RU2306553C1 - Thermal electric pulse device to control the non-uniformity of the metals and alloys surface layer - Google Patents

Thermal electric pulse device to control the non-uniformity of the metals and alloys surface layer Download PDF

Info

Publication number
RU2306553C1
RU2306553C1 RU2006111844/28A RU2006111844A RU2306553C1 RU 2306553 C1 RU2306553 C1 RU 2306553C1 RU 2006111844/28 A RU2006111844/28 A RU 2006111844/28A RU 2006111844 A RU2006111844 A RU 2006111844A RU 2306553 C1 RU2306553 C1 RU 2306553C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
surface layer
metals
uniformity
alloys
meter
Prior art date
Application number
RU2006111844/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тать на Ивановна Ногачева (RU)
Татьяна Ивановна Ногачева
Елена Владимировна Кузнецова (RU)
Елена Владимировна Кузнецова
Антон Валерьевич Калюк (RU)
Антон Валерьевич Калюк
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный технический университет" (ОрелГТУ)
Priority to RU2006111844/28A priority Critical patent/RU2306553C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2306553C1 publication Critical patent/RU2306553C1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

FIELD: instrument making industry; metallurgy; production of the thermal electric pulse devices used for control of the non-uniformity of the metals and alloys surface layer.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the means of the nondestructive control. The thermoelectric pulse device contains the sharp-point probe, the source of the pulse current created by the capacitor discharge through the discharge electrode, the meter of the thermal electromotive force and the switch for the electromotive force sign change, the measuring electrode connected with the thermal electromotive force meter and the mobile electrode connecting in turn the circuits of the capacitor discharge and measurement. The technical result is the increased accuracy of determination of the non-uniformity of the metals and alloys surface layer due to decrease of the depth of the heating penetration of the surface layer.
EFFECT: the invention ensures the increased accuracy of determination of the non-uniformity of the metals and alloys surface layer due to decrease of the depth of the heating penetration of the surface layer.
1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля, а точнее к устройствам, предназначенным для измерения неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов, и может быть использовано на предприятиях машиностроительной промышленности и в научных исследованиях.The invention relates to non-destructive testing, and more specifically to devices designed to measure the heterogeneity of the surface layer of metals and alloys, and can be used in enterprises of the engineering industry and in scientific research.

Известно термоэлектрическое устройство для контроля металлов и сплавов, содержащее холодный и горячий электроды, реле, переменный резистор, трансформатор, реле времени, включенное в цепь создания градиента температуры [1]. Постоянное усилие прижатия горячего электрода к контролируемому изделию обеспечивается электромагнитом с обмоткой.Known thermoelectric device for monitoring metals and alloys containing cold and hot electrodes, relays, a variable resistor, transformer, timer, included in the circuit to create a temperature gradient [1]. The constant force of pressing the hot electrode to the controlled product is provided by an electromagnet with a winding.

Однако недостатком указанного устройства является значительный разброс времени срабатывания электромеханических реле, уменьшающий точность контроля вследствие различной длительности импульса тока, приводящей к варьированию толщины зоны нагрева.However, the disadvantage of this device is a significant variation in the response time of the electromechanical relays, which reduces the accuracy of the control due to the different duration of the current pulse, leading to a variation in the thickness of the heating zone.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности является термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности сплавов, содержащее зонд, источник тока, измеритель термоЭДС и переключатель знака термоЭДС [2], в котором для повышения разрешающей способности и точности предусмотрены преобразователь тока, измерители тока и напряжения. Данное устройство принято за прототип.The closest technical solution to the invention by its technical essence is a thermoelectric device for controlling the heterogeneity of alloys containing a probe, a current source, a thermoEMF meter and a thermoEMF sign switch [2], in which a current transducer, current and voltage meters are provided to increase the resolution and accuracy. This device is taken as a prototype.

Однако в этом устройстве в области локализации зонда протекает импульсный ток, длительность импульсов которого составляет половину периода переменного напряжения сети, т.е. 10 мс, в промежутках между которыми включается измерительное устройство. При этом нагрев образца идет на большую глубину, что приводит к измерению интегральной по толщине проникновения теплового потока термоЭДС. Поэтому данное устройство нельзя применять для контроля неоднородности тонкого поверхностного слоя, у которого генерируемая термоЭДС сильно отличается от термоЭДС, генерируемой в толще материала при одной и той же разнице температур.However, in this device, a pulsed current flows in the probe localization region, the pulse duration of which is half the period of the alternating voltage of the network, i.e. 10 ms, in the intervals between which the measuring device is switched on. In this case, the heating of the sample goes to a great depth, which leads to the measurement of the integral over the thickness of the penetration of the heat flux of thermoEMF. Therefore, this device cannot be used to control the heterogeneity of a thin surface layer, in which the generated thermoEMF is very different from the thermoEMF generated in the thickness of the material at the same temperature difference.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении точности определения неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов за счет уменьшения глубины прогрева поверхностного слоя.The problem to which the invention is directed, is to increase the accuracy of determining the heterogeneity of the surface layer of metals and alloys by reducing the depth of heating of the surface layer.

Для этого термоэлектроимпульсное устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов, содержащее зонд, измеритель термоЭДС и переключатель знака термоЭДС в отличие от прототипа снабжено источником импульсного тока, создаваемого разрядом конденсатора через электрод разряда, измерительным электродом, соединенным с измерителем термоЭДС и подвижным электродом, замыкающим поочередно цепи разряда конденсатора и измерения.For this, a thermoelectric pulse device for controlling the heterogeneity of the surface layer of metals and alloys containing a probe, a thermoEMF meter and a thermoEMF sign switch, in contrast to the prototype, is equipped with a pulsed current source generated by a capacitor discharge through a discharge electrode, a measuring electrode connected to a thermoEMF meter and a moving electrode, which closes alternately capacitor discharge circuit and measurement.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемого устройства.The invention is illustrated in the drawing, which shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит остроконечный зонд 1, запрессованный в корпус 2, устанавливаемый на образец 3, трансформатор 4, выполняющий роль источника питания для заряда конденсатора 5 через выпрямительный диод 6 и резистор 7, вольтметр 8 для контроля напряжения заряда конденсатора, ключ 9 для развязки по времени процессов заряда и разряда конденсатора, электрод разряда 10, подвижный электрод 11, удерживаемый в исходном верхнем положении упором 12, неподвижный измерительный электрод 13, соединительный провод 14, груз 15, обеспечивающий необходимое усилие прижатия подвижного электрода к измерительному, демпфер в виде пружинящих пластин 16, измеритель термоЭДС 17, переключатель знака термоЭДС 18, станину для крепления неподвижных элементов устройства 19.The device contains a pointed probe 1, pressed into the housing 2, mounted on a sample 3, a transformer 4, acting as a power source for charging a capacitor 5 through a rectifier diode 6 and a resistor 7, a voltmeter 8 for monitoring the capacitor charge voltage, a key 9 for decoupling the processes time the charge and discharge of the capacitor, the discharge electrode 10, the movable electrode 11, held in the initial upper position by the stop 12, the stationary measuring electrode 13, the connecting wire 14, the load 15, providing the necessary force rizhatiya movable electrode to the measuring, the damper in the form of resilient plates 16, 17 thermoelectric power meter, mark thermoelectric switch 18, a frame for fixing the fixed elements of the device 19.

Устройство работает следующим образом. Остроконечный зонд устанавливается на образец. Перед началом измерений ключ 9 замыкается. Упор 12 удерживает подвижный электрод в верхнем положении I. Затем ключ размыкается, поворотом упора освобождается подвижный электрод, который под весом груза опускается в положение II, где удерживается демпфером 16. По ходу движения подвижного электрода происходит его контактирование с электродом разряда. В момент контакта замыкается цепь: электрод разряда - подвижный электрод - соединительный провод - зонд - образец, и протекает импульс тока разряда конденсатора, который нагревает область материала под зондом, создавая градиент температуры. При достижении подвижным электродом положения II замыкается цепь: измерительный электрод - пластины демпфера - подвижный электрод - соединительный провод - зонд - образец - измеритель термоЭДС, и регистрируется значение исследуемой термоЭДС.The device operates as follows. A pointed probe is mounted on the sample. Before starting the measurement, the key 9 closes. The stop 12 holds the movable electrode in the upper position I. Then the key opens, turning the stop releases the movable electrode, which, under the weight of the load, drops to position II, where it is held by the damper 16. In the direction of the move of the movable electrode, it contacts the discharge electrode. At the moment of contact, the circuit closes: discharge electrode - moving electrode - connecting wire - probe - sample, and a current pulse of the capacitor discharge flows, which heats the region of the material under the probe, creating a temperature gradient. When the movable electrode reaches position II, the circuit closes: measuring electrode - damper plates - movable electrode - connecting wire - probe - sample - thermopower meter, and the value of the thermopower being studied is recorded.

Длительность импульса тока разряда конденсатора обусловлена временем контакта электрода разряда и подвижного электрода, зависящим от скорости движения последнего, и составляет десятые доли миллисекунд.The pulse duration of the capacitor discharge current is determined by the contact time of the discharge electrode and the movable electrode, which depends on the speed of the latter, and amounts to tenths of a millisecond.

Данное устройство позволяет повысить точность определения неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов за счет уменьшения глубины проникновения теплового импульса путем регулирования времени разряда конденсатора, что приводит к уменьшению толщины контролируемого слоя.This device allows to increase the accuracy of determining the heterogeneity of the surface layer of metals and alloys by reducing the penetration depth of the thermal pulse by adjusting the discharge time of the capacitor, which leads to a decrease in the thickness of the controlled layer.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизеSources of information taken into account during the examination

1. Патент №2134875 РФ, МПК G01N 25/32. Термоэлектрическое устройство для контроля металлов и сплавов [Текст] / С.Ф.Корндорф, Ю.И.Нестерович. - Опубл. 20.08.99, Бюл. №23.1. Patent No. 2134875 of the Russian Federation, IPC G01N 25/32. Thermoelectric device for monitoring metals and alloys [Text] / S.F. Korndorf, Yu.I. Nesterovich. - Publ. 08.20.99, Bull. Number 23.

2. Авторское свидетельство СССР №636518, МПК G01N 25/32. Термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности сплавов [Текст] / Ю.А.Браташевский, В.М.Васильков, Н.А.Дорошенко - Опубл. 05.12.78, Бюл. №45 - прототип.2. USSR author's certificate No. 636518, IPC G01N 25/32. Thermoelectric device for controlling the heterogeneity of alloys [Text] / Yu.A. Bratashevsky, V. M. Vasilkov, N. A. Doroshenko - Publ. 12/05/78, Bull. No. 45 is a prototype.

Claims (1)

Термоэлектроимпульсное устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов, содержащее зонд, измеритель термоЭДС и переключатель знака термоЭДС, отличающееся тем, что оно снабжено источником импульсного тока, создаваемого разрядом конденсатора через электрод разряда, измерительным электродом, соединенным с измерителем термоЭДС, и подвижным электродом, замыкающим поочередно цепи разряда конденсатора и измерения.Thermoelectric pulse device for controlling the heterogeneity of the surface layer of metals and alloys, containing a probe, a thermoEMF meter and a thermoEMF sign switch, characterized in that it is provided with a pulse current source generated by a capacitor discharge through a discharge electrode, a measuring electrode connected to a thermoEMF meter, and a movable electrode, closing alternately capacitor discharge circuit and measurement.
RU2006111844/28A 2006-04-10 2006-04-10 Thermal electric pulse device to control the non-uniformity of the metals and alloys surface layer RU2306553C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006111844/28A RU2306553C1 (en) 2006-04-10 2006-04-10 Thermal electric pulse device to control the non-uniformity of the metals and alloys surface layer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006111844/28A RU2306553C1 (en) 2006-04-10 2006-04-10 Thermal electric pulse device to control the non-uniformity of the metals and alloys surface layer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2306553C1 true RU2306553C1 (en) 2007-09-20

Family

ID=38695361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006111844/28A RU2306553C1 (en) 2006-04-10 2006-04-10 Thermal electric pulse device to control the non-uniformity of the metals and alloys surface layer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2306553C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0243394B1 (en) Rheometer
KR20080057363A (en) Apparatus for detecting friction coefficient of strip
JP2011185697A (en) Thermoelectric material evaluation device and thermoelectric characteristic evaluation method
RU2307345C1 (en) Device for measuring inhomogeneities of surface layer of metals and alloys
JP2016024174A (en) Substance thermal diffusivity measurement method and substance thermoelectric characteristic evaluation device using the method
US4722611A (en) Apparatus and process for monitoring the cooling properties of liquid quenchants and restoring used quenchants
US3498128A (en) Apparatus for measuring a physical quantity by the use of pulsed energy
RU2306553C1 (en) Thermal electric pulse device to control the non-uniformity of the metals and alloys surface layer
CN110274705B (en) Optical glass mould pressing temperature online detection method and device
RU149581U1 (en) INSTALLATION FOR DETERMINING THE FRICTION COEFFICIENT
RU2455630C1 (en) Device for determining molecular component of coefficient of friction
US3822580A (en) Apparatus for the measurement of heat extraction coefficients
DK166048B (en) METHOD AND LOW PRESSURE MEASUREMENT APPARATUS
RU2134875C1 (en) Thermoelectric device to test metals and alloys
EP1535054B1 (en) Method and apparatus for determining a phase transition of a substance
RU2592727C1 (en) Method to determine relative magnetic permeability of ferromagnetic components
RU2522665C2 (en) Setup for thermophysical tests of conductive material sample with pulse heating
RU2801079C1 (en) Method for determining a complex of thermal, acoustic and mechanical properties of solid materials
US3368384A (en) Thermoelectric device for identifying heat treatable steels
RU2486482C1 (en) Device for temperature measurement
SU934336A1 (en) Device for measuring thermoelectromotive force of metals and alloys
SU131131A1 (en) Device for controlling the properties and composition of products made of ferromagnetic materials
GB1103358A (en) System for checking the composition of ferrous metallic bodies
SU905622A1 (en) Strap electromagnetic converter
RU2349901C2 (en) Friction factor tester

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080411