DE19601788C1

DE19601788C1 - Contactless measurement device for high-temperature fracture parameters

Info

Publication number: DE19601788C1
Application number: DE1996101788
Authority: DE
Inventors: Otto Schack
Original assignee: GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH
Current assignee: GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1997-07-24
Anticipated expiration: 2016-01-20

Abstract

The device is based on a heated chamber (11) in which the specimen (12) with marking pins (13) is placed between two evacuated quartz glass tubes (17) facing a helium-neon laser transmitter (15) and a photoreceiver (16) respectively. The outer ends (20) of the tubes are water-cooled (22) to a predetermined low temperature. A strip of laser light from a rotating mirror and a special lens scans the specimen 125 times per second. The pins cast shadows (21) whose duration is evaluated electronically as a basis for determination of the required fracture parameters.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur berührungs losen Erfassung von Bruchparametern wie der Lastpunkt verschiebung V_LL und der Rißspitzenverschiebung δ bei einer Hochtemperaturwerkstoffprüfung, bei der eine in einer beheizbaren Kammer angeordnete, mit Markierungs stiften versehbare Werkstoffprobe mittels die Kammer durchquerenden Laserlichts beaufschlagt wird, wobei die Markierungsstifte, die sich im Laufe der mechanischen Beaufschlagung der Werkstoffprobe verschieben, eine Unterbrechung des Lichts erzeugen, deren zeitliche Länge ein Maß zur Bestimmung der Bruchparameter ist.The invention relates to a device for the contactless detection of fracture parameters such as the load point displacement V _LL and the crack tip displacement δ in a high-temperature material test in which a material sample provided in a heatable chamber with markers is exposed to laser light passing through the chamber, the marker pins that shift in the course of the mechanical loading of the material sample, generate an interruption of the light, the length of which is a measure for determining the fracture parameters.

Eine Vorrichtung ähnlicher Art ist bekannt (JP 3-144343 (A) In: Pat. Abstr. of Japan, Sect. P, Vol. 15 (1991) Nr. 368 (P-1253)). Mit der bekannten Vorrichtung soll eine wärmebeständige Substanz in einem erwärmten Zustand präzise gemessen und untersucht werden. Dabei wird die Substanz in einen elektrisch beheizbaren Ofen überführt, der mittels einer Vakuumpumpe evakuiert wird, wobei dann ein Argongas in den Innenraum des Ofens gegeben wird. Das Vorsehen von Argongas im Innenraum des Ofens nach seiner Evakuierung soll der Verschlechterung der Meßge nauigkeit des Laserlichtstrahles entgegenwirken. Eine Verschiebung der Substanz bzw. der Meßprobe aufgrund einer von außen zugeführten Kraft wird durch einen Laserlichtstrahl ermittelt, der durch zwei gegenüber liegende Fenster aus wärmebeständigem Glas, die im Ofen gegenüberliegend ausgebildet sind, hindurchgeleitet wird, wobei die Ablenkung bzw. Störung des Laserlicht strahls in Abhängigkeit der Substanz bzw. der Probe erfaßt wird.A device of a similar type is known (JP 3-144343 (A) In: Pat. Abstr. of Japan, Sect. P, Vol. 15 (1991) No. 368 (P-1253)). With the known device a heat-resistant substance in a heated state be measured and examined precisely. The Transferred substance into an electrically heated oven, which is evacuated by means of a vacuum pump, whereby then an argon gas is placed in the interior of the furnace. The presence of argon gas in the interior of the furnace its evacuation is said to worsen the Meßge counteract the accuracy of the laser light beam. A Displacement of the substance or sample due to an externally supplied force is replaced by a Laser beam detected by two opposite lying windows made of heat-resistant glass that are in the oven are formed opposite, passed through being, the deflection or disturbance of the laser light depending on the substance or the sample is detected.

Bekannte Meßglieder von Wegmeßsystemen, wie sie bei spielsweise für den Einsatz in Bruchmechanikversuchen im Zusammenhang mit einer Werkstoffprüfung verwendet werden, sind regelmäßig nur in einem eingeschränkten Temperaturbereich einsetzbar. Bei der Hochtemperatur werkstoffprüfung ist es deshalb nötig, die zu messenden Wege von der warmen Werkstoffprobe, die sich in einer Wärmekammer befindet, durch die Kammerwand hindurch in einen Bereich mit Raumtemperatur zu übertragen und dort zu messen. Diese Übertragung der zu messenden Wege erfolgt, wie erwähnt, mittels Laserlichts bei einer bekannten Vorrichtung gemäß der eingangs genannten Art.Known measuring elements of displacement measuring systems, as in for example for use in fracture mechanics experiments in Used in connection with a material test are regularly limited only Temperature range can be used. At high temperature it is therefore necessary to test the materials to be measured Away from the warm material sample, which is in one Heat chamber is located in through the chamber wall to transfer an area at room temperature and there to eat. This transfer of the paths to be measured takes place, as mentioned, by means of laser light at a known device according to the type mentioned.

Dabei werden an der zu untersuchenden Werkstoffprobe in der sogenannten Lastlinie und an der sogenannten Ermü dungsanrißspitze kleine Stifte als Meßpunkte befestigt, und zwar ähnlich dem Prinzip, wie es für Normaltempera turmeßaufnehmer in Normaltemperaturumgebung der Fall ist. Derartige Normaltemperaturmeßgeber sind beispiels weise in der DE-Gbm 88 03 392 oder DE-Gbm 89 06 973 beschrieben.The material sample to be examined in the so-called load line and the so-called Ermü small pins attached as measuring points, and similar to the principle as it is for normal tempera tower sensor in the normal temperature environment the case is. Such normal temperature sensors are for example as in DE-Gbm 88 03 392 or DE-Gbm 89 06 973 described.

Bei der Hochtemperaturwerkstoffprüfung befindet sich die Werkstoffprobe in der erwärmbaren Kammer, wobei das Laserlicht durch das besagte eine Fenster der Kammer streifend an der Werkstoffprobe entlanggeführt wird und ein Teil des Laserlichts wiederum durch das besagte weitere Fenster in der Kammer austritt und auf einen Laserempfänger gelangt. Durch Parallelverschiebung des Laserlichts bzw. Laserstrahls entlang der Probenseite erzeugen die Stifte der Probe einen entsprechenden Schatten. Aus der benötigten Zeit für die Verschiebung zwischen den Schatten der Stifte wird mit einer be kannten Geschwindigkeit der Parallelverschiebung des Laserstrahls der Abstandschatten und somit der Abstand der Meßpunkte an der Probe bestimmt.The is in the high temperature material test Material sample in the heatable chamber, the Laser light through said window of the chamber is rubbed along the material sample and part of the laser light in turn through said more windows emerges in the chamber and onto one Laser receiver arrives. By moving the Laser light or laser beam along the sample side the pins of the sample generate a corresponding one Shadow. From the time required for the shift between the shadows of the pens with a be Known speed of parallel displacement of the Laser beam of the distance shadow and thus the distance the measuring points on the sample.

Bei einer erwärmten Werkstoffprobe innerhalb der Kammer beispielsweise auf 1000°C gerät der Laserstrahl inner halb der Kammer sehr stark ins Schwingen, beispielsweise bei der vorgenannten Innentemperatur der Kammer um ca. 100 Mikrometer. Dehnungsgeregelte Versuche von Werk stoffproben bei diesem oder ähnlichem Hochtemperaturni veau werden derart durchgeführt, daß dabei Dehnungsge schwindigkeiten 1 Mikrometer pro Stunde eingestellt werden. Der durch den Temperatureinfluß im Inneren der Kammer stark ins Schwingen geratene Laserstrahl wird durch diesen durch die erwärmten Luftmoleküle bedingten Effekt abgelenkt, was zu erheblichen, nicht tolerablen Meßungenauigkeiten führt.With a heated material sample inside the chamber for example at 1000 ° C the laser beam gets inside half of the chamber vibrates very strongly, for example at the aforementioned internal temperature of the chamber by approx. 100 microns. Strain-controlled tests at the factory fabric samples at this or similar high temperature Ni veau are carried out in such a way that expansion strain speeds set at 1 micron per hour will. The temperature influence inside the Chamber strongly vibrated laser beam through this due to the heated air molecules Effect distracted, leading to significant, intolerable Leads to measurement inaccuracies.

Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Schwingen des Laserstrahls im Inneren der Kammer weitgehend vermieden wird, so daß die Messung der Bruchparameter mit hoher Präzision und guter Reprodu zierbarkeit bei Temperaturen bis zu 1000°C und höher in der unmittelbaren Umgebung der Werkstoffprobe erfolgen kann, wobei die Vorrichtung einfach und kostengünstig realisierbar sein soll.It is therefore an object of the present invention To create device of the type mentioned, at the swinging of the laser beam inside the chamber is largely avoided, so that the measurement of Fracture parameters with high precision and good reproduction decorability at temperatures up to 1000 ° C and higher in the immediate vicinity of the material sample can, the device simple and inexpensive should be realizable.

Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß das die Kammer durchquerende Laserlicht bis unmittelbar in den Bereich der Werkstoffprobe in einem rohrförmigen Element mit lichttransparenter Lichteintrittsfläche und lichttransparenter Lichtaustrittsfläche geführt wird, wobei im rohrförmigen Element ein Vakuum ausgebildet ist.The object is achieved according to the invention in that the laser light crossing the chamber until immediately in the area of the material sample in a tubular Element with light transparent light entry surface and light-transparent light exit surface is guided, a vacuum being formed in the tubular element is.

Der wesentliche Vorteil ist der, daß bekannte Vorrich tungen zum berührungslosen Erfassen von Bruchparametern bei der Hochtemperaturwerkstoffprüfung lediglich dahin gehend modifiziert werden müssen, daß Sorge dafür getragen wird, daß das Laserlicht bzw. der Laserstrahl in der Kammer bis unmittelbar in den Bereich der Werk stoffprobe im Vakuum geführt wird, d. h. wenig Luftmole küle in diesem Bereich vorhanden sind, die durch den Temperaturgradienten ins Schwingen geraten und dadurch den Laserstrahl ablenken, wobei die Führung des Laser lichts im Vakuum unmittelbar bis in den Bereich der Probe in der Kammer vorteilhafterweise dadurch erfolgt, daß das Laserlicht in dem rohrförmigen Element mit lichttransparenter Lichtaustrittsfläche und lichttrans parenter Lichteintrittsfläche geführt wird, d. h. das notwendige Vakuum wird lediglich in dem rohrförmigen Element erzeugt bzw. ausgebildet.The main advantage is that known Vorrich for contactless detection of fracture parameters with the high-temperature material test only there going to have to be modified that care is carried that the laser light or the laser beam in the chamber right up to the area of the factory sample is carried out in a vacuum, d. H. little air mole coolers are present in this area, which are caused by the Temperature gradients start to vibrate and as a result deflect the laser beam while guiding the laser in the vacuum directly into the area of Sample is advantageously carried out in the chamber by that the laser light in the tubular element with light-transparent light exit surface and light-transl Parenter light entry surface is guided, d. H. the necessary vacuum is only in the tubular Element created or formed.

Grundsätzlich kann das rohrförmige Element aus belie bigen geeigneten Werkstoffen bestehen, so lange die Lichttransparenz der Lichteintrittsfläche und der Lichtaustrittsfläche gewährleistet ist. Vorteilhafter weise ist dabei des rohrförmige Element aus Quarzglas ausgebildet, das hochtemperaturstabil ist und verhält nismäßig einfach und kostengünstig bereitstellbar ist.Basically, the tubular element can be made of suitable materials, as long as the Light transparency of the light entry surface and the Light exit surface is guaranteed. More advantageous the tubular element is made of quartz glass trained, which is stable to high temperatures and behaves is reasonably simple and inexpensive to provide.

Die lichttransparenten Lichteintritts- und Lichtaus trittsflächen können ebenfalls aus beliebigen geeigneten Werkstoffen hergestellt sein, die eine hohe Licht transparenz gewährleisten. Es hat sich jedoch als vorteilhaft herausgestellt, dafür ein Quarzglas zu verwenden, das unter dem Markennamen bzw. der Produkt bezeichnung "Herasil" bekannt ist. Dieses Quarzglas ist auch bei den hohen Temperaturen, wie sie für die hier beschriebenen Hochtemperaturwerkstoffprüfungsversuche im Inneren der Kammer herrschen, für Laserlicht in hohem Maße lichttransparent, so daß dadurch keine Ablenkungen des Laserstrahls und nur eine geringe Durchtrittsdämpfung zu erwarten ist. The light-transparent light entry and exit treads can also be made of any suitable Materials are made that have high light ensure transparency. However, it has proven to be turned out to be a quartz glass use that under the brand name or product designation "Herasil" is known. This is quartz glass even at the high temperatures like those here described high temperature material testing in Rule inside the chamber, for laser light in high Dimensions light transparent, so that there are no distractions of the laser beam and only a small one Pass-through damping is to be expected.

Bei einer noch anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist wenigstens ein außerhalb der Kammer liegender Bereich des rohrförmigen Elementes temperier bar ausgebildet, so daß sich dieser Bereich des rohrförmigen Elementes nicht über eine vorbestimmbare Temperatur hinaus erwärmen kann. Als Temperierungsmittel eignen sich grundsätzlich beliebige geeignete Stoffe, das Temperierungsmittel ist jedoch vorteilhafterweise ein Fluid und dieses insbesondere vorteilhafterweise Wasser.In yet another advantageous embodiment of the Device is at least one outside the chamber lying area of the tubular element tempering bar trained so that this area of tubular element does not have a predeterminable Temperature can warm up. As a tempering agent basically any suitable substances are suitable, however, the tempering agent is advantageous a fluid and this in particular advantageously Water.

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die nach folgenden schematischen Zeichnungen anhand eines Aus führungsbeispieles eingehend beschrieben. Darin zeigen:The invention will now be described with reference to the following schematic drawings using an off management example described in detail. In it show:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Darstellung eines schematischen Aufbaus der Vorrichtung, Fig. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the apparatus,

Fig. 2 den Verlauf einer Messung einer Werkstoffprobe zur Ermittlung von Bruchparametern über die Zeit mit einer über die Dehnung von 10 µm/h geregelten Prüfgeschwindigkeit bei einer Temperatur von 700°C im Inneren der Kammer ohne Führung des Laserlichts im Vakuum bis unmittelbar in den Bereich der Probe und Fig. 2 shows the course of a measurement of a material sample to determine fracture parameters over time with a test speed regulated over the expansion of 10 µm / h at a temperature of 700 ° C in the interior of the chamber without guiding the laser light in a vacuum directly into the area the sample and

Fig. 3 den Verlauf einer Messung einer Werkstoffprobe zur Ermittlung von Bruchparametern über die Zeit mit einer über die Dehnung von 10 µm/h geregelten Prüfgeschwindigkeit bei einer Temperatur von 700°C im Inneren der Kammer mit Führung des Laserlichts im Vakuum bis unmit telbar in den Bereich der Probe. Fig. 3 shows the course of a measurement of a material sample to determine fracture parameters over time with a controlled over the expansion of 10 microns / h test speed at a temperature of 700 ° C inside the chamber with guidance of the laser light in a vacuum until immediately in the Area of sample.

Die Vorrichtung 10 besteht im wesentlichen aus einer Kammer 11, in der auf an sich bekannte Weise eine Werkstoffprobe 12 angeordnet ist, die von Außen über hier nicht dargestellte Mittel auf bekannte Weise zur Ermittlung der Bruchparameter wie beispielsweise der Lastpunktverschiebung V_LL und der Rißspitzenverschiebung δ gedehnt wird. Auf der Werkstoffprobe 12 sind auf ebenfalls an sich bekannte Weise Markierungsstifte 13 angeordnet, die bei Nicht-Hochtemperaturwerkstoffprü fungsuntersuchungen Angriffspunkte für mechanische Wegaufnehmer sind, und hier ebenfalls Bezugspunkte für die durchzuführende Messung sind, hier allerdings mittels Laserlicht 14, was im einzelnen noch weiter unten beschrieben wird.The device 10 essentially consists of a chamber 11 in which a material sample 12 is arranged in a manner known per se, which stretches from the outside in a known manner by means not shown here for determining the breaking parameters such as the load point displacement V _LL and the crack tip displacement δ becomes. On the material sample 12 marking pens 13 are likewise known per se, arranged are the vaporization analysis in non-Hochtemperaturwerkstoffprü targets for mechanical transducer, and here also reference points for the measurement to be performed are, however, what is described here by means of laser light 14 in detail further below becomes.

Die Kammer 11, vielfach in diesem Zusammenhang auch als Ofen bezeichnet, wird durch hier nicht gesondert darge stellte Mittel beheizt, so daß im Innenraum 110 der Kammer 11 Temperaturen bis zu 1000°C, aber auch darüber hinaus erzeugt werden können. Gemäß der Darstellung von Fig. 1 an den gegenüberliegenden Seitenwänden ist die Kammer 110 mit Öffnungen versehen, in die auf beiden Seiten jeweils rohrförmige Elemente 17 im wesentlichen gegenüber dem Innenraum der Kammer 110 eingesetzt sind, wobei die beiden rohrförmigen Elemente 17 in wesent lichen einen gleichen Aufbau haben. Der Mantel des rohrförmigen Elements 17 besteht hier aus Quarzglas wohingegen die beiden Stirnflächen des rohrförmigen Elementes, die jeweils eine Lichtaustrittsfläche 19 und eine Lichteintrittsfläche 18 bilden, durch einen laserlichttransparenten Werkstoff, beispielsweise Quarzglas, verschlossen sind. Dieses Quarzglas, das unter dem Handelsnamen oder dem Markennamen "Herasil" bekannt ist, ist auch bei hohen Umgebungstemperaturen für Laserlicht uneingeschränkt lichttransparent. Beide Seiten der Lichteintrittsflächen 18 bzw. der Lichtaus trittsflächen 19 sind normalerweise poliert. Im Innen raum des rohrförmigen Elementes 17 herrscht Vakuum. In den jeweiligen Achsverlängerungen der beiden rohrförmigen Elemente 17, die selbst wiederum axial zueinander in der Kammer 11 angeordnet sind, befinden sich auf der einen Seite ein Lasersender 15 und auf der anderen Seite der Kammer ein Laserempfänger 16. Wenig stens der außerhalb der Kammer 11 jeweils liegende Bereich 20 der rohrförmigen Elemente 17 kann temperiert werden, und zwar beispielsweise mittels eines flüssigen Temperierungsmittels 20 in Form von Wasser oder mittels eines beliebigen anderen Temperierungsmittels. Dadurch können die außerhalb der Kammer 11 liegenden Bereiche 20 der rohrförmigen Elemente 17 auf einer vorbestimmbaren niedrigeren Temperatur gehalten werden, als der im Inneren der Kammer 11 des liegenden Bereichs der rohrförmigen Elemente 17.The chamber 11 , often referred to in this context as an oven, is heated by means not shown here Darge means so that in the interior 110 of the chamber 11 temperatures up to 1000 ° C, but also can be generated. According to the illustration of FIG. 1 at the opposite side walls of the chamber is provided with openings 110, are inserted in the on both sides of each tubular members 17 substantially facing the interior of the chamber 110, whereby the two tubular elements 17 union, in material an equal Have structure. The jacket of the tubular element 17 is made of quartz glass, whereas the two end faces of the tubular element, which each form a light exit surface 19 and a light entry surface 18 , are closed by a material that is transparent to laser light, for example quartz glass. This quartz glass, which is known under the trade name or the brand name "Herasil", is fully transparent to laser light even at high ambient temperatures. Both sides of the light entry surfaces 18 and the light exit surfaces 19 are normally polished. In the interior of the tubular element 17 there is a vacuum. In the respective axis extensions of the two tubular elements 17 , which in turn are arranged axially to one another in the chamber 11 , there is a laser transmitter 15 on one side and a laser receiver 16 on the other side of the chamber. At least the area 20 of the tubular elements 17 located outside the chamber 11 can be tempered, for example by means of a liquid tempering agent 20 in the form of water or by means of any other tempering agent. As a result, the regions 20 of the tubular elements 17 lying outside the chamber 11 can be kept at a predeterminable lower temperature than that inside the chamber 11 of the lying region of the tubular elements 17 .

Bei dem Beispiel gemäß den Fig. 1 bis 3 wird ein Lasersender 15 verwendet, der nach dem sogenannten Licht-Scannermeßverfahren arbeitet, wobei das Laserlicht 14 hier beispielsweise durch einen HeNe-Laser mit 1,3 mW Ausgangsleistung und einer Wellenlänge von 632,8 nm arbeitet. Der Lasersender 15 erzeugt mittels eines rotierenden Spiegels und einer speziellen Linse ein Lichtband. Dieses Lichtband ist in Wirklichkeit ein parallel zu sich selbst verschobener Laserstrahl mit einem Durchmesser von 0,8 mm, der sich 125 mal in der Sekunde über den gesamten Meßbereich bewegt, und zwar mit einer Strahlbreite von 55,9 mm.In the example according to FIGS. 1 to 3, a laser transmitter 15 is used, which operates according to the so-called light scanner measurement method, the laser light 14 here, for example, by a HeNe laser with 1.3 mW output power and a wavelength of 632.8 nm is working. The laser transmitter 15 generates a light band by means of a rotating mirror and a special lens. This light band is actually a parallel shifted laser beam with a diameter of 0.8 mm, which moves 125 times per second over the entire measuring range, with a beam width of 55.9 mm.

Eine hier nicht dargestellte elektronische Auswerteein richtung erzeugt den Mittelwert der 125 Messungen als Meßergebnis, vgl. Fig. 2 und 3. Alle Genauig keitsangaben beziehen sich auf 1 Sekunde Meßdauer. Der Meßbereich in der Strahlmitte des Laserlichts bzw. Laserstrahls 14 beträgt 1,0 mm bis 50,8 mm. Der Laser empfänger 16 empfängt das einfallende Licht auf einem Detektor, der es in ein elektrisches Signal umwandelt.An electronic evaluation device, not shown here, generates the average of the 125 measurements as the measurement result, cf. Fig. 2 and 3. All accuracy information relates to 1 second measurement. The measuring range in the center of the beam of the laser light or laser beam 14 is 1.0 mm to 50.8 mm. The laser receiver 16 receives the incident light on a detector, which converts it into an electrical signal.

Die in das Lichtband des Laserlichtes bzw. Laserstrahles 14 eingebrachten Markierungsstifte 13 auf der Werk stoffprobe 12 erzeugen einen zeitlich begrenzten Schat ten 21 und dadurch eine Unterbrechung des Signals. Aus der Zeitdauer dieser Unterbrechung wird in der er wähnten, hier nicht dargestellten elektronischen Aus werteeinrichtung das zu bestimmende Maß der zu ermit telnden Bruchparameter ermittelt.The introduced into the light band of the laser light or laser beam 14 marker pens 13 on the material sample 12 generate a time-limited shadow th 21 and thereby an interruption of the signal. From the duration of this interruption, the measure of the fracture parameters to be determined is determined in the electronic evaluation device mentioned, not shown here.

Dadurch, daß das die Kammer 11 in Form eines Strahls ausgebildete Laserlicht 14 bis unmittelbar in den Bereich der Probe 12 im evakuierten rohrförmigen Element 17 im Vakuum geführt wird, im Innenraum der rohrförmigen Elemente 17 somit wenig Luftmoleküle vorhanden sind, die das Laserlicht 14 zum Schwingen bringen können, wird erfindungsgemäß ein hohes Maß an Meßgenauigkeit er reicht.Because the chamber 11 in the form of a beam, the laser light 14 is guided directly into the region of the sample 12 in the evacuated tubular element 17 in a vacuum, there are therefore few air molecules in the interior of the tubular elements 17 which cause the laser light 14 to oscillate can bring, according to the invention a high level of measurement accuracy, he is sufficient.

BezugszeichenlisteReference list

10 Vorrichtung
11 Kammer
110 Innenraum
12 Probe
13 Markierungsstift
14 Laserlicht
15 Lasersender
16 Laserempfänger
17 rohrförmiges Element
18 Lichteintrittsfläche
19 Lichtaustrittsfläche
20 Bereich (außerhalb der Kammer)
21 Schatten
22 Temperierungsmittel 10 device
11 chamber
110 interior
12 sample
13 marker pen
14 laser light
15 laser transmitters
16 laser receivers
17 tubular element
18 light entry surface
19 light exit surface
20 area (outside the chamber)
21 shadows
22 tempering agents

Claims

1.Device for the contactless detection of fracture parameters such as the load point displacement V _LL and the crack tip displacement δ in a high-temperature material test in which a material sample arranged in a heatable chamber and provided with marking pens is acted upon by means of laser light passing through the chamber, the marking pins, the shift in the course of the mechanical loading of the material sample, generate an interruption of the laser light, the length of time of which is a measure for determining the fracture parameters, characterized in that the laser light ( 14 ) passing through the chamber ( 11 ) extends directly into the area of the material sample ( 12 ) in a tubular element ( 17 ) with light-transparent light entry surface ( 18 ) and light-transparent light exit surface ( 19 ) is guided, a vacuum being formed in the tubular element ( 17 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the tubular element ( 17 ) is made of quartz glass.

3. Device according to one or both of claims 1 or 2, characterized in that the light-transparent light entry and exit surfaces ( 18 , 19 ) consist of quartz glass (Herasil).

4. Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that at least one area ( 20 ) of the tubular element ( 17 ) lying outside the chamber ( 11 ) is designed to be temperature-controlled.

5. The device according to claim 4, characterized in that the temperature control means ( 22 ) is a fluid.

6. The device according to claim 5, characterized in that the fluid is water.