RU2307345C1 - Термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов - Google Patents
Термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307345C1 RU2307345C1 RU2006111842/28A RU2006111842A RU2307345C1 RU 2307345 C1 RU2307345 C1 RU 2307345C1 RU 2006111842/28 A RU2006111842/28 A RU 2006111842/28A RU 2006111842 A RU2006111842 A RU 2006111842A RU 2307345 C1 RU2307345 C1 RU 2307345C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- thermoemf
- alloys
- thermocouples
- metals
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для измерения неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов. Термоэлектрическое устройство содержит измерительный зонд, источник импульсного тока, создаваемого разрядом конденсатора через измерительный зонд и образец, цепь заряда конденсатора, состоящую из трансформатора, диода и резистора, измеритель термоЭДС и переключатель знака термоЭДС, термопары, одноименные электроды которых являются измерительным и контрольным зондами, причем термопары соединены с дополнительными измерителями термоЭДС. Устройство снабжено управляемыми электронными ключами, включенными в цепи заряда и разряда конденсатора. Технический результат - повышение точности определения за счет уменьшения толщины контролируемого слоя и измерения температуры непосредственно в точке контроля. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля, а точнее к устройствам, предназначенным для измерения неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов, и может быть использовано в металлообрабатывающей и машиностроительной промышленности для контроля качества поверхностных слоев изделий.
Известен термоэлектрический прибор для контроля металлов и изделий, содержащий два электрода в виде зондов с вмонтированными в них термопарами, соединенными по дифференциальной схеме, измеритель термоЭДС, источник нагрева одного из электродов и переключатель знака термоЭДС [1].
Недостатком указанного прибора является низкая разрешающая способность контроля материалов и изделий и малая точность измерений.
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 [2]. Температура в месте контакта горячего электрода с контролируемым изделием измеряется термопарой, образованной подпружиненным горячим электродом и фольговым кольцом. Постоянное усилие прижатия горячего электрода к контролируемому изделию обеспечивается электромагнитом с обмоткой.
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.
Наиболее близким техническим решением является термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности сплавов, содержащее зонд, источник тока, измеритель термоЭДС и переключатель знака термоЭДС [3], в котором для повышения разрешающей способности и точности предусмотрены преобразователь тока, измерители тока и напряжения.
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.
Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в повышении точности определения неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов за счет уменьшения глубины прогреваемого слоя путем использования единичного кратковременного электрического импульса и измерения температуры непосредственно в точке контроля.
Для этого термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов, содержащее измерительный зонд, трансформатор, измеритель термоЭДС и переключатель знака термоЭДС, в отличие от прототипа снабжено источником импульсного тока, создаваемого разрядом конденсатора через измерительный зонд и образец, термопарами, одноименные электроды которых являются измерительным и контрольным зондами, причем термопары соединены с дополнительными измерителями термоЭДС, управляемыми электронными ключами, включенными в цепи заряда и разряда конденсатора.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит измерительный и контрольный зонды 1 и 2, представляющие собой электроды одинаковых термопар 3 и 4, спаи которых устанавливаются на образец 5, трансформатор 6, выполняющий роль источника питания для заряда конденсатора 7 через выпрямительный диод 8 и резистор 9, управляемые электронные ключи K1-К3 для развязки по времени процессов заряда, разряда конденсатора и измерений, блок управления электронными ключами 10, измерители термоЭДС 11-13, переключатель знака термоЭДС 14.
Устройство работает следующим образом. Перед началом измерений электронные ключи К2 и К3 находятся в разомкнутом состоянии, а ключ K1 замкнут. Измерительный и контрольный зонды устанавливаются на образец. При размыкании электронного ключа K1 и замыкании ключа К2 импульс тока разряда конденсатора проходит через измерительный зонд и образец, создавая разность температур между измерительным и контрольным зондами. Через заданный промежуток времени блок управления 10 выдает сигнал и электронный ключ К2 размыкается и замыкается ключ К3. При этом исследуемая термоЭДС, генерируемая в цепи одноименных электродов стандартных термопар 3 и 4 и образца, пропорциональная разности температур, а также термоЭДС искусственных термопар 3 и 4, характеризующих температуру в точках контакта зондов с образцом, измеряются соответствующими измерителями термоЭДС.
Изменяя промежуток времени между размыканием ключей К2 и К3, можно регулировать глубину проникновения теплового импульса и толщину контролируемого слоя.
Перед переводом измерительного зонда в другую точку поверхности образца электронные ключи размыкаются.
Измерения термоЭДС с помощью предложенного устройства осуществляются в процессе подачи одного импульса тока разряда конденсатора, что позволяет снизить время измерения и увеличить производительность контроля.
Данное устройство позволяет повысить точность определения неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов за счет уменьшения толщины контролируемого слоя путем регулирования длительности импульса тока разряда конденсатора и измерения температуры в точке контроля термопарой, один электрод которой является измерительным зондом.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №345426, МПК G01N 27/14. Термоэлектрический прибор для контроля материалов и изделий [Текст] / Е.Н.Панков - Опубл. 09.06.70, Бюл. №22.
2. 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.
3. 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.
Claims (1)
- Термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов, содержащее измерительный зонд, трансформатор, измеритель термоЭДС и переключатель знака термоЭДС, отличающееся тем, что оно снабжено источником импульсного тока, состоящего из выпрямителя и конденсатора, разряжающегося через измерительный зонд и образец, термопарами, одноименные электроды которых являются измерительным и контрольным зондами, причем термопары соединены с дополнительными измерителями термоЭДС, электронными ключами, включенными в цепи заряда и разряда конденсатора и управляемыми блоком управления.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006111842/28A RU2307345C1 (ru) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | Термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006111842/28A RU2307345C1 (ru) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | Термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2307345C1 true RU2307345C1 (ru) | 2007-09-27 |
Family
ID=38954277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006111842/28A RU2307345C1 (ru) | 2006-04-10 | 2006-04-10 | Термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2307345C1 (ru) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2498281C1 (ru) * | 2012-04-23 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Термоэлектрический способ неразрушающего контроля качества поверхностного слоя металла |
| RU2619798C1 (ru) * | 2016-03-22 | 2017-05-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ неразрушающего контроля шероховатости поверхностного слоя металла |
| RU2624787C1 (ru) * | 2016-08-03 | 2017-07-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для неразрушающего контроля шероховатости поверхностного слоя металла |
| RU2674562C1 (ru) * | 2017-08-17 | 2018-12-11 | Алексей Сергеевич Комоликов | Способ неразрушающего контроля химического состава и структуры металлов и сплавов |
-
2006
- 2006-04-10 RU RU2006111842/28A patent/RU2307345C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2498281C1 (ru) * | 2012-04-23 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Термоэлектрический способ неразрушающего контроля качества поверхностного слоя металла |
| RU2619798C1 (ru) * | 2016-03-22 | 2017-05-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Способ неразрушающего контроля шероховатости поверхностного слоя металла |
| RU2624787C1 (ru) * | 2016-08-03 | 2017-07-06 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для неразрушающего контроля шероховатости поверхностного слоя металла |
| RU2674562C1 (ru) * | 2017-08-17 | 2018-12-11 | Алексей Сергеевич Комоликов | Способ неразрушающего контроля химического состава и структуры металлов и сплавов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sakagami et al. | Applications of pulse heating thermography and lock-in thermography to quantitative nondestructive evaluations | |
| RU2307345C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов | |
| EP0243394B1 (en) | Rheometer | |
| RU2492457C1 (ru) | Способ определения коэффициента диффузии растворителей в массивных изделиях из капиллярно-пористых материалов | |
| US3498128A (en) | Apparatus for measuring a physical quantity by the use of pulsed energy | |
| US7377687B2 (en) | Fluid temperature measurement | |
| RU2629898C1 (ru) | Устройство для определения коэффициента теплопроводности волокнистых пищевых продуктов животного происхождения | |
| Gustavsson et al. | Thermal conductivity as an indicator of fat content in milk | |
| Kappert et al. | Temperature calibration procedure for thin film substrates for thermo-ellipsometric analysis using melting point standards | |
| RU2306553C1 (ru) | Термоэлектроимпульсное устройство для контроля неоднородности поверхностного слоя металлов и сплавов | |
| Bär et al. | Combined lock-in thermography and heat flow measurements for analysing heat dissipation during fatigue crack propagation | |
| Abouellail et al. | Research of thermocouple electrical characteristics | |
| RU2178166C2 (ru) | Способ комплексного определения теплофизических характеристик твердых и дисперсных материалов | |
| EP1535054B1 (en) | Method and apparatus for determining a phase transition of a substance | |
| RU2522665C2 (ru) | Установка для теплофизических испытаний образца из токопроводящего материала при импульсном нагреве | |
| RU2134875C1 (ru) | Термоэлектрическое устройство для контроля металлов и сплавов | |
| SU958937A1 (ru) | Способ определени термического сопротивлени | |
| RU2801079C1 (ru) | Способ определения комплекса теплозвукофизических и механических характеристик твердых материалов | |
| JP2005315762A (ja) | 熱物性測定方法及び装置 | |
| RU2501002C1 (ru) | Способ определения коэффициента теплопроводности частично прозрачных материалов | |
| RU2737341C1 (ru) | Устройство для измерения термо-ЭДС тонких пленок | |
| Vshivkov et al. | The study of the dissipation heat flow and the acoustic emission during the fatigue crack propagation in the metal | |
| RU2179718C2 (ru) | Способ неразрушающего контроля теплофизических характеристик материалов | |
| SU750357A1 (ru) | Термоэлектрическое устройство дл контрол неоднородности материалов | |
| SU817559A1 (ru) | Устройство дл определени тепло-ОТдАчи пРи КипЕНии жидКОСТи |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080411 |