CS256939B1 - Elektroodporový snímač měření teploty kapalného prostředí a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Elektroodporový snímač měření teploty kapalin a způsob jeho výroby se používá k měření teplotního profilu v závislosti na hloubce geologických sond a vysokou rychlostí pohybu měřícího přístroje a také k měření srovnatelně rychleji měnící se teploty kapalin, Elektroodporový snímač obsahuje keramickou podložku, na které je vrstva niklu meandrové konfigurace a obsahuje více než 99,5 % kysličníku hliníku. Na ní pod vrstvou niklu je nanesena vrstva nikl -chrómu o tlouštce od 80 A do 100 A, přičemž vrstva niklu je od 2300 A do 2900 A, na kterou je položena destička slídy a podložka a destička^ jsou pevně obaleny pouzdrem z měděné folie. Způsob výroby elektroodporového snímače spočívá v tom, že na podložce je ve vakuu nanášena vrstva čistého niklu, pomocí sublimace ve vysokém vgkuu se nanáší vrstva nikl-chromu o tlouštce od 80 A^do 100 A a potom - vrstva niklu do tlouštky od 400 A do 500 A, tepelně se zpracovává ve vysokém vakuu během 10 - 20 minut při teplotě od 300 do 400 °C a potom vrstva niklu se elektrolyticky zesiluje až do tlouštky od 2300 A do 2900 A, potom fotolitograficky tvaruje konfigurace meandru, provádí tepelné zpracování vzduchem během 42 až 48 hodin při 230 až 255 °G a nastavuje odpor.

Description

Elektroodporový snímač měření teploty kapalného prostředí a způsob jeho výroby

Elektroodporový snímač měření teploty kapalin a způsob jeho výroby se používá k měření teplotního profilu v závislosti na hloubce geologických sond a vysokou rychlostí pohybu měřícího přístroje a také k měření srovnatelně rychleji měnící se teploty kapalin, Elektroodporový snímač obsahuje keramickou podložku, na které je vrstva niklu meandrové konfigurace a obsahuje více než 99,5 % kysličníku hliníku. Na ní pod vrstvou niklu je nanesena vrstva nikl -chrómu o tlouštce od 80 A do 100 A, přičemž vrstva niklu je od 2300 A do 2900 A, na kterou je položena destička slídy a podložka a destička^ jsou pevně obaleny pouzdrem z měděné folie. Způsob výroby elektroodporového snímače spočívá v tom, že na podložce je ve vakuu nanášena vrstva čistého niklu, pomocí sublimace ve vysokém vgkuu se nanáší vrstva nikl-chromu o tlouštce od 80 A^do 100 A a potom - vrstva niklu do tlouštky od 400 A do 500 A, tepelně se zpracovává ve vysokém vakuu během 10 - 20 minut při teplotě od 300 do 400 °C a potom vrstva niklu se elektrolyticky zesiluje až do tlouštky od 2300 A do 2900 A, potom fotolitograficky tvaruje konfigurace meandru, provádí tepelné zpracování vzduchem během 42 až 48 hodin při 230 až 255 °G a nastavuje odpor.

(51) Int Cl.^!

G ΟΙ K 7/18

3JIEKTP0C0nP0THBHTEJIbHMň flATHHK H3MEPEHHH ΤΕΜΠΕΡΑΤΥΡΗ HOWKOfl CPEflbí H CIIOCOE ΕΓΟ IIP0H3B0flCTBA

Η3ο6ρβτβΗΗβ KacaeTcn anexTpoconpoTHBHTenbHoro ftaTMHxa HSMepeHHH TeMnepaTypbi MHRKoň cpeftbi h cnocoRa ero npon3BOflCTBa, κοτορωΰ HaxoftHT πρΗΜβΗβΗΗβ flJIH H3MepeHHH ΤβΜΠβρβΤΥΡΗΟΓΟ προφηπΗ B 33BHCHMOCTH OT ΓΠγβΗΗΗ Β ΓβΟΠΟΓΗΜβΟkhx cKBaxHHax c Bwcoxoň cxópocTbK) ftBuxeHHfl H3MepHTeJibHoro npuCopa, a T.axxe ftftB H3MepeHHH cpaBHHTeftbHo SbicTpo HSMeHHiomeňcH TeMnepaTypw XHftxoň cpeftbi.

HsBecTeii TOHxocnoňHwň ftaTMHK TeMnepaTypw (1), coflepxamnft xepaMHMecxyio npoxnaftxy, BbinonHeHHyio β BHfte ftHnHHflpHMecxoro Tena, Ha κοτοροή ΗΜββτεκ cnoft HHKenn κοΗφΒΓγpannu, nonyneHHoň b peaynbTaTe HapeáxH cnon.

HeftocTaTox HseecTHoro ftaTMHxa saxníoMaeTCH b cpaBHHTeftbHo Ronbnioň Tennoáoň HHepTHocTH BCJieftCTBHe MeHbineň TennonpoBOftHocTH, h Ronbmero oCbeMa h Maccw HsoftflftHOHHoň npoxjiaftKH.

H3BecTeH Taxxe cnocoS npoHsBOftCTBa ToHxocnoHCToro ftaTMHxa (1), rfte ocaxftaeTcn MHCTwň HHxenb Ha KepaMMuecxyio npoxnaftxy. nocne sToro ocymecTBjíaeTCH TepMHnecKan o6pa6oTKa b saKyyMe npH 500°C η nocneftyromaa TepMHMecxaH oRpaOoTxa Bosftyxa pa3nHMHoň npoftonxHTenbHocTbio h TeMnepaTypoň c 300 fto 500°C. TaxHM o6pa3OM nonynaioTCH ftaTMůxH c conpoTHBJíeHHeM οτ 5 flo 25Λ . B ftennx yBenHuer HHH . CQnpoTHBJíeHHH UHnHHftPHMeCKaH nOBepXHOCTb Hape3aeTCH c noMOnjbK) a6pa3HBÍHoro xpyra ηπη necxocTpyftHoro annapaTa.

HeftocTaTox θτογο cnocoGa saxntoMaeTCH b tom, mto nenaeTcn ηθβο3μοχηημ rocTHrHyTb conpoTHBneHHR ftaTMHKOB, Sonbme neM 600Sl , mto orpaHHMHBaeT.oRnacTb ero ηρΗΜβΗβΗΗΑ. KpoMe τογο, cymecTBywT saTpyftHeHHH πρκ φγΗκιΐΗΟΗΗΠΒΗοή HacTpoňxe, Tax xax xaxftbiň cnocoC cosftaHHH cnHpaftbHoro pesa πρηβοαητ k noBwmehhio TeMnepaTypw h BcneftCTBHe Softbtnoro TeMnepaTypHoro κο3φφΗΐχΗεΗτβ cnoa bboftHT onm0Ky B HSMepeHHé.

3aflaneň HáoSpeTeHHH ΗΒΠΗβτεη cosftawte ToHxocnoHCToro οηβκτροοοηροτΗΒΗΤβΠΒHoro ftaTMHxa, oSnanaiomero HeCoJibmoň TennoBOň HHepTHocTbio h noBbímeHHoft TertnohpoBoftHocTbio. KpoMe τογο, sananeft asnaeTca Taxxe coanamte cnocofia npoHáBOftCTBa 3neKTpočonpoTHBtfrenbHoro ftaTMHxa c conpoTHBnewteM Gonbme 600ftSes sa:Tpyft«eHHft npH ΦυηκαηοηοιβηοΑ HacTpoňxe.

3aftana pemaeTCH nyTeM coaftaHHH sneKTpoconpoTHBHTenbHoro ftaTMHxa HSMepehhh TeMnepaTypw xHftxoft cpeftw, coflepxamero xepaMHMecxy» npoxnaftxy, Ha koto256939 poft HMeeTCH cjioh ιικκβπΗ KoiftjjHrypaijHeH b BHfle Meaiiflpa. flaTHHK oTjiHnaeTCH TeM, hto npoKJiaflKa HMeeT b CBoeM coflepxaHHK CBbinie 99,5% okhch čltiiomhhhh, a nofl cjioeM HHxeJiH HaHeceH cjioh ηηκθπη-χρομΑ tojiwhhoh b 80 flo 100 A. Cjioň HHCToro HHKejin TOJinpiHoů b 2300 flo 2900 A. Ha HeM - njiacTHHa cmopa. IIpoKJiaflKa h ruiacTHiia iijiotho oxBaneHbí KopnycoM H3 MeflHoň Φοιιβγη.

3aflana peniaeTCH Taxxe πγτβΜ co3flaHHH cnocoSa npoH3BOflCTBa ajieKTpoconpoTHBHTejibHoro flaTHHKa TeMnepaTypbi, β οοοτβθτοτβηη c κοτορημ β BaKyyMe ocaxflaeTca cjioň ηηοτογο HHKejiH. CnocoS OTjiHnaeTCH τβΜ, ητο Ha npoKJiaflKy ocaxflaeTCH nocpeflCTBOM βο3γοηκη b bucokom BaKyyMe cjioň HUKejin-xpoMa tojiiiíhhoh b 80-100 A, a 33ΤβΜ cjioň ηηκθιιη TojiuiHHoň b 400 A po 500 Á. Cjioh τρετηργιοτ TepMHHecKH B BbicoKOM BaKyyMe οτ 10 po 20 μηηυτ npH'TeMnepaType 300-400°C.

, CJioň ηηκθιιη 3JieKTpoJiHTHHecKHM nyTeM yToJimaioT flo tojhuhhm οτ 2300flo 2900 I.

- ΦοΤΟΙΪΗΤΟΓρβφΗ'βή οφορΜΠΗβΤΟΗ ΚΟΗφΜΓγρ^ΗΗΗ MeaHflpa, npOBOflHTCH TepMHHeCKaa o6pa6oTKa BO3flyxa npn 230-255°C ot 42 flo 48 nácoB h HacTpanBaeTCH pe3HCTop?

IlpeHMyinecTBa H3o6peTeHHH 3aKjiroHaioTCH b yMenbineHHoň TennoBoň HHepTHocTH, noBbinieHHOM TeMnepaTypHOM κο3φφΗΑΗβΗτε οτ 3800 po 4200 ppm/°C, yBejiHHeHHOM conpoŤHBjíeHHH flo 2000Ώ +5% h JiHHeňHocTH TeMnepaTypHoro κοθΦΦηαηθητη conpoTHBJíeHHH. Cnoco6 flaeT BO3MOXHOCTb OCyqeCTBJIHTb o6jierHeHHyi0 φγΗΚΙΙΗΟΗ3ΙΙΒΗγΐΟ HacTpoňKy.

i

BoJiee noflpoSno H3o6peTeHHe ποηοηηθτοη Ha npHMepnoM βηποαηθηηη flaTHHKa TeMnepaTypw, ποκ333ηηομ Ha pHcyHKax, rfle:

PHcyHOK 1 npeflCTaBJíneT co6oň ero nonepeHHbiň cpe3;

PHCyHOK 2 - ΚΟΗφΗΓΥΡΗΑΗΙΟ MeTaJIJIHHeCKOrO. CJIOH, H3rOTOBJieHHyiO φοΤΟΙΊΗΤΟΓρεφΗΗβΟΚΗΜ CnOCOÓOM.

SjíeKTpoconpoTHBHTejibHbiň flaTHHK (pne. 1) TeMnepaTypbi coflepaarr nojmpoBaHHyio iipoKJiaflKy 1 H3 A1₂O₃ (99,5%) tojiihhhoh 0,5 po 0,6 mm h pa3MepaMH 10mmx x 24 mm, Ha κοτοροή ocaxfleH cjioh riHKenn-xpoMa 2 h cnoň HHKenn 3, Koropan noMemeHa b Kopnyce 4 H3 τοηκοϊι MeflHoň Φοηβγη, a ajih h3ojihahh ηηκθπθβογο cjioh 3 Kopnyca 4 nocTaBJíeHa tohk3H nnacTUHKa cjiroflbí 5.

Ha pHC , 2 nOKa3aH οφορΜϋβΗΗΗΗ φθΤΟΑΗΤΟΓρ3φΗΗ6ΓΚΗΜ CnOCoGOM MeTaJIJIHHeCkhh Meaiiflp 6 c κοητθκτηημη unomaflKaMH 7 h myiiTaMH ajih HacTpoňKH 8.

fleňCTBHe flaTHHKa cneflyromee:

Πρκ Η3ΜβΗβΗΗΗ TeMneparypbi oKpy^awmeň cpepa Η3Μ£ηηθτοη conpoTHBJíeHHe flaTHHKa, noflKjnoHenHoro b ajieKTpHHecKyw cxeMy. H3MeneHHH conpoTHBJíeHHH npeo6pa-j 3yioTcH 3 flpyryio áJiéKTpHHeckyio BejiHHHHy β sjíeKTpHHecKoň cxeMe (ηθ noKasaHHoň Ha pHcyHKax), KOTopan Η3ΜβΗΗβτοΗ nponopflHOHaJibHo TeMnepaType. Οτηητμββ— ηηθ nocjiefliieň ocymecTBJíHeTCH rpaflynpoBaHHbíM ajih TěMnepaTypbi 3ϋβκτροΗ3ΜβρΗTeJibHbíM npH6opoM. ·

3jieKTpOConpOTHBHTeJIhHblH flaTHHK H3roTOBJIHK)T CHOCOÓOM B COOTBeTCTBHH,C H3OÓρβΤΘΗΗΘΜ, ΠρΗ ΚΟΤΟΡΟΜ ΠΥΤβΜ ΒΟ3ΓΟΗΚΗ B BblCOKOM ΒΗΚΥΥΜΘ (5 ·10*⁵ΤθΓΤ) Hg^nOJlH“ poBaHHyw) npoKJiaflKy 1 H3 A1₂O₃ ocawflaeTCH aflre3HOHHbiň cjioh HHKejiH-xpo^gcTonmHHoň b 100 X. Ha Hero, . He Hapyman BaKyyM, β'ο3Γόηκοη ocaatflaeTCH cnoň ηηκθιιη, ’ TOJinfliHa κοτοροτο 400 X flo 500 X. B stom xe BaKyyMe b npoflOJixeHHH 10 po 20 MHHyT cnoň TepMHHecKH τρβτκργιοτ πρκ TeMnepaType 300 po 400°C. Οτογρθτηη b BaKyyMe HHKejieBbiň cnoň yTOJimaeTCH 3πεκτροπΗΤΗΜΜ nyTeM ot 2300 A flo 2900 A. HsMepaeTCH nosepxHocTHoe οπβΑΗφΗΗβεκοθ οοπροτηβπθηηθ cjioh -*O,3Q/d. nocne npoBefleHHH φοτοπΗτοΓρεφΗΜβοκοή oÓpaóoTKH Ha npoKJiaflKe noJiynaeTCH κοΗφΗΓγρβijhh MeTaJiJiHHecKoro cjioh, noKa3aHHoro Ha phc. 2. 3aTeM npOBOflHTCH TeMnepaTypHan oópaóoTKa BO3flyxa πρκ 230 po 255°C b npofloJixeHHH 42-48 nacoB. nocjie HacTpoňKH peeHCTopa po 200051 (Kaxflbiň H3 flByx pe3HCTOpoB no 1000R ±5%). HaMepneTCH TeMnepaTypHbiň κοβΦΦηαηθητ οοπροτηβηθημη, hto6w οη 6μπ b rpaHHflax ot ,3800 po 4200 ppm/°C. CnaHBaioTCH βμβοαμ μηγκημ npnnoeM Ha koht3Kthmx nnomafl256939

Kax 7 (phc, 2). Akthbhsh nnomanb'naTMHKa noKpbiBaeTcn nnacTHHKoň cnwnw 5 h BMecTe MOHTHpyroTCH b Kopnyce 4.

flaTHHK BCTpaHBaeTCH b SypoBoň τβρΜΟΜβτρ, He noKa3aHHwň Ha pwcyHKax, npHMeHHeMbift nnn perHCTpHpoeaHHH TeMnepaTypw b CypoBbix OTBepcTHHx.

Hs npHBeneHHbix HccnenoBaiiHň αατηηκβ KOHCTpyKAHH, noxasaHHoň na phc. 1,

Η ΚΟΗφΜΓγρΗΪ|ΗΗ ΜβΤβΛΠΗΗΘΟΚΟΓΟ CHOŘ, nOKa3aHHoft Ha PHC. 2, CO CTOHMOCTblO conpoTHBneHHH 2 x 1000ÍI h TeMnepaTypημμ κο3φφΗηΗβΗτοΜ οοπροτηβπθηηη 4000 ppm/°C noKasbiBaeT BpeMH ycTaHOBneHHH b BoflHoň cpene οκοπο 0,7 s. Ha · npoBeneHHbix HccnenosaHHň nHHeňHocTH HSMeHeHHH οοπροτηβπθηηη TeMnepaTypw b nnanasoHe ot 20°C go 140°C bhaho, «ϊτο ohb b rpatíHUax ±0,3%. HeOonbmaH HHepTHOCTb η^τΗΗκβ h xopomaH nHHeňHoCTb ποββοπηιοτ npoBonHTb HccnenoBaHHe c cpaBHHTenbHo BbicoKort CKopocTbio οκοπο 0,2-0,3 m/s.

OopMyna H3o6peTeHHH

1. 3neKTpoconpoTHBHTenbHbiň ββτππκ HSMepeHHH TeMnepaTypw xHAKoň cpenw, conepxamnň KepaMHnecKyio npoKnaflKy, Ha κοτοροΑ HMeeTCH cnoň ΗΗκβηπ c κοηΦηrypanHeň MeaHnpa, OTnHHawmHňCH τβΜ, hto npoxnanKa (1) HMeeT b CBoeM conepxaHHH CBwme 99,5% okhch βπιομηηηη, Ha He£ non cnoeM ηηκθπη (3) HaHeceH cnoň HHKenn-xpoMa TonmHHoň οτ 80 A no 100 A, πρηηθμ cnoň ηηκθπη (3) TonmHHoň ot 2300 X no 2900 X, Ha Hero nonoxeHa nnacTHHa (5) crnonw, a προκπβηκβ (1) h nnacTHHa (5) πποτηο oxBaneHw KopnycoM (4) H3 MenHoň Φοπβγη

2. CnocoS npoHSBoncTBa aneKTpoconpoTHBHTenbHoro αατηηκη b cootbgtctbhh c nyHKTOM 1, cornacHo κοτοροΜγ b BaKyyMe ocaxnaeTcn cnoň HHCToro ΗΗκβηπ, oTnHHaramHňcH τβΜ. hto Ha προκηβηκγ (1) ocaxnaeTcn nocpencTBOM

kh b bmcokom BaKyyMe οτ 10 no 20 MHHyT πρκ TeMnepaType οτ 300 no 400°C h 3aTeM cnoň ηηκθπη οπβκτροπΗΤΗΗβοκΗ yTonmawT no τοππιηημ ot 2300 A no 2900 X, nocne Hero φοΤΟΠΗΤΟΓρβφΗΗΘΟΚΗ ΟφορΜΠΗΙΟΤ ΚΟΗφΗΓΥρβηΗΚ) MeaHnpa, ΠΡΟΒΟΠΗΤ τβρ^MHHecKyio o6pa6oTKy Boanyxa ot 42 no 48 nacoB npH 230 no 255°C h HacTpaHBa— I0T pe3HCTOp .

ΠρΗΠΟΧβΗΗβ: 2 φΗΓΥΡΜ

JlHTepaTypa

1. MapTOH Η.Π., ToKapcKH P.B. HyBCTBHTenbHMň; ToHKocnoHCTbiň αατηηκ TeMnepaTypw. 3κοπρεοο-ΗΗφορΜβηΗΗ, npHGopw η sneMeHTM ηβτομβτηκη h BbíHHcnHTenbHoň τβχΗΗΚΗ Ν' 42, Hon6pb, 1979 r.

AHHOTAUHH

3JIEKTP0C0nP0THBHTEJIbHHfi flATHHK H3MEPEHHB ΤΕΜΠΕΡΑΤΥΡΜ HCHflKOfl CPEflH H CIIOCOB ΕΓΟ IIPOH3BOflCTBA

SneKTpoconpoTHBHTenbHwň aatmhk HSMepeHHH TeMnepaTypw xhakoA cpenw h cnocoč ero npoHSBoncTBa πρΗΜβΗΗβτοπ ΑΠΗ HSMepeHHH TeMnepaTypHoro προφκππ b 3aBHCHM0CTH OŤ my6HHW B reonorHHeCKHX CKBHMHHaX C BblCOKOň CKOpOCTbIO ABHXehhh H3MepHTenbHoro npnčopa, a taxxe απη HSMepeHHH cpaBHHTenbHo 6wctpo Η3ΜβΗΗ· wmeňcH TeMnepaTypw χηακοΠ cpenw.

SrieKTpoconpoTHBHTenbHwň asthhk conepxHT KepaMHHecxyio npoKnanKy 1, Ha κοτο poň HMeeTCH cnoň HHKenn c KC^Hrypanueň MeaHnpa η b CBoeM conepxaHHH o Ha HMeeT CBwme 99,5% okhch βπιοηηηηη. Ha Hee non CnoeM ΗΗκβηπ 3 HaHeceH cnoň hh256939 κβπΗ-xpoMa TonmHHofl οτ 80 X ao 100 A, npmieM cnoň HHKena 3 tojiihhhoíí ot .

2300 X ao 2900 X, na Hero nonoxena nnacTHHa 5 cjhoam, a npoKnaAKa 1 h nnacTHHa 5 iuiotho oxBaneHM KopnycoM 4 H3 MeA«oň Φοπι>γη.

CnocoC npoH3BOACTBa 3JieKTpoconpoTHBHTeJibHoro naτmuka 33κπκ)Μ3βτθΗ b tom, mto Ha npoKJiaAKy 1 b BaxyyMe ocaxAaeTCH cnoň nncToro ηηκθπη, nocpeÁCTBOM ΒΟ3ΓΟΗΚΗ β BbicoKOM BaxyyMe ocawAaeTcx cnoň ΗΗκβηχ—xpoMa TonmHHoň ot 80 X AO 100 X, a 38TeM - cnoň HHKena &a τοππιηημ ot 400 X ao 500 X, TpeTHpyioT τερMJwecKH b BbicoKOM BaxyyMe ot 10 ao 20 mhh πρκ TeMnepaType ot 300 ao 400°C h 3aTeM cnoň ΗΗκεπη aneKTponHTHHecKH yTonntaioT ao τοππιηηη ot 2300 A ao 2900 X, noene nero φοτοπΗΤΟΓρβφΗΗβοκΗ οφορΜΠΒίοτ κοΗφΗΓνρβιχΗΐο MeaHApa, προΒοΑ«τ TepMHHecKyw oCpaGoTKy BO3nyXa οτ 42 no 48 nacob πρκ 230 ao 255°C η naCTpaHBawT pe3HCTop.

ΠρΗ3ΗβΗο Η3θ6ρβτβΗΗβΜ no peayntTaTaM 3KcnepTH3bi, ocyiiiecTBneHHoň HHCTHTytom Η3ο6ρετβΗΗή h paAHOHanH3auiiH HPE.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1* Elektroodporový snímač měření teploty kapalin, obsahující keramickou podložku, na které je vrstva niklu v konfiguraci meadru, vyznačující se tím, Že podložka (1) obsahuje nad 99,5 kysličníku hliníku, na podložce (I) je pod vrstvou (3) niklu nanesena vrstva nikl - ohrom o tloušíce od 80 2 do 100 2, vrstva (3) niklu má tlóušíku od 2300 2 do 2900 2, na ní je položena destička (5) slídy, přičemž podložka (1) a destička (3) jsou pevně obaleny pouzdrem (4) z měděné folie.
2. 2. Způsob výroby elektróodporoveho sraíhače podle bodu 1, podle kterého se ve vakuu.nanáší vrstva čistého niklu, vyznačující se tím, že na podložku (1) se nanáší sublimaoí ve vysokém vakuu vrstva nikl - ohromu o. tloušíce od 80' 2 do 100 2, a potom vrstva niklu do tloušíky od 400 2 do 5Οθ2, dále se tepelně zpraoovává ve vysokém vakuu od 10 do 20 minut při teplotě od 300 ďo 400 °C, načež se vrstva niklu elektrolyticky zesiluje na tlóušíku od 2300 2 do 2900 2, potom fotolitograficky tvaruje do konfigurace meandru, provádí se tepelné zpracování vzduohem Od 42 do. 48 hodin při teplotě 230· až 255 °G a nastavuje odpor.