RU2690919C1

RU2690919C1 - Method and apparatus for mounting thermocouples into polymerisable material samples

Info

Publication number: RU2690919C1
Application number: RU2018146993A
Authority: RU
Inventors: Олег Михайлович Алифанов; Сергей Александрович Будник; Борис Михайлович Клименко; Валерий Викторович Самарин; Виктор Николаевич Яроцкий
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2019-06-06

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of thermal measurements, namely to a method and a device for installation of thermocouples into samples of polymerisable materials. According to the method hot junctions of thermocouples, which are butt-welded, are pre-arranged in the volume of a frame-forming frame in the middle of the sample along its thickness on an axis perpendicular to its heated surface, and with fan-like dilution of wires of thermocouples from the axis in planes parallel to the heated surface. Wires themselves are subject to preliminary elastic tension with subsequent pouring with a polymer solution and its polymerisation in a shaping frame.EFFECT: technical result consists in improvement of accuracy of determination of thermophysical characteristics, as well as reduction of labour intensity of installation of thermocouples into analysed polymerisable materials.7 cl, 6 dwg

Description

Описание изобретения.Description of the invention.

Изобретение относится к области тепловых измерений, а именно к способам и устройствам для установки термопар в экспериментальные образцы полимерных материалов при исследовании их тепловых режимов и определении теплофизических характеристик по результатам температурных измерений в образцах.The invention relates to the field of thermal measurements, and in particular to methods and devices for installing thermocouples in experimental samples of polymeric materials in the study of their thermal conditions and the determination of thermal characteristics based on the results of temperature measurements in samples.

Предлагаемые способ и устройство могут быть использованы для установки одной и более термопар, в том числе и микротермопар (с диаметром проволок 200 мк и менее) на поверхностях и/или внутри образцов полимерных материалов на основе одно и многокомпонентных заливочных компаундов, герметиков, шпатлевок и клеев в процессе их холодного или горячего отверждения (полимеризации) при изготовления образцов твердых и эластичных материалов для проведения их теплофизических исследований и тепловых испытаний.The proposed method and device can be used to install one or more thermocouples, including microthermocouples (with a wire diameter of 200 microns and less) on surfaces and / or within polymer samples based on one and multicomponent casting compounds, sealants, putties and adhesives during their cold or hot curing (polymerization) in the manufacture of samples of solid and elastic materials for their thermophysical studies and thermal tests.

Такие полимерные материалы, например, на основе силиконов, полиуретановых, полиэфирных и эпоксидных смол, в том числе с различными наполнителями, находят широкое применение в различных отраслях техники, включая авиационную и аэрокосмическую технику, электроэнергетическое оборудование, приборостроение, медицинскую технику, бытовую технику, строительство и др. Например, в конструкции разрушающейся гибкой тепловой защиты надувного аэродинамического экрана спускаемого в атмосфере планеты аппарата предлагается использовать сублимирующий двухкомпонентный герметик холодного отверждения "Стиросил" на основе кремнийорганического силоксанового полимера холодного отверждения [1]. При производстве электромеханического оборудования и приборных блоков работающих в диапазоне температур от -100°С до 200°С широко используются заливочные компаунды горячего отверждения и клеи-компаунды сохраняющие электроизоляционные свойства до температур 450°С [2].Such polymeric materials, for example, on the basis of silicones, polyurethane, polyester and epoxy resins, including with various fillers, are widely used in various branches of engineering, including aviation and aerospace engineering, electrical power equipment, instrument engineering, medical engineering, household appliances, construction etc. For example, in the design of a collapsing flexible thermal protection of an inflatable aerodynamic screen of a descent into the atmosphere of a planet of the apparatus, it is proposed to use sublimating th two-component cold curing sealant "Stiros" silicone based cold cure silicone polymer [1]. In the production of electromechanical equipment and instrument units operating in the temperature range from -100 ° C to 200 ° C, hot-curing casting compounds and adhesive adhesives retaining electrical insulating properties up to 450 ° C [2] are widely used.

Для проектирования конструкций из полимерных материалов, работающих при повышенных температурах, требуется, возможно более точное знание их теплофизических характеристик, например, зависящих от температуры теплоемкости и коэффициента теплопроводности. Обычно эти характеристики определяются в процессе экспериментально-расчетных теплофизических исследований и тепловых испытаний, проводимых в условиях, максимально приближенных к условиям эксплуатации конструкций с использованием специально изготовленных экспериментальных образцов исследуемых материалов с установленными в них термопарами.For designing structures made of polymeric materials operating at elevated temperatures, it is necessary to know more precisely their thermophysical characteristics, for example, depending on the heat capacity and thermal conductivity. Typically, these characteristics are determined in the process of experimental-calculated thermophysical studies and thermal tests conducted under conditions as close as possible to the operating conditions of structures using specially made experimental samples of the materials under study with thermocouples installed in them.

Для исследования тепловых режимов (определения поля температур в образце, определения плотности теплового потока на поверхности и др.) образцов подобных полимерных материалов, которые, как правило, является неэлектропроводными, а также при определении их теплофизических характеристик широко используются измерения температур с помощью термопар, которые устанавливаются на поверхности и/или внутри образцов исследуемых материалов.To study the thermal conditions (determine the temperature field in the sample, determine the heat flux density on the surface, etc.) of samples of similar polymeric materials, which, as a rule, are non-conductive, as well as when determining their thermophysical characteristics, temperature measurements using thermocouples are widely used. installed on the surface and / or inside the samples of the studied materials.

При использовании современных нестационарных методов определения теплофизических свойств материалов и диагностики тепловых режимов конструкций в широком диапазоне температур и темпов нагрева, например, методов основанных на решении обратных задач теплообмена [3] важными факторами, влияющим на точность этих методов, являются: искажения, вносимые в поле температур в материале самими термопарами и способами их установки в образце [4]; отток тепла по термопарным проводам; инерционность измерений, связанная с теплоемкостью материалов термопар. Особое значение эти факторы приобретают при исследовании быстропротекающих процессов теплообмена и материалов с низкой теплопроводностью, в которых возникают значительные градиенты температуры.When using modern non-stationary methods for determining the thermophysical properties of materials and diagnosing thermal conditions of structures in a wide range of temperatures and heating rates, for example, methods based on solving inverse heat transfer problems [3] important factors affecting the accuracy of these methods are: distortions introduced in the field temperatures in the material by the thermocouples themselves and methods for their installation in the sample [4]; heat outflow through thermocouple wires; measurement inertia associated with the heat capacity of thermocouple materials. Of particular importance are these factors in the study of fast processes of heat exchange and materials with low thermal conductivity, in which there are significant temperature gradients.

Наши исследования показали, что в этих случаях предпочтительно использовать микротермопары с диаметром проволок 100 мк и менее (например, 50 мк или 30 мк), сваренные способом "встык", и с диаметром горячего спая термопары равным диаметру проволоки, что позволяет уменьшить инерционность термопары и обеспечить минимальное искажение поля температур в месте установки термопары в исследуемом материале. Серьезной проблемой использования таких микротермопар является сложность работы с очень тонкой проволокой, значительно повышающая трудоемкость установки, особенно при достаточно большом количестве термопар в образце.Our studies have shown that in these cases it is preferable to use microthermocouples with a wire diameter of 100 microns or less (for example, 50 microns or 30 microns), butt-welded, and with a hot-junction diameter of the thermocouple equal to the diameter of the wire, which reduces the inertia of the thermocouple and ensure minimal distortion of the temperature field at the thermocouple installation site in the material under study. A serious problem with the use of such microthermocouples is the complexity of working with a very thin wire, which significantly increases the complexity of the installation, especially with a sufficiently large number of thermocouples in the sample.

На точность термопарных измерений в образце существенно влияние оказывает качество теплового контакта горячего спая термопары с исследуемым материалом и наличие достаточного по длине изотермического участка горячего спая, что особенно важно для материалов с низкой теплопроводностью, к которым относятся рассматриваемые полимерные материалы. Точность определения температурного поля в образце с помощью термопар в значительной степени определяется точностью определения истинных координат точек измерения температуры (координат размещения горячих спаев термопар по толщине образца относительно его нагреваемой поверхности) [5].The accuracy of thermocouple measurements in a sample is significantly influenced by the quality of the thermal contact of the thermocouple hot junction with the material under test and the presence of a sufficiently long isothermal portion of the hot junction, which is especially important for materials with low thermal conductivity, which include the polymeric materials considered. The accuracy of determining the temperature field in a sample using thermocouples is largely determined by the accuracy of determining the true coordinates of temperature measurement points (coordinates of the placement of hot junctions of thermocouples through the sample thickness relative to its heated surface) [5].

В теплофизических исследованиях материалов чаще всего используются образцы в виде плоских квадратных или прямоугольных пластин, а также в виде пластин цилиндрической формы и дисков. Для материалов с низкой теплопроводностью рекомендуется использовать образцы с толщиной в 10-15 раз меньшей их размеров в плане, что позволяет обеспечить реализацию одномерного поля температур по толщине образца в его центральной части. Схема температурных измерений - количество термопар и координаты размещения их горячих спаев определяются задачами, решаемыми в конкретном исследовании, и могут быть выбраны с использованием методов планирования измерений [5]. Так при определении профиля температуры по толщине образца или при исследовании процесса разрушения материала может потребоваться установка в образце достаточно большого количества (до 10 шт) микротермопар с диаметром проволок, например, 100 мк, 50 мк и менее, как на его поверхности, так и внутри. При этом для уменьшения взаимного влияния рекомендуется выдержать расстояние между соседними термопарами в месте спаев не менее 20 диаметров проволоки.In thermophysical studies of materials, samples in the form of flat square or rectangular plates, as well as cylindrical plates and disks are most often used. For materials with low thermal conductivity, it is recommended to use samples with a thickness of 10-15 times smaller in size, which allows for the realization of a one-dimensional temperature field along the sample thickness in its central part. The scheme of temperature measurements - the number of thermocouples and the coordinates of the location of their hot junctions are determined by the tasks solved in a particular study, and can be selected using measurement planning methods [5]. So, when determining the temperature profile over the sample thickness or when studying the process of material destruction, it may be necessary to install in the sample a sufficiently large number (up to 10 pieces) of microthermocouples with wire diameter, for example, 100 microns, 50 microns or less, both on its surface and inside . At the same time, in order to reduce mutual influence, it is recommended to maintain the distance between adjacent thermocouples at the junction of at least 20 wire diameters.

Известен способ установки термопары в паз, прорезанный на поверхности образца исследуемого материала с последующей заделкой паза термостойкой шпатлевкой или клеем [6]. Недостатками способа являются: наличие дополнительного материала (с другими теплофизическими характеристиками) в пазу, искажающее поле температур в месте измерения и вносящее погрешности в результат температурных измерений; сложность выполнения достаточно тонкого паза; сложность контроля положения термопары, особенно тонкой микротермопары, в пазу относительно поверхности исследуемого материала.There is a method of installing a thermocouple in a groove cut on the sample surface of the material under study, followed by embedding the groove with heat-resistant putty or glue [6]. The disadvantages of the method are: the presence of additional material (with other thermal characteristics) in the groove, distorting the temperature field at the measurement site and introducing errors in the result of temperature measurements; the difficulty of making a sufficiently thin groove; the complexity of controlling the position of a thermocouple, especially a thin microthermocouple, in a groove relative to the surface of the material under study.

Известен способ установки термопары с приклейкой горячего спая к поверхности образца исследуемого материала под накладку с помощью термостойкого клея [6]. Недостатками способа являются: наличие дополнительной накладки и слоя клея, искажающих поле температур в месте измерения и вносящих погрешности в результат температурных измерений; невозможность использования на нагреваемой поверхности образца при кондуктивном нагреве плоского нагревательного элемента.There is a method of installing a thermocouple with gluing a hot junction to the sample surface of the material under study under the pad using heat-resistant glue [6]. The disadvantages of the method are: the presence of additional lining and a layer of glue, distorting the temperature field at the measurement site and introducing errors in the result of temperature measurements; the inability to use on the heated surface of the sample during conductive heating of the flat heating element.

Известны различные способы установки термопар внутри образца исследуемого материала с образованием изотермического участка горячего спая, например, установка с использованием цилиндрических пробок из исследуемого материала, вставляемых в отверстия в образец. В этом случае возможны следующие варианты: установка в пазы прорезанные на торце и боковых поверхностях пробки с ее вклейкой в глухое отверстие в образце [4]; установка в П-образные пазы прорезанные на поверхности продольного осевого разреза пробки со склейкой пробки по плоскости разреза и с ее последующей вклейкой в глухое или сквозное отверстие в образце; установка в межслойные стыки в многослойную пробку с последующей вклейкой пробки в глухое или сквозное отверстие. Общими недостатками этих способов являются: наличие дополнительного материала с иными теплофизическими свойствами в виде клея или шпатлевки в пазу и в клеевых швах, искажающее поле температур в образце, а также в месте установки горячего спая, и вносящее погрешности в результат температурных измерений; сложность контроля фактического расположения горячего спая термопары в пазу относительно нагреваемой поверхности образца, особенно для тонкой микротермопары, что требует применения рентгеноскопических методов контроля. Для пробок с одной термопарой, в случае необходимости измерений на разных расстояниях от нагреваемой поверхности образца требуется установка нескольких таких пробок, разнесенных от центра образца, что увеличивает искажение поля температур; при установке пробки в глухое отверстие возможно возникновение воздушного зазора между торцом пробки и основным материалом, что приводит к искажению поля температур в образце и существенно ухудшает термический контакт горячего спая с исследуемым материалом; возможность обрыва тонких термопар при плотной установке пробок в образец; при установке пробок в сквозные отверстия - возможность термического разрушения образца по клеевому шву; значительная трудоемкость реализации указанных способов, требующих проведения большого объема достаточно точной механической обработки (изготовление пробок, отверстий, пазов); сложность точной механической обработки эластичных материалов; необходимость дополнительного запаса исследуемого материала для изготовления пробок.There are various ways to install thermocouples inside the sample of the material under study with the formation of an isothermal section of the hot junction, for example, installation using cylindrical plugs of the material under study, inserted into the holes in the sample. In this case, the following options are possible: installation in the grooves of the cork cut at the end and side surfaces with its insert into the blind hole in the sample [4]; installation in the U-shaped grooves cut on the surface of the longitudinal axial section of the tube with gluing the tube along the plane of the cut and with its subsequent pasting into a blind or through hole in the sample; installation in interlayer joints in a multi-layer cork with subsequent cork sticking into a blind or through hole. Common disadvantages of these methods are: the presence of additional material with other thermal properties in the form of glue or putty in the groove and in the adhesive joints, distorting the temperature field in the sample, as well as at the installation site of the hot junction, and introducing errors to the result of temperature measurements; the complexity of controlling the actual location of the hot junction of the thermocouple in the groove relative to the heated surface of the sample, especially for thin microthermocouples, which requires the use of fluoroscopic control methods. For plugs with a single thermocouple, if necessary, measurements at different distances from the heated sample surface require the installation of several such plugs spaced from the center of the sample, which increases the distortion of the temperature field; when installing a plug in a blind hole, an air gap may occur between the end of the plug and the main material, which leads to a distortion of the temperature field in the sample and significantly impairs the thermal contact of the hot junction with the material under study; the possibility of breaking thin thermocouples with dense installation of tubes in the sample; when installing plugs in through holes - the possibility of thermal destruction of the sample along the glue line; significant complexity of the implementation of these methods, requiring a large amount of fairly accurate machining (production of plugs, holes, grooves); the complexity of the exact machining of elastic materials; the need for additional stock of the test material for the manufacture of caps.

Известен способ установки термопары [4] с образованием изотермического участка горячего спая внутри разрезного образца исследуемого материала с установкой термопар в П-образные пазы, выполненные на поверхности одной из частей образца с последующим склеиванием частей образца термостойким клеем. Недостатками способа являются: наличие дополнительного материала в виде клея или шпатлевки в пазу и в клеевых швах, искажающее поле температур в образце в месте измерения и вносящее погрешности в результат температурных измерений; возможность возникновения воздушных полостей в пазах и в клеевом шве между частями образца приводящих к погрешностям измерения температуры; сложность контроля положения горячего спая термопары, особенно тонкой микротермопары, в пазу относительно нагреваемой поверхности исследуемого материала.There is a method of installing a thermocouple [4] with the formation of an isothermal hot junction inside the split sample of the material under study with the installation of thermocouples in the U-shaped grooves made on the surface of one of the sample parts with subsequent gluing of the sample parts with heat-resistant glue. The disadvantages of the method are: the presence of additional material in the form of glue or putty in the groove and in the adhesive joints, distorting the temperature field in the sample at the measurement site and introducing errors in the result of temperature measurements; the possibility of air cavities in the grooves and in the adhesive joint between the parts of the sample leading to temperature measurement errors; the complexity of controlling the position of the hot-junction thermocouple, especially a thin microthermocouple, in the groove relative to the heated surface of the material under study.

Известен «Способ установки термопар в образце из диэлектрического материала при механической обработке» а.с. SU№1174779А [7], заключающийся в разделении образца на две составные части путем разрезания по наклонной плоскости, с установкой электродов термопар в плоскости разъема в пазы глубиной, равной диаметру электрода, выполненные в различных его частях с их последующим соединением. Недостатками способа являются повышенные требования к равномерности теплового потока из-за разнесения чувствительных спаев термопар по значительной площади образца в плане и к равномерности состава многокомпонентного материала образца, а также сложность работы с микротермопарами.Known "The method of installation of thermocouples in the sample of dielectric material during machining" and.with. SU№1174779A [7], which consists in dividing the sample into two parts by cutting along an inclined plane, with the installation of thermocouple electrodes in the plane of the connector in the grooves with a depth equal to the diameter of the electrode, made in different parts of it with their subsequent connection. The disadvantages of the method are the increased requirements for the uniformity of heat flow due to the separation of sensitive junctions of thermocouples over a significant sample area in terms of and the uniformity of the composition of the multicomponent material of the sample, as well as the complexity of working with microthermopair.

Наиболее близким к предлагаемому, является способ установки проволочных термопар внутри образца исследуемого материала [8], используемого для определении теплофизических характеристик исследуемого материала с применением нестационарного метода, основанного на решении обратной задача теплообмена [3]. Суть способа состоит в размещении проволочных термопар в образце исследуемого материала в виде плоской составной пластины, собранной из стержней прямоугольного сечения. Термопары устанавливаются в пропилы на боковых поверхностях стержней, образующих пластину, и располагаются в плоскостях, параллельных нагреваемой поверхности образца, образуя изотермические участки горячего спая. Предполагается, что в пазах обеспечивается плотный тепловой контакт термопар со стенками пазов в направлении теплопереноса, усиливающийся по мере прогрева зоны контакта из-за разности температурных коэффициентов расширения термопары и материала образца. Несколько термопар могут быть установлены, как в один стержень на различном расстоянии от нагреваемой поверхности, так и в нескольких соседних стержнях. Недостатками способа являются: возможность изменения теплового контакта горячего спая термопары с исследуемым материалом в пазу при изменении температуры в точке измерения; нарушение однородности температурного поля в образце, связанное с наличием воздушных зазоров между боковыми поверхностями стержней, образующих образец и в пазах; необходимость и значительная трудоемкость высокоточной механической обработки контактных поверхностей стержней образующих образец и необходимость изготовления пазов с размерами равными размерам термопарной проволоки, особенно для микротермопар толщиной в десятки микрон; значительная сложность реализации способа при установке термопар в эластичные материалы.The closest to the proposed method is the installation of wire thermocouples inside the sample of the material under study [8], used to determine the thermophysical characteristics of the material under study using a non-stationary method based on solving the inverse problem of heat transfer [3]. The essence of the method consists in placing wire thermocouples in a sample of the investigated material in the form of a flat composite plate assembled from rods of rectangular cross section. Thermocouples are installed in cuts on the side surfaces of the rods forming the plate, and are located in planes parallel to the heated surface of the sample, forming isothermal sections of the hot junction. It is assumed that the grooves provide a tight thermal contact of the thermocouples with the walls of the grooves in the direction of heat transfer, which increases as the contact zone warms up due to the difference in temperature coefficients of expansion of the thermocouple and the sample material. Several thermocouples can be installed either in one rod at a different distance from the heated surface, or in several neighboring rods. The disadvantages of the method are: the ability to change the thermal contact of the hot junction of the thermocouple with the test material in the groove when the temperature changes at the point of measurement; violation of the uniformity of the temperature field in the sample, due to the presence of air gaps between the side surfaces of the rods forming the sample and in the slots; the need and considerable complexity of high-precision machining of the contact surfaces of the rods forming the sample and the need to manufacture grooves with dimensions equal to the size of thermocouple wires, especially for microthermocouples with a thickness of tens of microns; significant complexity of the implementation of the method when installing thermocouples in elastic materials.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности термопарных измерений за счет повышения до максимально возможного качества теплового контакта горячих спаев термопар с полимерным материалом, повышение точности установки термопар по толщине образца с образованием изотермических участков горячих спаев, и как следствие этого повышение точности определения исследуемых характеристик тепловых режимов и теплофизических характеристик исследуемых полимерных материалов за счет максимального приближения к теоретической одномерной модели, используемой для расчета указанных характеристик по результатам эксперимента. Существенным также является значительное снижение трудоемкости процесса установки микротермопар в твердые и эластичные полимеризующиеся материалы.The technical result of the invention is to improve the accuracy of thermocouple measurements by increasing to the highest possible quality of the thermal contact of the hot junctions of thermocouples with the polymer material, improving the accuracy of installing thermocouples through the sample thickness with the formation of isothermal sections of hot junctions, and as a result of this increasing the accuracy of determining the studied characteristics of thermal modes and thermophysical characteristics of the studied polymeric materials due to the maximum approximation to t theoreti- cal-dimensional model used for calculating said characteristics based on experiment results. Also significant is the significant reduction in the complexity of the process of installing microthermocouples in solid and elastic polymerizable materials.

Технический результат достигается тем, что при применении способа, сущность которого поясняется схемой, приведенной на фиг.1, и устройством (фиг. 2) для установки термопар в образцы полимеризующегося материала, предварительно сваренных способом "встык", например, с использованием устройства [9], проволочные термопары 1 в соответствии с выбранной схемой температурных измерений (в соответствии с количеством и координатами установки горячих спаев термопар относительно нагреваемой поверхности образца), размещаются в разборной формообразующей образец 2 рамке 3 параллельно верхней поверхности пластины 4, которая задает положение нагреваемой поверхности образца. Координаты установки термопар относительно нагреваемой поверхности образца задаются с использованием ряда выполненных в параллельных сменных стенках 5 и 6 формообразующей рамки и расположенных с заданным шагом по высоте вдоль наклонной линии калиброванных отверстий 7. Через отверстия, в соответствии со схемой измерений продеваются электроды 8 термопар. Расположение этих отверстий обеспечивает веерное распределение термоэлектродов в пределах рамки с образованием горизонтальных изотермических участков горячих спаев термопар. Такое расположение термопар обеспечивает необходимое разведение электродов внутри и на выходе из образца. Термопары натягиваются с заданным усилием и фиксируются относительно рамки. Горячие спаи 9 поверхностных 10 и 11 и внутренних 12 термопар располагаются на вертикальной оси рамки в середине образца.. После этого термопары в рамке заливаются предварительно подготовленным мерным количеством однокомпонентного или многокомпонентного полимерного раствора. Формообразующая рамка 3 с раствором закрывается сверху перфорированной пластиной 13, нижняя поверхность которой задает положение тыльной поверхности формируемого образца. К этой пластине сверху прилагается вертикальная прижимающая нагрузка 14. Далее происходит холодное или горячее отверждением (полимеризацией) раствора в соответствии с принятой для конкретного материала технологией, например, на воздухе, в вакууме при нормальной температуре или с нагревом в печи. После завершения процесса полимеризации образец материала с установленными термопарами извлекается из разборной формообразующей рамки.The technical result is achieved by the fact that when applying the method, the essence of which is explained by the scheme shown in figure 1, and the device (Fig. 2) for installing thermocouples in samples of polymerizing material, butt-welded beforehand, for example, using the device [9 ], wire thermocouples 1 in accordance with the selected temperature measurement scheme (in accordance with the number and coordinates of the installation of hot junctions of thermocouples relative to the heated sample surface) are placed in a folding forming Sample 2 frame 3 parallel to the upper surface of the plate 4, which defines the position of the heated surface of the sample. The coordinates of the thermocouple installation relative to the heated surface of the sample are set using a series of forming frame arranged in parallel removable walls 5 and 6 and arranged with a specified height step along the inclined line of calibrated holes 7. Thermocouple electrodes are passed through the holes according to the measurement scheme. The arrangement of these holes provides the fan distribution of thermoelectrodes within the frame with the formation of horizontal isothermal sections of hot junctions of thermocouples. This arrangement of thermocouples provides the necessary dilution of the electrodes inside and at the exit of the sample. Thermocouples are tensioned with a predetermined force and fixed relative to the frame. Hot junctions 9 of the surface 10 and 11 and internal 12 thermocouples are located on the vertical axis of the frame in the middle of the sample .. After that, the thermocouples in the frame are filled with a previously prepared measuring amount of a one-component or multicomponent polymer solution. The shape-forming frame 3 with the solution is closed on top of the perforated plate 13, the lower surface of which defines the position of the back surface of the sample being formed. A vertical pressing load is applied to this plate from above. Next, the solution is cold or hot by curing (polymerization) in accordance with the technology adopted for a particular material, for example, in air, in vacuum at normal temperature or with heating in a furnace. After completion of the polymerization process, a sample of the material with installed thermocouples is removed from the folding forming frame.

Заявленное изобретение поясняется следующими фигурами. На фиг.1 изображена схема, поясняющая сущность способа. На фиг.2 изображено устройство для установки термопар (на чертеже, изображена только одна термопара, на виде сверху поз. 17 условно снята). На фиг.3 изображена квадратная формообразующая рамка устройства. На фиг. 4 изображена цилиндрическая формообразующая рамка. На фиг.5 представлены примеры образцов полимеризующегося материала с установленными внутренними термопарами с диаметром проволок (а) - 100 мк и (б) -50 мк. На фиг.6 представлена рентгенограмма центральной части образца с внутренними термопарами с диаметром проволок 50 мк.The claimed invention is illustrated in the following figures. Figure 1 shows a diagram explaining the essence of the method. Figure 2 shows a device for installing thermocouples (in the drawing, only one thermocouple is shown, in the top view, position 17 is conventionally removed). Figure 3 shows the square shape frame of the device. FIG. 4 shows a cylindrical shape frame. Figure 5 presents examples of samples of polymerizable material with installed internal thermocouples with a wire diameter (a) - 100 microns and (b) -50 microns. Figure 6 presents the radiograph of the Central part of the sample with internal thermocouples with a wire diameter of 50 microns.

Устройство для установки термопар в образцы полимеризующихся материалов (фиг. 2-3) состоит из рабочего стола 1, который устанавливается на плоскую поверхность с помощью трех опор 2, высота двух из которых регулируется с помощью регулировочных гаек 3 для обеспечения горизонтальности рабочего стола, которая контролируется двухкоординатным уровнем 4, установленным на рабочем столе. В центре рабочего стола установлена сменная формообразующая рамка 5 образца 6, состоящая из четырех заменяемых стенок 7, 8, 9 и 10. Стенки 7 и 8 установлены на заменяемой нижней пластине 11, верхняя поверхность которой задает положение нагреваемой поверхности формируемого образца полимеризующегося материала. В стенках 9 и 10 выполнены калиброванные отверстия 12, диаметр которых соответствует диаметру термопарной проволоки устанавливаемых термопар 13. Отверстия с двух сторон снабжены зенковками, облегчающими процесс продевания проволок в отверстия при их установке в рамке 5 и их натяжении. Отверстия 12 расположены с заданным шагом вдоль наклонных линий на противоположных стенках (фиг. 3а), таким образом, что каждому отверстию на стенке 9 соответствует отверстие на противоположной стенке 10, и эти два отверстия расположены на одинаковом расстоянии от верхней поверхности пластины 11. Такое расположение отверстий позволяет обеспечить размещение горячих спаев 14 термопар относительно нагреваемой поверхности формируемого образца в соответствие с заданной схемой температурных измерений с высокой точностью, определяемой точностью выполнения направляющих отверстий в стенках рамки 5, а также разместить провода термопар в плоскостях, параллельных поверхности пластины 11, тем самым обеспечив реализацию изотермических участков от спаев термопар в образце 6 полимеризующегося материала. Веерное размещение термопар в рамке 5 обеспечивает разведение проводов достаточно большого количества термопар в объеме формообразующей рамки и на ее боковых стенках, что обеспечивает исключение нежелательного электрического контакта и замыкания термоэлектродов. Сменная верхняя пластина 15, используется для формирования тыльной поверхности образца в формообразующей рамке после заливки полимеризующегося состава. Эта пластина снабжена отверстиями 16 для удаления воздуха и возможного избытка полимеризующегося раствора при его заливке. Сверху пластина 15 нагружается грузом 17. Элементы формообразующей рамки 7, 8, 9, 10, 11, и 15 являются сменными (заменяемыми), что позволяет обеспечить их замену в зависимости от требуемых размеров формируемого образца в плане, например, в диапазоне от 20×20 мм до 100×100 мм и по толщине, например, в диапазоне от 2 мм до 50 мм. Стенки формообразующей рамки 7, 8 и пластина 11 со стенками 9,10 крепятся к рабочему столу с помощью болтовых соединений в пазах, обеспечивающих возможность перемещение этих элементов формообразующей рамки при использовании рамки другого размера. На рабочем столе, также крепятся два узла крепления и натяжения 18 и 19, обеспечивающие размещение горячих спаев термопар на вертикальной оси формообразующей рамки, а также крепление и контролируемое натяжение, например, до двадцати термопар. Узел 18 состоит из основания 20, на котором размещены пластинчатые пружины 21 с прорезями в верхней части для фиксации положения термопарных проволок, и зажимные винты 22 для зажима концов проволок. Узел 19 состоит из основания 23, на котором закреплены, например, двадцать воротов 24 (например, гитарные колки), которые используются для закрепления, намотки и контролируемого натяжения термопарных проволок. Узлы 18 и 19 развернуты относительно плоскости рабочего стола на некоторый угол, что позволяет обеспечить более равномерное натяжение термопарных проволок за счет уменьшения их перегибов в отверстиях на стенках рамки 5.The device for installing thermocouples in samples of polymerizing materials (Fig. 2-3) consists of a working table 1, which is installed on a flat surface with the help of three supports 2, the height of two of which is adjusted using adjusting nuts 3 to ensure the horizontalness of the working table, which is controlled two-coordinate level 4 installed on the desktop. In the center of the desktop, a replaceable shape-forming frame 5 of sample 6 is installed, consisting of four replaceable walls 7, 8, 9 and 10. Walls 7 and 8 are mounted on a replaceable bottom plate 11, the upper surface of which specifies the position of the heated surface of the sample of the polymerizing material. In walls 9 and 10, calibrated holes 12 are made, the diameter of which corresponds to the diameter of the thermocouple wire of the installed thermocouples 13. The holes on both sides are equipped with countersinks, facilitating the process of threading the wires into the holes when they are installed in frame 5 and tensioned. The holes 12 are arranged at a predetermined step along inclined lines on opposite walls (Fig. 3a), so that each hole on the wall 9 corresponds to a hole on the opposite wall 10, and these two holes are located at the same distance from the upper surface of the plate 11. This arrangement holes allows you to ensure the placement of hot junctions of 14 thermocouples relative to the heated surface of the sample being formed in accordance with a given scheme of temperature measurements with high accuracy determined by the accuracy performance guide holes in the walls of the frame 5, and also to place wire thermocouple in planes parallel to the wafer surface 11, thereby ensuring the realization of the isothermal plots of thermocouple junctions in the sample 6 polymerizable material. The fan placement of thermocouples in frame 5 ensures the dilution of the wires of a sufficiently large number of thermocouples in the volume of the forming frame and on its side walls, which eliminates unwanted electrical contact and short circuit of thermoelectrodes. The interchangeable top plate 15 is used to form the back surface of the sample in the forming frame after pouring the polymerizable composition. This plate is provided with holes 16 for the removal of air and a possible excess of the polymerizable solution when it is poured. From above, the plate 15 is loaded with a load 17. The elements of the forming frame 7, 8, 9, 10, 11, and 15 are interchangeable (replaceable), which allows them to be replaced depending on the required dimensions of the formed sample in terms of, for example, in the range from 20 × 20 mm to 100 × 100 mm and thickness, for example, in the range from 2 mm to 50 mm. The walls of the forming frame 7, 8 and the plate 11 with walls 9, 10 are attached to the desktop with bolted joints in the slots that allow these elements of the forming frame to move when using a frame of a different size. On the workbench, there are also two mounting points and tension points 18 and 19, which ensure the placement of the hot junctions of thermocouples on the vertical axis of the forming frame, as well as the mount and controlled tension, for example, up to twenty thermocouples. Node 18 consists of a base 20 on which plate springs 21 are placed with slots in the upper part for fixing the position of thermocouple wires, and clamping screws 22 for clamping the ends of the wires. Node 19 consists of a base 23, on which, for example, twenty turns 24 (for example, guitar pegs) are fixed, which are used for fastening, winding and controlled tension of thermocouple wires. Nodes 18 and 19 are rotated relative to the plane of the desktop at some angle, which allows for more uniform tension of thermocouple wires by reducing their kinks in the holes on the walls of the frame 5.

Для установки термопар в образцы полимеризующихся материалов, имеющие форму цилиндрической пластины (диска), в устройстве используется сменная разборная формообразующая рамка 25 цилиндрической формы (фиг. 4), состоящая из двух сменных полуцилиндрических стенок 26 и 27 с направляющими отверстиями 28 для термопар 29, и закрепленных винтами на опорной пластине 30. На пластине 30, также установлена сменная плоская цилиндрическая пластина 31, которая обеспечивает фиксацию положения поверхностной термопары, устанавливаемой на нагреваемой поверхности образца полимеризующегося материала. Сменная плоская цилиндрическая пластина 32, которая служит для формирования тыльной поверхности образца после заливки полимеризующегося состава в цилиндрическую формообразующую рамку, также обеспечивает фиксацию положения поверхностной термопары, устанавливаемой на тыльной поверхности образца полимеризующегося материала. Сменные пластины 31 и 32 имеют диаметр равный внутреннему диаметру используемой формообразующей рамки. Сменные цилиндрические стенки 26, 27 и сменные пластины 30, 31 и 32 позволяют устанавливать термопары в цилиндрические образцы полимеризующихся материалов с диаметрами, например, от 20 мм до 100 мм и с толщиной, например, от 2 мм до 50 мм. Опорная пластина 30 крепится к рабочему столу устройства с помощью болтовых соединений в пазах рабочего стола, что обеспечивает возможность использования рамки другого размера.To install thermocouples in samples of polymerizing materials, having the form of a cylindrical plate (disk), the device uses a removable collapsible forming frame 25 of cylindrical shape (Fig. 4), consisting of two replaceable semi-cylindrical walls 26 and 27 with guide holes 28 for thermocouples 29, and fixed with screws on the support plate 30. On the plate 30, there is also installed a replaceable flat cylindrical plate 31, which ensures fixation of the position of the surface thermocouple mounted on the heated surface and a sample of polymerizable material. Replaceable flat cylindrical plate 32, which serves to form the back surface of the sample after pouring the polymerizable composition into the cylindrical forming frame, also fixes the position of the surface thermocouple mounted on the back surface of the sample of polymerizing material. Replaceable plates 31 and 32 have a diameter equal to the inner diameter of the forming frame used. Replaceable cylindrical walls 26, 27 and interchangeable plates 30, 31 and 32 allow thermocouples to be installed in cylindrical specimens of polymerizable materials with diameters, for example, from 20 mm to 100 mm and with thicknesses, for example, from 2 mm to 50 mm. The support plate 30 is attached to the desktop of the device using bolted connections in the slots of the desktop, which makes it possible to use a frame of a different size.

Предлагаемый способ установки термопар в образцы полимеризующихся материалов с использованием описанного устройства осуществляется следующим образом: устройство с установленной формообразующей рамкой (фиг. 2) с требуемыми размерами ее элементов 7, 8, 9, 10, 11 размещается на плоской поверхности. В случае необходимости (например, при относительно низкой вязкости заливаемого полимерного раствора) вертикальные стыки боковых стенок с внутренней стороны рамки герметизируются, например, тонким слоем пластичного клея или пластилина. В случае горячей полимеризации материала образца для герметизации стыков используется высокотемпературный состав, например, высокотемпературный клей, печной герметик или раствор гексагонального нитрида бора. Предварительно подготовленные термопары, сваренные способом "встык", начиная с нижней, продеваются в соответствующие заданной схеме температурных измерений, парные отверстия 12, расположенные на одинаковом расстоянии от верхней поверхности пластины 11 рамки. В случае необходимости установки одной из термопар на нижней (нагреваемой) поверхности образца первая термопара продевается в соответствующие отверстия и размещается на верхней поверхности пластины 11. Горячий спай термопары размещается на вертикальной оси рамки. Один конец термопары зажимается с помощью, подходящего по положению винта 22 в узле 18, а термопарная проволока вкладывается в прорезь на верхнем торце пластинчатой пружины 21. Второй конец термопары крепится в подходящем по положению вороте узла 19 и термопара натягивается путем вращения штока ворота. При этом регулируется и визуально контролируется положение горячего спая термопары относительно вертикальной оси. Данная процедура установки повторяется для всех остальных термопар. Далее рабочий стол устройства выставляется в горизонтальное положение с помощью двух регулировочных гаек 3 на стойках под контролем двухкоординатного уровня 4. В объем формообразующей рамки 5 заливается предварительно подготовленный (однокомпонентный или многокомпонентный) и отмеренный в необходимом количестве полимерный раствор, например, с использованием шприца необходимого объема. На поверхность залитого раствора укладывается верхняя пластина 15 соответствующего размера. На поверхность пластины устанавливается груз 17. Далее производится полимеризация раствора по технологии, характерной для конкретного полимеризующегося материала, например, холодное или горячее отверждение (полимеризация) на воздухе, холодное или горячее отверждение в вакууме и др. После завершения полимеризации закрепленные термопарные проволоки освобождаются из зажимов, формообразующая рамка разбирается и образец 6 полимеризующегося материала с установленными поверхностными и/или внутренними термопарами освобождается. В случае необходимости механически удаляются излишки материала на тыльной поверхности образца.The proposed method of installing thermocouples in samples of polymerizing materials using the described device is as follows: a device with an installed forming frame (Fig. 2) with the required dimensions of its elements 7, 8, 9, 10, 11 is placed on a flat surface. If necessary (for example, with a relatively low viscosity of the polymer solution to be poured), the vertical joints of the side walls from the inner side of the frame are sealed, for example, with a thin layer of plastic glue or clay. In the case of hot polymerization of the sample material, a high-temperature composition is used to seal the joints, for example, high-temperature glue, kiln sealant or a solution of hexagonal boron nitride. Pre-prepared thermocouples, welded by the "butt" method, starting from the bottom, are threaded into the corresponding specified temperature measurement circuit, paired holes 12, located at the same distance from the upper surface of the frame plate 11. If it is necessary to install one of the thermocouples on the lower (heated) surface of the sample, the first thermocouple is inserted into the corresponding holes and placed on the upper surface of the plate 11. The hot junction of the thermocouple is placed on the vertical axis of the frame. One end of the thermocouple is clamped using suitable for the position of the screw 22 in the node 18, and thermocouple wire is inserted into the slot at the upper end of the leaf spring 21. The second end of the thermocouple is mounted in the appropriate position of the collar 19 and the thermocouple is tensioned by rotating the gate shaft. At the same time, the position of the hot junction of the thermocouple relative to the vertical axis is regulated and visually controlled. This installation procedure is repeated for all other thermocouples. Next, the device's working table is set in a horizontal position with the help of two adjusting nuts 3 on the racks under the control of two-coordinate level 4. The previously prepared (one-component or multi-component) polymer solution is poured into the volume of the shaping frame 5, for example, using the required volume syringe . On the surface of the filled solution fit the top plate 15 of the appropriate size. A load is placed on the plate surface. Next, the solution is polymerized according to the technology characteristic of a particular polymerizing material, for example, cold or hot curing (polymerization) in air, cold or hot curing in vacuum, etc. After the polymerization is completed, the fixed thermocouple wires are released from the clamps , the forming frame is disassembled and the sample 6 of the polymerizable material with installed surface and / or internal thermocouples is released. If necessary, mechanically remove excess material on the back surface of the sample.

Работа устройства при использовании цилиндрической формообразующей рамки (фиг.5) осуществляется таким же образом.The operation of the device when using a cylindrical forming frame (figure 5) is carried out in the same way.

Предлагаемое изобретение при применении способа и устройства для установки термопар в образцы полимеризующихся материалов позволяет решить следующие задачи: - обеспечить максимально возможный тепловой контакт горячих спаев и термоэлектродов термопар с исследуемым полимерным материалом в пределах всего образца за счет заливки термопар полимерным раствором с его последующим отверждением (полимеризацией), что позволяет существенно уменьшить погрешности температурных измерений за счет исключения влияния на поле температур в зоне горячего спая воздушных зазоров и инородных материалов, - обеспечить установку необходимого количества термопар, в том числе и микротермопар с диаметром термоэлектродов до десятков микрон как на поверхностях, так и внутри образца в одном технологическом процессе без применения высокоточной механической обработки элементов образцов, что существенно снижает трудоемкость работ по установке, в том числе, достаточно большого количества термопар,The present invention when applying the method and device for installing thermocouples in samples of polymerizing materials allows to solve the following tasks: - to ensure the maximum possible thermal contact of hot junctions and thermoelectrodes of thermocouples with the polymer material under test within the entire sample by pouring the thermocouple with a polymer solution with its subsequent curing (polymerization ), which allows to significantly reduce the errors of temperature measurements by eliminating the effect on the field temperature in the mountain zone The gap between air gaps and foreign materials is to ensure the installation of the required number of thermocouples, including microthermocouples with a diameter of thermoelectrodes up to tens of microns, both on surfaces and inside the sample in one technological process without the use of high-precision machining of sample elements, which significantly reduces the labor intensity installation work, including a fairly large number of thermocouples,

- обеспечить высокую точность установки горячих спаев термопар по толщине образца на его оси перпендикулярной нагреваемой поверхности в соответствии с заданной схемой измерений, и с реализацией изотермических участков спаев, что обеспечивает повышение точности моделирования теплового режима образца, и как следствие повышение точности результатов теплофизических исследований и тепловых испытаний. Кроме того, удается исключить достаточно затратный рентгеновский контроль координат установки термопар,- to ensure high accuracy of installation of hot junctions of thermocouples on the sample thickness on its axis perpendicular to the heated surface in accordance with a given measurement scheme, and with the implementation of isothermal junction sites, which provides an increase in the accuracy of modeling the thermal mode of the sample, and as a result, an increase in the accuracy of thermophysical studies and thermal tests. In addition, it is possible to eliminate the rather costly X-ray control of the coordinates of the installation of thermocouples,

- обеспечить повышенную надежность установки термопар, исключающую возможность нежелательного электрического контакта (замыкания) термоэлектродов в пределах образца и вне его (особенно, при достаточно большом количестве термопар и малой толщине образца) за счет использования веерного разведения электродов от оси образца,- to provide increased reliability of installation of thermocouples, eliminating the possibility of unwanted electrical contact (circuit) of thermoelectrodes within and outside the sample (especially with a sufficiently large number of thermocouples and a small sample thickness) due to the use of fan dilution of the electrodes from the sample axis,

обеспечить управляемое и контролируемое предварительное натяжение термопар, достигаемое с помощью специальных нагрузочных устройств, расположенных вне образца, что позволяет обеспечить стабильное положение термопар и предотвратить разрыв тонких микротермопар в процессе их установки.to provide controlled and controlled pre-tensioning of thermocouples, achieved with the help of special load devices located outside the sample, which allows to ensure a stable position of thermocouples and prevent rupture of thin microthermocouples during their installation.

- обеспечить возможность высокоточной установки термопар, как в твердые, так и в эластичные заливочные полимеризующиеся материалы,- to ensure the possibility of high-precision installation of thermocouples, both in solid and elastic casting polymerizing materials,

- обеспечить возможность установки термопар в образцы различных полимеризующихся материалов, например, на основе одно и многокомпонентных заливочных компаундов, герметиков, шпатлевок и клеев в процессе их холодного или горячего (при температуре до 400°С) отверждения (полимеризации) в соответствии с требуемой технологией их изготовления, в том числе на воздухе при нормальном или повышенном давлении, а также в вакууме для удаления газовых включений при использовании полимерного раствора повышенной вязкости.- to provide the ability to install thermocouples in samples of various polymerizable materials, for example, on the basis of one and multicomponent potting compounds, sealants, fillers and adhesives during their cold or hot (up to 400 ° C) curing (polymerization) in accordance with the required technology manufacturing, including in air at normal or elevated pressure, as well as in vacuum to remove gas inclusions when using a polymer solution of high viscosity.

Предлагаемые способ и устройство могут быть использованы для установки одной и более термопар, в том числе и микротермопар (с диаметром проволок 200 мк и менее) на поверхностях и/или внутри образцов полимеризующихся материалов на основе одно и многокомпонентных заливочных компаундов, герметиков, шпатлевок и клеев в процессе их холодного или горячего отверждения (полимеризации) при изготовления образцов твердых и эластичных материалов для проведения их теплофизических исследований и тепловых испытаний при определении теплофизических характеристик и характеристик тепловых режимов полимеризующихся материалов и элементов конструкций на их основе используемых в авиационной и аэрокосмической технике, электроэнергетическом оборудовании, приборостроении, медицинской и бытовой технике, строительстве и др.The proposed method and device can be used to install one or more thermocouples, including microthermocouples (with a wire diameter of 200 microns or less) on surfaces and / or inside samples of polymerizing materials based on one and multicomponent casting compounds, sealants, putties and adhesives in the process of their cold or hot curing (polymerization) in the manufacture of samples of solid and elastic materials for their thermophysical studies and thermal tests in determining the thermophysical properties characteristics and characteristics of thermal modes of polymerizable materials and structural elements used on their basis in aviation and aerospace equipment, electrical power equipment, instrument making, medical and household appliances, construction, etc.

Использованные источникиUsed sources

1. Алексашкин С.Н., Пичхадзе К.М., Финченко B.C. Принципы проектирования спускаемых в атмосферах планет аппаратов с надувными тормозными устройствами. Вестник, научно-технический журнал НПО им. С.А.Лавочкина, т. 13, №2, 2013 г. с. 4-11.1. Aleksashkin S.N., Pichkhadze K.M., Finchenko B.C. Principles of designing descent into the atmospheres of planets with inflatable braking devices. Bulletin, scientific and technical journal NPO them. S.A. Lavochkina, vol. 13, No. 2, 2013 p. 4-11.

2. Термостойкие, заливочные, и пропиточные компаунды. Официальный сайт ОАО "Композит". Электронный ресурс: www.kompozit-mv.ru. 2018.2. Heat-resistant, potting, and impregnating compounds. Official site of JSC "Composite". Electronic resource: www.kompozit-mv.ru. 2018.

3. Алифанов О.М. Обратные задачи теплообмена. - М.: Машиностроение, 1988, 280 с.3. Alifanov O.M. Inverse heat transfer problems. - M .: Mashinostroenie, 1988, 280 p.

4. Боровкова Т.В., Товстоног В.А., Елисеев В.Н. Оценка точности измерения температуры термопарами при различных способах их размещения в объекте испытаний. Инженерный журнал: наука и инновации, 2013, вып. 7. URL:http://engjoumal.rWcatalog/machin/rocket/850.html4. Borovkova T.V., Tovstonog V.A., Eliseev V.N. Evaluation of the accuracy of temperature measurement by thermocouples with different methods of their placement in the test object. Engineering Journal: Science and Innovation, 2013, no. 7. URL: http: //engjmal.rWcatalog/machin/rocket/850.html

5. Будник С.А., Гусева Л.И., Шибин А.Г. Анализ схемы измерений температуры для определения комплекса характеристик теплозащитного покрытия. ИФЖ. 1989. Т.56, №3. С. 432-441.5. Budnik S.A., Guseva L.I., Shibin A.G. Analysis of the temperature measurement scheme to determine the complex characteristics of the heat-shielding coating. IFJ. 1989. V. 56, № 3. Pp. 432-441.

6. Боровкова Т.В. Методика определения погрешности измерения температуры с помощью термопар в элементах конструкций из неметаллических функционально неразрушаемых материалов. Диссертация к.т.н. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. 184 с.6. Borovkova T.V. The method for determining the temperature measurement error using thermocouples in structural elements of non-metallic, functionally indestructible materials. Thesis, Ph.D. Moscow, MSTU. N.E. Bauman, 2008. 184 p.

7. Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1174779 А "Способ установки термопары в образец из диэлектрического материала при механической обработке", публ. 23.08.85, Бюл. №31.7. Description of the invention to the author's certificate SU 1174779 A "Method of installation of a thermocouple in a sample of dielectric material during machining", publ. 08/23/85, Bull. №31.

8. Середа Г.Н. Физическое и математическое моделирование теплообмена в керамических конструкционных материалах, материалов. Диссертация к.т.н. ГНЦ ОАО "Обнинское научно-производственное предприятие" "Технология". 2015 г. 127 с.8. Sereda G.N. Physical and mathematical modeling of heat transfer in ceramic structural materials and materials. Thesis, Ph.D. SSC JSC "Obninsk research and production enterprise" "Technology". 2015 127 p.

Claims

1. The method of installation of thermocouples in samples of polymerizable materials, characterized in that hot junctions of surface and / or internal thermocouples, including microthermocouple, butt-welded, are pre-positioned in the volume of the sample-forming frame in the middle of the sample along its thickness on an axis perpendicular to its heated surface, and with the fan dilution of thermocouple wires from the axis in planes parallel to the heated surface, and the wires themselves are subjected to preliminary elastic tension with subsequent pouring olimernym solution and polymerization in the molding frame.

2. The method according to p. 1, characterized in that the polymerization of the polymer solution in the forming frame with thermocouples is carried out in the working chamber at elevated pressure or in vacuum.

3. The method according to p. 1, characterized in that the polymerization of the polymer solution in the forming frame with thermocouples is carried out at elevated temperature.

4. Device for installing thermocouples in samples of polymerizable materials, characterized in that it contains a working table, equipped with a two-axis level, mounted on three supports, two of which have a length adjustable in height, with the possibility of installing the table with adjustable supports under the level control in the horizontal position, mounted on the table rectangular (square) or round in plan molding sample folding frame with interchangeable elements, including the walls and the base in the form of a plate between the walls, with the possibility of replacing these elements when the sample is resized in the plan and in height, the two opposite walls of the frame are provided with holes along the diameter of the thermocouple wire located on lines with a given step along the wall height with a fan arrangement of lines relative to the vertical axis in the middle of the frame, with the possibility of placing hot thermocouple junctions on this axis and fan dilution of the outgoing wires in planes parallel to the base, located on the working table on one side of the wall with holes tensioning thermocouple wires for securing their ends with ensuring controlled effort of their elastic tension, and located at the opposite wall of the second tension node ensuring securing the opposite ends of thermocouple wires with control of the tension force of thermocouples by changing the length of the protruding wires.

5. The device according to p. 4, characterized in that the node of the elastic tension of the wires contains flat metal plates, such as titanium alloy, with fixing the wires on them in a bent state of the plate.

6. The device according to claim 4, characterized in that in the second tension node, guitar pegs are used as fasteners for fastening the ends of the thermocouple wires and controlling the tension force of the thermocouples.

7. The device according to p. 4, characterized in that in case of increased adhesion of the polymer solution with the frame material, the inner surface of the frame elements is covered with an insulating coating, such as wax, technical vaseline or hexagonal boron nitride (at high temperatures of curing the solution).