Способ определения момента прогрева твердого тела

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ПРОГРЕВА ТВЕРДОГО ТЕЛА, заключающийся в измерении изменений температуры в различных областях измеряемого твердого тела, отличающийс я тем, что, с целью определения прекращения изменений тепловых потоков внутри объема твердого тела, через контролируемые области твердого тела пропускают электрический ток, измеряют электросопротивление твердого тела, а момент окончания прогрева определяют по моменту прекращения изменения электросопротивления . W 00 со 00 00 00 иг./

СОЮЗ COBETCNN

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„118988 (1)4 C 21 0 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н вторСК0М г СеидятеЛьСтам

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 3632913/22-02 (22) 21.04.83 (46) 07.11.85. Бюл. Ф 41 (71) Институт физики твердого тела

АН СССР (72) А.Д;Бронников, Н.Ф.Верюинин . и В.В.Сидоров (53) .621.783(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 658413, кл. С 01 К 7/16, 1977.

Авторское свидетельство СССР

9 542919, кл. G 01 К 11/06, 1970. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА

ПРОГРЕВА ТВЕРДОГО ТЕЛА, заключающийся в измерении изменений температуры в различных областях измеряемого твердого тела, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью определения прекращения изменений тепловых потоков внутри объема твердого тела, через контролируемые области твердого тела пропускают электрический ток, измеряют электросопротивление твердого тела, а момент окончания прогрева определяют по моменту прекращения изменения электросопротивления.

1,1189

Изобретение относится к измерениям температуры, в частности к способу определения изменения тепловых потоков, и может быть использовано в различных термостатирующих установках для определения изменений тепловых потоков в твердом теле, например для определения времени термообработки изделий сложной формы (прессовок; валов, турбин, инстру- 10 мента).

Цель изобретения — определение прекращения изменений тепловых потоков внутри объема твердого тела.

На фиг.1 представлена схема реализации способа при термостатировании образца монокристалла; на фиг,2схема реализации способа контроля прогрева образца, например, перед прессовкой; на фиг;3 — схема реали- gp зации способа при отжиге изделий сложной формы; на фиг.4 — экспериментальные зависимости изменения сопротивления образцов различного диаметра, одинаковой длины из монокристалла NaCI-, на фиг.5 — графики скорости изменения сопротивления во времени для образцов и условий, соответствующих фиг.4, Измерения проводились для образцов монокристалла NaCI размерами ф20, 35 и Ф50 длиной 50 мм по схеме, изображенной на фиг.1, на которой изображены образец 1, термостат

2, нагреватель 3, контакт 4, измери, тельная схема 5, источник 6 питания.

После прогрева термостата 2 до 470 С нагревателем 3 в термостат помещается образец 1 иэ монокристалла NaCI, через контакт 4 к монокристаллу подключается измерительная схема 5 и ис40 точник б электропитания. IIo мере прогрева образцов измеряется как их электрическое сопротивление (фиг.4), так и скорость изменения электросопротивления образцов (фиг..5). При этом из45 меряется отрезок времени, за который скорость изменения .электросопротивления приближалось к О, что свидетельствует о прогреве образца. За условный нуль в данном случае принимается ве50 личина 0 05 мОм/мин. Из графиков видно, что в зависимости от размера .образца времена, за которые стабилизируются тепловые потоки (наступает прогрев), заметно отличаются, Так, для образца 5 20 искомое время прогрева составляет около 20 мин, а для образца ф50 — около 46 мин.

Для определения времени начала прессовки после прогрева установленных в пресс образцов применяется схема, показанная на фиг.2. Образец 1 из NaCI или КС7 помещается в прессовую камеру 7 с нагревателем 3, через контакт 4 к нему подключаются измерительная схема 5 и источник 6 электропитания. Для начала прессовки необходимо знать момент прогрева всего объема изделия, сложность заключается в том, что возникают потери тепла через пуансон и матрицу, поэтому времена прогрева образца в термостате и на прессе сильно отличаются. В связи с этим проводятся измерения скорости изменения электросопротнвления

dR

dt — для всех образцов подвергавшихся

1 прессовке. Прессовку начинают при усdR ловии -- (0 05 мОмlмин. Способ nodt зволяет полностью избавиться от брака, вызванного растрескиванием образцов в случае неполного их прогрева.

При охлаждении образцов опытным путем было найдено, что при скорости охлажdR дения, соответствующей — (0 02 мОм/

dt

/мин, остаточные напряжения в образце незначительны и дальнейшая термообработка не требуется. Это. позволяет отказаться от вторичной термообработки образцов без ухудшения их качества.

Прн отжиге изделий сложной формы (фиг.З) в зависимости от требуемой области 8 контроля либо области 9, измерительный контакт подключается соответственно либо к точке, 10, либо к точке 11

Таким образом, способ позволяет определять изменения тепловых потоков в твердом теле различной формы. l189888

Фиг. 8

Фиг.,7

II89888

Я(и

f00 Ф(мин) 90 Я7

Фиг. 4

gO Фд Ж 59 . 100 tfivue)

Фиг. Х

Составитель В.Этинген

Редактор С.Пыжова Техоед T.Ä÷áèí÷àê

Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 6931/27 Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4