RU2663277C1 - Способ крепления термопар - Google Patents

Способ крепления термопар Download PDF

Info

Publication number
RU2663277C1
RU2663277C1 RU2017112195A RU2017112195A RU2663277C1 RU 2663277 C1 RU2663277 C1 RU 2663277C1 RU 2017112195 A RU2017112195 A RU 2017112195A RU 2017112195 A RU2017112195 A RU 2017112195A RU 2663277 C1 RU2663277 C1 RU 2663277C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermocouple
test object
blind hole
hot junction
thermocouples
Prior art date
Application number
RU2017112195A
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Степанович Супрунов
Артур Раилевич Гузаиров
Original Assignee
Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения"
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 "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения" filed Critical Акционерное общество "Военно-промышленная корпорация "Научно-производственное объединение машиностроения"
Priority to RU2017112195A priority Critical patent/RU2663277C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2663277C1 publication Critical patent/RU2663277C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G01K1/146—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations arrangements for moving thermometers to or from a measuring position
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области измерения температуры с использованием термопар, а именно к способам крепления термопар к объектам, подверженным деформациям вследствие линейных расширений при высоких температурах и вибрационным воздействиям, например к корпусам летательных аппаратов. Гибкий корпус термопары жестко крепят вблизи точки измерения к неподвижным окружающим конструкциям, в теле испытуемого объекта в точке измерения выполняют глухое отверстие с фаской и дренажным каналом для отвода горячего воздуха из глухой полости точки измерения, горячий спай термопары вводят в указанное глухое отверстие, при этом размеры глухого отверстия и корпуса термопары в зоне горячего спая должны одновременно обеспечивать их касание и возможность взаимного перемещения при воздействии высокой температуры, вибрации, ударных и линейных нагрузок, а также при каких-либо смещениях тела испытуемого объекта относительно места крепления термопары. Технический результат - обеспечение измерения температуры динамически подвижных объектов. 3 ил.

Description

Изобретение относится к области измерения температуры с использованием термопар, а именно к способам крепления термопар к объектам, подверженным деформациям вследствие линейных расширений при высоких температурах и вибрационным воздействиям, например, к корпусам летательных аппаратов.
Условия, которые необходимо соблюдать при измерении температуры подобных объектов, следующие:
- максимальный тепловой контакт горячего спая с образцом;
- сохранение целостности и прочности образца;
- сохранение целостности и электрических характеристик термопары в процессе измерений.
Требуемые условия для закрепления термопар достигаются двумя путями. Первый путь - это механическое прижатие термопары к поверхности образца [1. Авт. св. SU №49379, кл. G01K 7/02. Прибор для измерения температуры поверхностей / Брюханов Ф.С. (12.12.1935). Опубл. 31.08.1936 г.]. Такой способ не обеспечивает надежное контактирование горячего спая и испытуемого образца в широком диапазоне измеряемых температур. Возможно механическое повреждение термопары из-за соударений с испытуемым образцом при вибрации. При нарушении механического контакта термопары и испытуемого образца результаты измерений становятся недостоверными, резко увеличивается инерционность измерений. Второй путь - это вдавливание горячего спая термопары в расплавленный металл в точке измерений [2. Патент RU №2034246. МПК6 G01K 7/02. Способ крепления термопар / Мугалев А.П. (23.07.1982). Опубл. 30.04.1995]. Наряду с достоинствами метода - хороший контакт термопары и образца, хорошие метрологические характеристики - он не может использоваться для динамически подвижных объектов в связи с риском поломки термопар.
Известен способ крепления по авторскому свидетельству SU №180382 [3. Авт. св. SU №180382. МПК6 G01K. Способ установки термопары для контроля температуры продукта в процессе сублимационной сушки / Яушева Э.Ф., Камовников Б.П. (13.11.1965). Опубл. 21.03.1966. Бюл. №7.] По этому способу в образце выполняется отверстие, термопара вводится в тело испытуемого образца в отверстие и жестко фиксируется в таком положении. Такой способ, создавая механическую прочность крепления термопары к образцу, не обеспечивает надежность контактирования при деформациях образца вследствие линейных температурных расширений при высоких температурах и воздействии вибрации. Более того, при жестком креплении термопары к испытуемому объекту при перемещении объекта возможны повреждения термопары и невозможность выполнения измерений.
Известен способ крепления термопар путем их размещения в теле испытуемого объекта, характеризующегося температурными деформациями и воздействием вибрационных нагрузок, причем гибкий корпус термопары жестко крепят вблизи точки измерения к неподвижным окружающим конструкциям [4. CN 1936525 А. МПК6 G01K 1/14, G01K 7/02, G01K 3/08. Carbon-fiber composite material highspeed air-craft rectifying cover surface transient temperature measuring apparatus (BEIJING AERONAUTICAL & SPACE U) 28.03.2007, описание с. 6, абз. 4-5, фиг. 1-3.]
В данном решении в теле испытуемого объекта в точке измерения отсутствует глухое отверстие с фаской и дренажным каналом для отвода горячего воздуха из глухой полости точки измерения, тем самым не обеспечено касание корпуса термопары и испытуемого объекта в процессе измерений.
Наиболее близкой к изобретению является методика температурных измерений, предусматривающая выполнение в теле испытуемого объекта в точке измерения глухого отверстия с фаской, причем горячий спай термопары вводят в указанное глухое отверстие, при этом размеры глухого отверстия и корпуса термопары в зоне горячего спая должны одновременно обеспечивать их касание и возможность взаимного перемещения, что позволяет повысить точность получаемых результатов измерений за счет компенсации перемещения испытуемого объекта возможностью взаимного перемещения копуса термопары в зоне горячего спая и испытуемого объекта в процессе измерений [5. FR №3030731 А1 МПК6 G01K 1/146. Tool and method of installation of a thermocouple (ELECTRICITE DE FRANCE SA) 24.06.2016, описание с. 3, ст. 16 - с. 6 ст. 34, фиг. 3].
Данный способ снятия измерений является ненадежным при применении в изделиях, подвергающихся внешним воздействиям, таким как высокая температура, вибрации, ударные и линейные нагрузки, а также при каких-либо смещениях тела испытуемого объекта относительно места крепления термопары. Такие воздействия и смещения могут вызвать большие механические напряжения в сварном шве, которые приведут к его разрушению и прекращению контакта термопары и тела испытуемого объекта.
Целью изобретения является обеспечение измерения температуры динамически подвижных объектов и исключение недостатков, выявленных в прототипе и аналогах. Эта цель достигается компенсацией перемещения испытуемого объекта возможностью взаимного перемещения корпуса термопары в зоне горячего спая и испытуемого объекта в процессе измерений.
Для этого гибкий корпус термопары жестко крепят к неподвижным окружающим конструкциям вблизи точки измерений. В теле испытуемого объекта в точке измерений выполняют глухое отверстие с фаской для облегчения возможности введения горячего спая термопары в указанное отверстие «вслепую» и дренажным каналом для отвода горячего воздуха из полости глухого отверстия. Горячий спай термопары вводят в указанное отверстие, при этом размеры глухого отверстия и корпуса термопары в зоне горячего спая должны одновременно обеспечивать касание горячего спая термопары и испытуемого образца и возможность их взаимного перемещения при воздействии высокой температуры, вибрации, ударных и линейных нагрузок, а также при каких-либо смещениях тела испытуемого объекта относительно места крепления термопары.
Заявляемое изобретение отличается от способа по прототипу тем, что по предлагаемому способу возможно перемещение корпуса термопары в зоне горячего спая в теле испытуемого объекта, обеспечивается постоянный контакт с телом испытуемого объекта по стенкам отверстия благодаря жесткой посадке, а не определенной точкой с применением сварки, которая подвержена разрушению при воздействии высокой температуры, вибрации, ударных и линейных нагрузок, а также при каких-либо смещениях тела испытуемого объекта относительно места крепления термопары.
Изобретение поясняется чертежами:
На фиг. 1 показана схема выполнения предлагаемого способа, где 1 - испытуемый образец, 2 - горячий спай термопары, 3 - корпус термопары.
На фиг. 2 показан разрез в месте ввода термопары в отверстие испытуемого образца, где 4 - глухое отверстие, включающее фаску и дренажный канал.
На фиг. 3 показано место жесткого крепления корпуса термопары к неподвижным окружающим конструкциям.
При деформации испытуемого объекта в любой из трех плоскостей, либо во всех направлениях одновременно, происходит перемещение его относительно корпуса термопары в зоне горячего спая при сохранении их контактирования. Такие перемещения испытуемого объекта не приводят к поломке термопары, т.к. ее гибкая конструкция позволяет осуществить термокомпенсацию перемещений.
Техническим результатом является обеспечение измерения температуры динамически подвижных объектов.
Предлагаемый способ повышает качество и надежность крепления термопар и может быть осуществлен с помощью стандартного оборудования и материалов отечественного производства. Таким образом, заявленный способ соответствует критерию «промышленная применимость».
Источники, принятые во внимание
1. Авт. св. SU №49379, кл. G01K 7/02. Прибор для измерения температуры поверхностей / Брюханов Ф.С. (12.12.1935). Опубл. 31.08.1936 г.
2. Патент RU №2034246. МПК6 G01K 7/02. Способ крепления термопар / Мугалев А.П. (23.07.1982). Опубл. 30.04.1995.
3. Патент RU №180382. МПК6 G01K. Способ установки термопары для контроля температуры продукта в процессе сублимационной сушки / Яушева Э.Ф., Камовников Б.П. (13.11.1965). Опубл. 21.03.1966. Бюл.№7.
4. Патент CN 1936525 А. МПК6 G01K 1/14, G01K 7/02, G01K 3/08. Carbon-fiber composite material high-speed air-craft rectifying cover surface transient temperature measuring apparatus (BEIJING AERONAUTICAL & SPACE U) 28.03.2007, описание с. 6, абз. 4-5, фиг. 1-3.
5. Патент FR №3030731 А1 МПК6 G01K 1/146. Tool and method of installation of a thermocouple (ELECTRICITE DE FRANCE SA) 24.06.2016, описание с. 3, ст. 16 - с. 6 ст. 34, фиг. 3.
6. Патент RU №2114403 МПК6 G01K 1/14, G01K 7/02. Устройство для измерения температуры внутренней цилиндрической поверхности / Дикарев И.М., Сережкин Н.И., Серокуров А.Н., Федоров В.А. (31.05.1995). Опубл. 27.06.1998.
7. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х т. Т. 1. 8-е изд. / Под ред. И.Н. Жестковой. - М.: Машиностроение, 2001. - С. 457-466.

Claims (1)

  1. Способ крепления термопар путем их размещения в теле испытуемого объекта, характеризующегося температурными деформациями и воздействием вибрационных нагрузок, отличающийся тем, что гибкий корпус термопары жестко крепят вблизи точки измерения к неподвижным окружающим конструкциям, в теле испытуемого объекта в точке измерения выполняют глухое отверстие с фаской и дренажным каналом для отвода горячего воздуха из глухой полости точки измерения, горячий спай термопары вводят в указанное глухое отверстие, при этом размеры глухого отверстия и корпуса термопары в зоне горячего спая должны одновременно обеспечивать их касание и возможность взаимного перемещения при воздействии высокой температуры, вибрации, ударных и линейных нагрузок, а также при каких-либо смещениях тела испытуемого объекта относительно места крепления термопары.
RU2017112195A 2017-04-10 2017-04-10 Способ крепления термопар RU2663277C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112195A RU2663277C1 (ru) 2017-04-10 2017-04-10 Способ крепления термопар

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017112195A RU2663277C1 (ru) 2017-04-10 2017-04-10 Способ крепления термопар

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2663277C1 true RU2663277C1 (ru) 2018-08-03

Family

ID=63142782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017112195A RU2663277C1 (ru) 2017-04-10 2017-04-10 Способ крепления термопар

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2663277C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682980C1 (ru) * 2018-03-27 2019-03-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Алтайский ГАУ) Способ крепления термопары к металлическому изделию
RU2783221C1 (ru) * 2022-02-21 2022-11-10 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" Устройство для измерения температуры внутренней цилиндрической поверхности вала

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU314222A1 (ru) * Московский ордена Ленина химико технологический институт Способ измерения температуры углеродистого гранулированного материала в высокочастотномполе
SU495551A1 (ru) * 1972-02-08 1975-12-15 Уральский Филиал Всесоюзного Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Э.Ф.Дзержинского (Уралвти) Узел заплавки гор чего спа термопары
SU1068735A1 (ru) * 1981-04-08 1984-01-23 Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" Способ креплени спа термопары внутри стальной заготовки
RU2034246C1 (ru) * 1982-07-23 1995-04-30 Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского Способ крепления термопар
CN1936525A (zh) * 2006-10-17 2007-03-28 北京航空航天大学 碳纤维复合材料高速飞行器整流罩表面瞬态温度测量装置
FR3030731A1 (fr) * 2014-12-18 2016-06-24 Electricite De France Outil et procede de pose d'un thermocouple

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU314222A1 (ru) * Московский ордена Ленина химико технологический институт Способ измерения температуры углеродистого гранулированного материала в высокочастотномполе
SU180382A1 (ru) * Московский технологический институт сной , молочной Способ установки термопары для контроля
SU495551A1 (ru) * 1972-02-08 1975-12-15 Уральский Филиал Всесоюзного Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Э.Ф.Дзержинского (Уралвти) Узел заплавки гор чего спа термопары
SU1068735A1 (ru) * 1981-04-08 1984-01-23 Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" Способ креплени спа термопары внутри стальной заготовки
RU2034246C1 (ru) * 1982-07-23 1995-04-30 Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Н.Е.Жуковского Способ крепления термопар
CN1936525A (zh) * 2006-10-17 2007-03-28 北京航空航天大学 碳纤维复合材料高速飞行器整流罩表面瞬态温度测量装置
FR3030731A1 (fr) * 2014-12-18 2016-06-24 Electricite De France Outil et procede de pose d'un thermocouple

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2682980C1 (ru) * 2018-03-27 2019-03-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Алтайский ГАУ) Способ крепления термопары к металлическому изделию
RU2783221C1 (ru) * 2022-02-21 2022-11-10 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" Устройство для измерения температуры внутренней цилиндрической поверхности вала

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9752937B2 (en) Temperature sensing assembly for measuring temperature of a surface of a structure
KR910001365A (ko) 온도측정 장치 및 그 열전쌍 조립체
RU2663277C1 (ru) Способ крепления термопар
CN108226216B (zh) 线膨胀系数测定方法和测定装置
KR20170000638A (ko) 고온 환경용 접촉식 변형률 측정장치 및 방법
CN102353468B (zh) 一种太阳能电池烧结炉温度测定装置及其使用方法
CN108132112B (zh) 一种高超声速飞行器表面热流辨识装置及设计方法
Zhao et al. Characterization of electrical–thermal–mechanical deformation of bonding wires under silicone gel using LF-OCT
Santos et al. Isotherm sensor calibration program for mars science laboratory heat shield flight data analysis
Benabou et al. Development and first assessment of a DIC system for a micro-tensile tester used for solder characterization
Pantou et al. Identification of critical stress location on PCBs taking into account the influence of fixations and housing
Brenneis et al. Smart components through rotary swaging
US10312123B2 (en) Method for compensating probe misplacement and probe apparatus
CN110088592B (zh) 试验治具和试验方法
JP7136739B2 (ja) タービンの計測方法および計測システム
CN205374167U (zh) 一种测量试样产生的应变的检测装置
Montanini et al. A new method for the determination of the coefficient of thermal expansion of solid materials
JP2007208138A (ja) 半導体装置の検査方法
US3956919A (en) High temperature strain gage calibration fixture
RU2430351C1 (ru) Способ определения прочностных свойств теплозащитных покрытий и устройство для его осуществления
CN215261527U (zh) 用于测量热件的检具
Garner et al. High temperature alternatives to ball grid coplanarity measurements to improve correlation to surface mount quality
RU2657130C1 (ru) Устройство индикации относительного перемещения объектов
Tiedje et al. Experimental methodology for low temperature vibration investigations on electronic modules
RU106364U1 (ru) Преобразователь термоэлектрический