Способ изготовления термоиндикатора

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для определения температуры нагрева чугунных и среднелегированных хромистых сталей или других металлов и сплавов. Способ включает размещение в инертной оболочке вещества, сигнализирующего наступление заданного интервала температур. Инертную оболочку получают путем нанесения на внутреннюю поверхность керамической формы по меньшей мере двух слоев эпоксидной смолы толщиной 0,1-0,3 мм с отвердеванием предыдущего слоя перед нанесением последующего. Затем заполняют форму веществом, сигнализирующим наступление заданного интервала температур, например, перманганатом калия, и заливают верхнюю часть формы эпоксидной смолой, а после затвердевания верхнего слоя оболочки форму разрушают. Технический результат - увеличение механической прочности термоиндикатора. 1 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области термометрии, а именно к порошковым термоиндикаторам, предназначенным для определения температуры нагрева чугунных или среднелегированных хромистых сталей или других металлов и сплавов, подвергающихся общему или местному нагреву и сигнализирующих наступление интервала температур 340-360°C.

При сварке в монтажных условиях легированных сталей или других металлов и сплавов необходим предварительный подогрев изделия. Определение температуры осуществляется либо при помощи термопар, либо при помощи измерителей температуры (например, НТ-6-4-700) на наружных или внутренних поверхностях заготовок. Однако это достаточно дорогостоящее и громоздкое оборудование для монтажных условий.

Известен способ изготовления термоиндикатора, фиксирующего интервал температуры (RU 2327123, 20.06.2008) нагреваемого изделия перед сваркой. Недостатком указанного изобретения является то, что данный термоиндикатор предназначен для фиксации температур в интервале 270-290°C и им невозможно определить температуру в интервале 340…360°C.

Известен способ изготовления термоиндикатора, регистрирующий температуру в интервале 340…360°C и содержащий в качестве компонентов, сигнализирующих наступление заданного интервала температур, перманганат калия, помещенный в полиэтиленовый пакет, используемый в качестве воздухонепроницаемой оболочки. При этом масса перманганата калия составляет 96-97%, а полиэтилена 3-4% (Пат. RU №2343434 C2, 10.01.2009).

Недостатком указанного изобретения является то, что полиэтиленовый пакет, используемый в качестве воздухонепроницаемой оболочки, имеет низкую механическую прочность, в результате чего при перемещении и хранении термоиндикатора из-за надрыва оболочки происходит разгерметизация и потеря ингредиентов. Кроме того, это влияет на длительность срока его хранения.

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является достижение удобства использования термоиндикатора и увеличение срока его хранения. За счет увеличения механической прочности (таблетки, полоски и др.) термоиндикатора.

Настоящий технический результат достигается тем, что в способе изготовления термоиндикатора, включающем размещение в инертной оболочке вещества, сигнализирующего наступление заданного интервала температур, формирование инертной оболочки осуществляют в керамической форме, на внутреннюю поверхность которой наносят, по меньшей мере, два слоя эпоксидной смолы толщиной 0,1-0,3 мм, с отвердеванием предыдущего слоя перед нанесением последующего, заполняют керамическую форму веществом, сигнализирующим наступление заданного интервала температур, и заливают верхнюю часть формы эпоксидной смолой, а после затвердевания верхнего слоя оболочки форму разрушают. В качестве вещества, сигнализирующего наступление заданного интервала температур, используют перманганат калия.

Термоиндикатор представляет собой таблетку, например, диаметром 8 мм и толщиной 3 мм, содержащую внутри таблетки (оболочки) измельченный перманганат калия (KMnO₄).

При нагреве до требуемой температуры начинается химическая реакция, сопровождаемая яркой вспышкой.

6_nKMnO₄+(C₂H₄)n=3nK₂M_nO₄+3_nMnO₂+2_nH₂O

Оптимальное соотношение компонентов рассчитывается исходя из приведенной выше химической реакции и составляет мас.%;

Инертная оболочка,

в качестве которой представлена эпоксидная смола 3…5,

Перманганат калия 95…97.

При увеличении содержания перманганата калия яркость вспышки уменьшается, при более высоком содержании эпоксидной смолы температура вспышки понижается.

Пример.

Осуществляли предварительный подогрев под сварку пластин из стали 12Х3М толщиной 6 мм газовым пламенем.

На расстоянии 80 мм от места сварки устанавливался термоиндикатор, рядом с ним для проведения контрольного измерения зачеканивалась хромельалюмелеевая термопара, подключенная к потенциометру. При нагреве до температуры 350°C происходило воспламенение термоиндикатора, сопровождающееся яркой вспышкой.

Оболочку для термоиндикатора готовили следующим образом: для получения керамической формы в заготовке из формовочной глины выдавливали стержнем отпечаток диаметром 8 мм и высотой 4-5 мм. Затем форма помещалась в муфельную печь при температуре 350°C и сушилась в течение 2 ч.

После этого стенки формы и дно смазывались эпоксидной смолой 2-3 раза, так чтобы образовалась оболочка толщиной 0,1-0,3 мм. После каждого нанесения слоя осуществлялось его отвердевание.

В подготовленную форму насыпались ингредиенты, и сверху наносился слой эпоксидной смолы (0,3-0,8 мм). После его затвердевания форма разрушалась, и остатки формы на поверхности таблетки очищались щеткой.

Предлагаемый термоиндикатор имеет высокую механическую прочность и длительный срок хранения.

1. Способ изготовления термоиндикатора, включающий размещение в инертной оболочке вещества, сигнализирующего наступление заданного интервала температур, отличающийся тем, что формирование инертной оболочки осуществляют в керамической форме, на внутреннюю поверхность которой наносят, по меньшей мере, два слоя эпоксидной смолы толщиной 0,1-0,3 мм, с отвердеванием предыдущего слоя перед нанесением последующего, заполняют керамическую форму веществом, сигнализирующим наступление заданного интервала температур, и заливают верхнюю часть формы эпоксидной смолой, а после затвердевания верхнего слоя оболочки форму разрушают.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве вещества, сигнализирующего наступление заданного интервала температур, используют перманганат калия.