RU2068559C1 - Method of nondestructive testing of articles - Google Patents

Method of nondestructive testing of articles Download PDF

Info

Publication number
RU2068559C1
RU2068559C1 SU4820516A RU2068559C1 RU 2068559 C1 RU2068559 C1 RU 2068559C1 SU 4820516 A SU4820516 A SU 4820516A RU 2068559 C1 RU2068559 C1 RU 2068559C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
resistance
temperature
sample
temperature coefficient
component
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Ежов
А.С. Сидоренко
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт"
Priority to SU4820516 priority Critical patent/RU2068559C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2068559C1 publication Critical patent/RU2068559C1/en

Links

Abstract

FIELD: radio electronics, microelectronics. SUBSTANCE: in compliance with proposed method of nondestructive testing thermophysical characteristics (thermal conductivity, heat capacity and temperature coefficient of resistance) are found. For determination of two components (temperature and current) of temperature coefficient of resistance of sample is measured at two temperatures, temperature component of temperature coefficient of resistance is determined by results of measurement of resistance and temperature and current component is calculated as difference of temperature coefficient of resistance and its temperature component. EFFECT: increased reliability of proposed method.

Description

Изобретение относится к методам кондуктометрического контроля изделий и может быть использовано для определения теплофизических характеристик изделий радиоэлектронной и микроэлектронной аппаратуры, а также для разбраковки изделий по теплофизическим параметрам. The invention relates to methods for conductometric monitoring of products and can be used to determine the thermophysical characteristics of products of electronic and microelectronic equipment, as well as for sorting products by thermophysical parameters.

Известен способ определения теплофизических характеристик, используемых для контроля изделий без их разрушения. Способ заключается в нагреве образца импульсом тока и определении динамической величины сопротивления при остывании, с последующим расчетом теплофизических характеристик (1). A known method for determining the thermophysical characteristics used to control products without their destruction. The method consists in heating the sample with a current pulse and determining the dynamic value of the resistance during cooling, followed by the calculation of thermophysical characteristics (1).

Недостатком способа является его ограниченность и невозможность определять некоторые характеристики, например, температурный коэффициент сопротивления. The disadvantage of this method is its limited nature and the inability to determine some characteristics, for example, the temperature coefficient of resistance.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа и определение как температурной, так и токовой составляющей ТКС. The aim of the invention is to expand the functionality of the method and the determination of both the temperature and current component of the TCS.

Способ реализуется в следующей последовательности операций. The method is implemented in the following sequence of operations.

Исследуемый образец нагревают протекающим по нему током. Работа осуществляется в импульсном режиме (т.к. нагрев осуществляется импульсами тока) с частотной модуляцией импульсов. Амплитуда импульсов тока нагрева стабилизирована. Регистрируют динамическую величину напряжения на образце. Из полученной реализации выделяют низкочастотную составляющую и измеряют разность фаз между модулирующим сигналом и низкочастотной составляющей напряжения, а также напряжение по фронту и спаду каждого импульса в реализации. По результатам измерения определяют теплопроводность, теплоемкость и температурный коэффициент сопротивления исследуемого образца. The test sample is heated by the current flowing through it. Work is carried out in a pulsed mode (since heating is carried out by current pulses) with frequency modulation of pulses. The amplitude of the heating current pulses is stabilized. The dynamic value of the voltage across the sample is recorded. From the obtained implementation, the low-frequency component is isolated and the phase difference between the modulating signal and the low-frequency component of the voltage is measured, as well as the voltage along the front and the fall of each pulse in the implementation. The measurement results determine the thermal conductivity, heat capacity and temperature coefficient of resistance of the test sample.

Для конкретного образца нормируются:
Io амплитуда импульсов тока;
Ro сопротивление образца в ненагретом состоянии;
Uo Io•Ro напряжение на образце в ненагретом состоянии;
S площадь поверхности образца;
ω круговая частота модулирующего сигнала;

Figure 00000001
частота следования импульсов тока как функция времени в соответствии с законом модуляции;
τo длительность импульса.For a specific sample are normalized:
I o the amplitude of the current pulses;
R o the resistance of the sample in an unheated state;
U o I o • R o voltage on the sample in an unheated state;
S is the surface area of the sample;
ω circular frequency of the modulating signal;
Figure 00000001
repetition rate of current pulses as a function of time in accordance with the law of modulation;
τ o pulse duration.

Измеряются следующие информативные признаки:
Φo разность фаз между низкочастотной составляющей напряжения и модулирующим сигналом;
Uфр напряжение измеряемого на образце по фронту импульса;
Uсп напряжение измеряемого на образце по спаду импульса.
The following informative features are measured:
Φ o the phase difference between the low-frequency component of the voltage and the modulating signal;
U fr voltage measured on the sample along the front of the pulse;
U cn voltage measured on the sample by the decay of the pulse.

Теплофизические характеристики определяются по следующим формулам:

Figure 00000002

Figure 00000003

Figure 00000004

где α температурный коэффициент сопротивления,
C теплоемкость образца,
l теплопроводность образца.Thermophysical characteristics are determined by the following formulas:
Figure 00000002

Figure 00000003

Figure 00000004

where α is the temperature coefficient of resistance,
C is the heat capacity of the sample,
l thermal conductivity of the sample.

Коэффициент Кo определяется по градуировке, ao и bo рассчитываются по результатам измерений:

Figure 00000005

Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008

Частота определяется в момент времени Φo
h коэффициент теплоотдачи,
ρ плотность вещества.The coefficient K o is determined by calibration, a o and b o are calculated according to the measurement results:
Figure 00000005

Figure 00000006

Figure 00000007

Figure 00000008

The frequency is determined at time Φ o / ω
h heat transfer coefficient,
ρ is the density of the substance.

При определении ТКС (a) нормируется начальная температура T o o , при которой производная измерения, и Ro начальное значение сопротивления образца при температуре T o o .When determining TCS (a), the initial temperature T o o at which the derivative of the measurement, and R o the initial value of the resistance of the sample at temperature T o o .

При определении температурной составляющей ТКС (αт), дополнительно измеряют сопротивление образца при температуре T o I , отличной от T o o и рассчитывают αт по формуле

Figure 00000009

где Ro начальное сопротивление образца при начальной температуре T o o ,
T=T o 1 -T o o разность между вторым значением и начальным значением температуры,
ΔR разность значений сопротивлений образца при температуре T o 1 и T o o .
Далее определяют токовую составляющую ТКС (αI)
αI=α-αт (3)
где α температурный коэффициент сопротивления.When determining the temperature component of the TCS (α t ), the sample resistance is additionally measured at temperature T o I other than T o o and calculate α t according to the formula
Figure 00000009

where R o the initial resistance of the sample at the initial temperature T o o ,
T = T o 1 -T o o the difference between the second value and the initial temperature value,
ΔR the difference in the values of the resistance of the sample at temperature T o 1 and T o o .
Next, determine the current component of the TCS (α I )
α I = α-α t (3)
where α is the temperature coefficient of resistance.

Claims (1)

Способ неразрушающего контроля изделий, заключающийся в том, что осуществляют нагрев объекта стабилизированными по амплитуде импульсами тока с частотной модуляцией, выделяют низкочастотную составляющую изменения амплитуды импульсов напряжения, измеряют разность фаз между модулирующим сигналом и низкочастотной составляющей напряжения, измеряют напряжение по фронту и спаду каждого импульса и по результатам измерений определяют теплоемкость, теплопроводность и температурный коэффициент сопротивления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа и определения как температурной, так и токовой составляющей температурного коэффициента сопротивления, дополнительно измеряют сопротивление образца при температуре, отличной от температуры, при которой определено его начальное сопротивление, определяют по результатам измерений температурную составляющую температурного коэффициента сопротивления
Figure 00000010

где R0 начальное сопротивление образца при начальной температуре Т0;
T=T o 1 -T o o разность между вторым значением и начальным значением температуры;
ΔR=R1-R2 разность значений сопротивлений образца при температурах T=T o 1 -T o o
и рассчитывают токовую составляющую температурного коэффициента сопротивления
αI=α-αт
где α температурный коэффициент сопротивления.
The method of non-destructive testing of products, namely, that the object is heated by amplitude-stabilized current pulses with frequency modulation, the low-frequency component of the change in the amplitude of the voltage pulses is isolated, the phase difference between the modulating signal and the low-frequency component of the voltage is measured, the voltage is measured along the edge and decay of each pulse, and according to the measurement results determine the heat capacity, thermal conductivity and temperature coefficient of resistance, characterized in that, in order to asshireniya functionality of the method and the determination of both the temperature and the current temperature coefficient of resistance component further measured resistance of the sample at a temperature different from the temperature at which it is determined initial resistance, determined from measurements of the temperature component of the temperature coefficient of resistance
Figure 00000010

where R 0 is the initial resistance of the sample at the initial temperature T 0 ;
T = T o 1 -T o o the difference between the second value and the initial temperature value;
ΔR = R 1 -R 2 the difference in values of the resistances of the sample at temperatures T = T o 1 -T o o
and calculate the current component of the temperature coefficient of resistance
α I = α-α t
where α is the temperature coefficient of resistance.
SU4820516 1990-04-26 1990-04-26 Method of nondestructive testing of articles RU2068559C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4820516 RU2068559C1 (en) 1990-04-26 1990-04-26 Method of nondestructive testing of articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4820516 RU2068559C1 (en) 1990-04-26 1990-04-26 Method of nondestructive testing of articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2068559C1 true RU2068559C1 (en) 1996-10-27

Family

ID=21511654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4820516 RU2068559C1 (en) 1990-04-26 1990-04-26 Method of nondestructive testing of articles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2068559C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716466C1 (en) * 2019-08-21 2020-03-11 Георгиевский Кирилл Михайлович Method of controlling thermophysical properties of materials and device for its implementation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1226294, кл. G 01 N 25/18, 1989. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2716466C1 (en) * 2019-08-21 2020-03-11 Георгиевский Кирилл Михайлович Method of controlling thermophysical properties of materials and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4255962A (en) Method and means of rapidly distinguishing a simulated diamond from natural diamond
EP1044366B1 (en) Time lag approach for measuring thermal conductivity and specific heat
Fry et al. Determination of absolute sound levels and acoustic absorption coefficients by thermocouple probes—experiment
US5367260A (en) Apparatus to obtain flow rates (melt index) in plastics via fixed frequency, pulsed NMR
US4488821A (en) Method and means of rapidly distinguishing a simulated diamond from natural diamond
US4364677A (en) Method and means of rapidly distnguishing a simulated diamond from natural diamond
RU2068559C1 (en) Method of nondestructive testing of articles
Jannot et al. Transient hot plate method with two temperature measurements for thermal characterization of metals
CA2316885C (en) Method and apparatus for measuring selected properties of a fluid of interest using a single heater element
Kettler et al. Differential ac method of thermopower measurement
US3821643A (en) Blood coagulation timer
US2909725A (en) Magnetoabsorption method and apparatus
US3500188A (en) Method and means for measuring constriction resistance based on nonlinearity
RU2178893C1 (en) Process determining thermal resistance of junction-package of semiconductor diodes
RU2372625C1 (en) Method of determining values of thermoelectrophysical parametres of test samples of conducting or resistive structures
US4954718A (en) Circuit arrangement for driving a pulse-modulated infrared-radiation source
RU2003128C1 (en) Method of determination of thermal resistance of junction-can of semiconductor diodes
Furci et al. Heat source localisation by trilateration of helium II second sound detected with transition edge sensors thermometry
RU2716466C1 (en) Method of controlling thermophysical properties of materials and device for its implementation
SU1829623A1 (en) Method of nondestructive testing
RU2192000C2 (en) Procedure of nondestructive test of thermal-physical characteristics of materials
Morabito Thermal conductivity and diffusivity measurements by the transient two linear and parallel probe method
SU1744624A1 (en) Method for non-destructive article testing
JP3017314B2 (en) Probe surface contamination detector
Zhang et al. Approaches to extract thermal properties from dual-thermistor heat pulse experimental data