Способ изготовления горячего спая термопары для измерения температуры металлической поверхности

 

Изобретение относится к технологии изготовления термометрических датчиков. Цель изобретения - повышение качества горячего спая термопары. Ка место контакта термоэлектрода и металлической поверхности наносят пасту галлиевого припоя и пропускают ток через термопару, который вызывает нагрев термоэлектрода. Тепло, выделяющееся в горячем спае, нагревает слой пасты галлиевого припоя, прилегающий к термоэлектроду и металлической поверхности, и в зазоре между ними и способствует более быстрому образованию интерметаллических соединений галлиевых сплавов в этом слое. Током, протекающим через термопару, нагревают горячий спай до температуры 100-150°С, что ускоряет процесс затвердевания галлиевого припоя именно в горячем спае термопары. Одновременно с измерением температуры горячего спая измеряют электрическое сопротивление термопары, по которому судят о завершении процесса изготовления термопары. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. to (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) Ai (51) 4 G 01 К 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3836342/24-10 (22) 02,0).85 (46) 07.01.88. Бюл. У ) (71) Северо-западный заочный политехнический институт (72) В.Г.Лабейш, С.А.Усов, В.И.Примни, В.В.Жданов и Ю.А.Макаров (53) 536.532(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 922533, кл. G 01 К 7/02, 1982.

Костин А.К., Ларионов В.В., Михайлов Л.И. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания. Л., 1979, с.89-91. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ГОРЯЧЕГО

СПАЯ ТЕРМОПАРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к технологии изготовления термометрических датчиков. Цель изобретения - повышение качества горячего спая термопары.

ha место контакта термоэлектрода и м ет алли ч ес к ой по в ерхи ос ти на нося т пасту галлиевого припоя и пропускают ток через термопару, который вызывает нагрев термоэлектрода. Тепло, выделяющееся в горячем спае, нагревает слой пасты галлиевого припоя, прилегающий к термоэлектроду и металлической поверхности, и в зазоре между ними и способствует более быстрому образованию интерметаллических соединений галлиевых сплавов в этом слое.

Током, протекающим через термопару, нагревают горячий спай до температуры 100-150 С, что ускоряет процесс затвердевания галлиевого припоя именно в горячем спае термопары Одновременно с измерением температуры горячего спая измеряют электрическое сопротивление термопары, по которому судят о завершении процесса изготовления термопары. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, 1 1364905 2

Изобретение относится к технологии изготовления термометрических датчиков, а именно к способам изготовления горячих спаев термопар.

Целью изобретения является повышение качества горячего спая термопары.

На чертеже изображена схема осуществления способа.

Способ осуществляется следующим образом.

Во время шлифования образуются микроконтакты — мостики между термоэлектродом и металлической поверхностью и возникает термо-ЗДС термопа- 15 ры. Затем на место контакта термоэлектрода и металлической поверхности наносят пасту галлиевого припоя и пропускают ток через термопару. Ток проходит по цепи термопары и вызыва- 20 ет нагрев термоэлектрода, причем в большей степени тепло выделяется в горячем спае из-за несовершенства электрического контакта по образованным в процессе шлифовки микроконтак- 2о там — мостикам.

Тепло, выделяющееся в горячем спае, нагревает слой пасты галлиевого припоя, прилегающий непосредственно к термоэлектроду и металлической 30 поверхности, и в зазоре между ними и способствует более быстрому образованию интерметаллических соединений галлиевых сплавов в этом слое, Током, протекающим через термопару, нагре" вают горячий спай до 100-150 С, так о как при температуре выше 150 С образуются соединения, повышающие хрупкость галлиевого сплава. А повышение о температуры выше 100 С ускоряет про- 40 цесс затвердевания галлиевого припоя именно в горячем спае термопары (до единиц — десятков минут). Основная же масса припоя затвердевает медленнее (часы) и не образует твердой 45 пленки сплава на металлической поверхности, повышающей инерционность термопары и снижающей качество горячего спая, Кроме того, в процессе эатвердевания галлиевый припой увеличивается в объеме (до 10X) что способствует хорошему заполнению всех пустот между соединяемыми термоэлектродом и металлической поверхностью.

Температура в процессе изготовления спая контролируется по термо-ЭДС термопары. После затвердевания галлиевого припоя остатки пасты галлиевого припоя удвляются с металлической поверхности дополнительной шлифовкой и полировкой.

Кроме того, одновременно с измерением температуры горячего спая измеряют электрическое сопротивление термопары, по которому судят о завершении процесса изготовления термопары, Сопротивление термопары в основном определяется сопротивлением его горячего спая (единицы — десятки Ом) в процессе изготовления, которое связано с образованием интерметаллических соединений и затвердеванием сплава, так как удельное электрическое сопротивление пасты галлиевого припоя ниже удельного электрического сопротивления затвердевшего галлиевого припоя. Более точное определение времени завершения процесса облегчает очистку остатков пасты галлиевого припоя и повышает качество горячего спая термопары..

Пример. Электроиэолированный термоэлектрод i из окисленной проволоки никеля диаметром 0,25 мм пропускался сквозь отверстие металлической поверхности 2 диаметром 0,27 мм, Металлическая поверхность 2, температура которой подлежала измерению, была изготовлена из стали 12Х18Н107, Термоэлектрод 1 запиливали заподлицо с металлической поверхностью 2, шлифовали и полировали вместе с ней шкуркой М2 и пастой ГОИ. Затем на место контакта 3 термоэлектрода 1 и металлической поверхности 2 наносили галлиевый припой 4 из смеси порошков меди и галлия (фракции 5-10 мм, 30Х галлия, 707 меди). Место контакта 3 и галлиевый припой 4 нагревали трижды до температуры в пределах 100о

150 С, для чего пропускали через термопару ток 0,15; 0,17.и 0,2А для достижения температур соответственно о

100, 120 и 150 С, при которых процесс затвердевания галлиевого сплава продолжался 60, 40 и 30 мин, Одновременно измеряли электрическое сопротивление термопары к термо-ЗДС вольтметром В7-23 (не показан), кратковременно отключая ток. По сопротивлению термопары судили о завершении процесса. После чего очищали место контакта 3 от галлиевого припоя 4 шлифованием металлической поверхности 2 шкуркой и полированием пастой ГОИ.

1364905

Составитель В.Агапова

Техред М.Дидык Корректор А.Зимокосов

Редактор В. Данко

Заказ 6585/33

Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул,Проектная,4

Формул аизобретени я

1. Способ изготовления горячего спая термопары для измерения температуры металлической поверхности, включающий размещение электроизолированного термоэлектрода в отверстии металлического тела, запиливание конца термоэлектрода заподлицо с металлической поверхностью, шлифование и полирование его вместе с металлической поверхностью, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения качества горячего спая термопары, на место контакта термоэлектрода и металлической поверхности наносят пасту галлиевого припоя, нагревают место контакта до температуры 100-150 С пропусканием тока через термопару, 5 при этом контролируют температуру нагрева по термо-ЭДС термопары, выдерживают при указанной температуре место контакта до затвердевания галлиевого припоя, после чегО дополнитель10 но полируют металлическую поверхность.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что при нагревании места Контакта измеряют сопротивление термопары, по величине которого судят о завершении процесса затвердевания галлиевого припоя.