Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к технике проведения тепловых испытаний образцов и изделий из керамических материалов при радиационном нагреве. Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов, включающий изготовление термопары из термоэлектродной проволоки, прошедшей метрологическую поверку, крепление термопары к керамической поверхности термостойким клеем. Термопара изготавливается сваркой без образования королька (встык), а горячий спай покрывается тонким слоем термостойкого клея, что улучшает контакт спая термопары с поверхностью материала. Технический результат - повышение точности измерения температуры поверхности керамического материала при интенсивном радиационном нагреве. 2 ил.

 

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к технике проведения тепловых испытаний образцов и изделий из керамических материалов при радиационном нагреве.

При наземной отработке конструкции теплонагруженных элементов летательных аппаратов (ЛА) проводят тепловые испытания материалов, которые воспроизводят эксплуатационный тепловой режим посредством радиационного нагрева. В процессе испытаний температура контролируется термоэлектрическими преобразователями (термопарами), закрепленными на поверхности образцов и изделий так, чтобы не нарушались целостность конструкции и прочностные свойства изделия.

Известен способ измерения температуры на поверхности образцов и изделий диэлектрических материалов [Температурные измерения. Справочник/ Геращенко О.А., Гордое А.Н., Еремина А.К. и др.; Отв. ред. Геращенко О.А.; АН УССР Ин-т проблем энергосбережения. - Киев; Наук, думка, 1989. - 704 с.].

Недостатком этого способа является то, что при измерении температуры поверхности керамических материалов возникает методическая погрешность вследствие различия теплофизических свойств и оптических свойств материалов термоэлектродов термопары, керамического материала, способа крепления термопары и теплового потока на поверхность.

Наиболее близким по технической сущности является способ крепления термопары на поверхности керамического материала термостойким клеем [Резник С.В., Анучин С.А., Просунцов П.В., Шуляковский А.В. К учету методической погрешности измерения температуры контактными датчиками при теплофизических исследованиях // Новые огнеупоры. 2009. №3. С. 29-33]. При этом термопара изготавливается электродуговой сваркой с образованием в месте сварки сферической поверхности (королька), превышающей диаметр термоэлектрода, который плотно прилегает к поверхности материала образца или изделия, и остается открытым для теплового потока.

Недостатком этого способа является значительная погрешность измерения температуры поверхности вследствие разности теплового потока, поглощенного термопарой и керамическим материалом. Погрешность измерения температуры значительно увеличивается при неплотном контакте королька с поверхностью материала образца или изделия.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности измерения температуры поверхности керамического материала при интенсивном радиационном нагреве.

Технический результат изобретения достигается тем, что предложен способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов, включающий изготовление термопары из термоэлектродной проволоки сваркой без образования королька (встык), крепление термопары к керамической поверхности, отличающейся тем, что термостойкий клей наносят на горячий спай термопары тонким слоем.

На фиг. 1 показана микрофотография термопары, изготовленной сваркой без образования королька и покрытой тонким слоем термостойкого клея.

Изобретение поясняется конкретным примером определения погрешности измерения температуры поверхности керамического образца при помощи математического моделирования.

Термопара изготовлена из термоэлектродов диаметром 0,2 мм сваркой встык и закреплена на поверхности при помощи термостойкого клея. На расстоянии 5 мм в обе стороны от спая имеется минимальный слой клея высотой 0,25 мм, далее слой клея имеет ширину 1 мм и высоту 0,5 мм.

На фиг. 2 показан толстый слой термостойкого клея 1, тонкий слой термостойкого клея 2, термопара 3, образец керамического материала 4.

Моделирование нагрева образца галогенными инфракрасными лампами при плотности потока падающего излучения 35 Вт/см2 в течение 20 с. На поверхности образца размещались термопары, установленные следующими способами:

1. Термопара с корольком диаметром 1 мм. Королек соприкасается с образцом на круговом пятне диаметром 0,2 мм. На расстоянии 5 мм от спая термопара не закрыта клеем. Далее слой клея имеет ширину 2 мм и высоту 1 мм.

2. Термопара с корольком диаметром 1 мм. Между корольком и образцом имеется зазор 0,04 мм. На расстоянии 5 мм от спая термопара не закрыта клеем. Далее слой клея имеет ширину 2 мм и высоту 1 мм.

При указанных выше параметрах моделирования температура поверхности образца за 20 секунд достигает значения 955°С. Максимальные погрешности измерения температуры достигают 180°С и 260°С соответственно.

Таким образом, способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов, изложенный в прототипе при отсутствии надежного контакта королька термопары с поверхностью керамического материала может приводить к методическим погрешностям измерения температуры более 200К.

Предлагаемый способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов позволяет снизить погрешность определения температуры поверхности образца в процессе высокоинтенсивного до 59К на момент времени 0,2 секунды, с быстрым снижением практически до нуля с 5 секунды.

Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов, включающий изготовление термопары из термоэлектродной проволоки сваркой без образования королька (встык), крепление термопары к керамической поверхности, отличающейся тем, что термостойкий клей наносят на горячий спай термопары тонким слоем.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники. Предложено устройство для определения содержания воды в потоке нефтепродукта, включающее отрезок трубы, усилитель и первичный преобразователь.

Изобретение относится к производству графитированных углеродных конструкционных материалов и графитированных электродов для электрометаллургических печей. В способе определения температуры керна в печи графитации, включающем измерение температуры одновременно в трех точках по длине стержня-тепловода из графита, один конец которого поддерживается при постоянной температуре 0°С, а второй находится в прямом контакте с керном печи графитации, расчет температуры керна осуществляется с использованием аналитической зависимости формируемого температурного поля вдоль стержня-тепловода, имеющей вид квадратичного трехчлена Т=ах2+bх+с, на основе измеренных данных.

Изобретение относится к термометрии и может быть использовано для измерения температуры быстропротекающих высокотемпературных процессов на поверхностях различных газоходов.

Изобретение относится к испытательной технике, преимущественно к технике проведения тепловых испытаний керамических обтекателей ракет при радиационном нагреве. Заявлен способ повышения надежности крепления датчика температуры к поверхности керамического материала, включающий крепление спаянных без королька термоэлектродов с помощью термостойкого клея.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температур высокотемпературных расплавленных ванн в тиглях, нагреваемых электрической индукцией.

Группа изобретений относится к области тепловых измерений, а именно к способу и устройству для установки термопар в образцы полимеризующихся материалов. Согласно способу горячие спаи термопар, сваренные встык, предварительно располагают в объеме формообразующей образец рамки в середине образца по его толщине на оси, перпендикулярной к его нагреваемой поверхности, и с веерным разведением проводов термопар от оси в плоскостях, параллельных нагреваемой поверхности.

Изобретение относится к области кристаллографии, а более конкретно к беспроводным устройствам для контроля температуры в вакуумных ростовых камерах, а также при отжиге кристаллов, выращенных из расплава.

Изобретение относится к области измерений в теплофизике, в частности к способам определения интегрального коэффициента излучения поверхности твердых материалов, и может быть использовано при измерении интегрального коэффициента излучения теплозащитных материалов.

Изобретение относится к средствам измерения и касается устройств погружных зондов для замера температуры и отбора проб металлургических расплавов, в частности жидкой стали и сталеплавильного шлака.

Изобретение относится к контактному измерению температур металлических изделий. Сущность: в изделии формируют паз или отверстие, размером не меньше четырех диаметров устанавливаемой термопары.

Изобретение относится преимущественно к бытовой технике. Его использование позволяет с больше точностью измерять температуру жидкости в бутылке в процессе охлаждения/нагревания бутылки.

Изобретение относится к измерительной технике, применяемой для контроля состояния трубопроводов, и предназначено для определения толщины отложений на внутренней поверхности трубопроводов, в частности, для определения толщины асфальтосмолопарафиновых отложений в нефтепроводах.

Изобретение относится к измерительной технике, применяемой для контроля состояния трубопроводов, и предназначено для определения толщины отложений на внутренней поверхности трубопроводов, в частности, для определения толщины асфальтосмолопарафиновых отложений в нефтепроводах.

Изобретение относится к испытательной технике, преимущественно к технике проведения тепловых испытаний керамических обтекателей ракет при радиационном нагреве. Заявлен способ повышения надежности крепления датчика температуры к поверхности керамического материала, включающий крепление спаянных без королька термоэлектродов с помощью термостойкого клея.

Настоящее изобретение относится к шлангу для потока газа со средством регулировки толкателя и содержащему его комплекту манометров коллектора. В соответствии с настоящим изобретением подавляется утечка газа при отсоединении соединительной муфты комплекта манометров коллектора, содержащей газовый шланг, от клапана для впуска/выпуска газа теплообменного оборудования.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температур высокотемпературных расплавленных ванн в тиглях, нагреваемых электрической индукцией.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температур высокотемпературных расплавленных ванн в тиглях, нагреваемых электрической индукцией.

Упаковка // 2693526
Способ формирования упаковки для вмещения одного или нескольких продуктов и упаковка, изготовленная посредством этого способа. Способ включает обеспечение плоской заготовки упаковки из складываемого материала, при этом заготовка является выполненной с возможностью сборки в упаковку (10), способную вмещать один или несколько продуктов (12).

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры технологических сред. Предложена система расчета температуры технологической среды, которая включает в себя первый датчик температуры, установленный для измерения внешней температуры канала для технологической среды.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения температуры технологических сред. Предложена система расчета температуры технологической среды, которая включает в себя первый датчик температуры, установленный для измерения внешней температуры канала для технологической среды.

Изобретение относится к испытательной технике, преимущественно к технике проведения тепловых испытаний керамических обтекателей ракет при радиационном нагреве. Заявлен способ повышения надежности крепления датчика температуры к поверхности керамического материала, включающий крепление спаянных без королька термоэлектродов с помощью термостойкого клея.

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к технике проведения тепловых испытаний образцов и изделий из керамических материалов при радиационном нагреве. Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов, включающий изготовление термопары из термоэлектродной проволоки, прошедшей метрологическую поверку, крепление термопары к керамической поверхности термостойким клеем. Термопара изготавливается сваркой без образования королька, а горячий спай покрывается тонким слоем термостойкого клея, что улучшает контакт спая термопары с поверхностью материала. Технический результат - повышение точности измерения температуры поверхности керамического материала при интенсивном радиационном нагреве. 2 ил.

Наверх