодиодную линейку ФУК1Л2. Схема опроса формирует управляющие сигналы линейки и передает на АЦП сигналы изображения, синхронизированные строчными импульсами. Оцифрованное изображение поступает с выхода АЦП в буферное ОЗУ устройства сопряжения (ISA Card). Далее компьютер производит пересчет данных непосредственно в микроперемещение.

Основные технические характеристики дилатометра приведены в Таблице.

Для автоматизации процесса измерений линейный дилатометр был подключен к персональному компьютеру 486SX-33. Авторами написан пакет программ, который позволяет производить следующие действия:

• задавать диапазон температур;
• задавать шаг по температуре;
• задавать время выдержки образца при нужной температуре;
• выводить экспериментальные данные на экран и в файл в реальном времени.

Пакет программ написан на языке программирования BORLAND DELPHI 3.0 Client/Server и представляет собой 32-битное приложение под OS WINDOWS 9*/NT.

e-mail: asf@asf.e-burg.ru