RU2710123C1 - Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов - Google Patents

Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов Download PDF

Info

Publication number
RU2710123C1
RU2710123C1 RU2018145485A RU2018145485A RU2710123C1 RU 2710123 C1 RU2710123 C1 RU 2710123C1 RU 2018145485 A RU2018145485 A RU 2018145485A RU 2018145485 A RU2018145485 A RU 2018145485A RU 2710123 C1 RU2710123 C1 RU 2710123C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermocouple
ceramic
ceramic materials
heat
resistant adhesive
Prior art date
Application number
RU2018145485A
Other languages
English (en)
Inventor
Михаил Юрьевич Русин
Павел Викторович Просунцов
Максим Олегович Забежайлов
Сергей Александрович Анучин
Мария Николаевна Кордо
Original Assignee
Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина"
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 "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина" filed Critical Акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" им. А.Г. Ромашина"
Priority to RU2018145485A priority Critical patent/RU2710123C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2710123C1 publication Critical patent/RU2710123C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/002Resistance welding; Severing by resistance heating specially adapted for particular articles or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/04Flash butt welding
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/02Measuring 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)

Abstract

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к технике проведения тепловых испытаний образцов и изделий из керамических материалов при радиационном нагреве. Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов, включающий изготовление термопары из термоэлектродной проволоки, прошедшей метрологическую поверку, крепление термопары к керамической поверхности термостойким клеем. Термопара изготавливается сваркой без образования королька (встык), а горячий спай покрывается тонким слоем термостойкого клея, что улучшает контакт спая термопары с поверхностью материала. Технический результат - повышение точности измерения температуры поверхности керамического материала при интенсивном радиационном нагреве. 2 ил.

Description

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к технике проведения тепловых испытаний образцов и изделий из керамических материалов при радиационном нагреве.
При наземной отработке конструкции теплонагруженных элементов летательных аппаратов (ЛА) проводят тепловые испытания материалов, которые воспроизводят эксплуатационный тепловой режим посредством радиационного нагрева. В процессе испытаний температура контролируется термоэлектрическими преобразователями (термопарами), закрепленными на поверхности образцов и изделий так, чтобы не нарушались целостность конструкции и прочностные свойства изделия.
Известен способ измерения температуры на поверхности образцов и изделий диэлектрических материалов [Температурные измерения. Справочник/ Геращенко О.А., Гордое А.Н., Еремина А.К. и др.; Отв. ред. Геращенко О.А.; АН УССР Ин-т проблем энергосбережения. - Киев; Наук, думка, 1989. - 704 с.].
Недостатком этого способа является то, что при измерении температуры поверхности керамических материалов возникает методическая погрешность вследствие различия теплофизических свойств и оптических свойств материалов термоэлектродов термопары, керамического материала, способа крепления термопары и теплового потока на поверхность.
Наиболее близким по технической сущности является способ крепления термопары на поверхности керамического материала термостойким клеем [Резник С.В., Анучин С.А., Просунцов П.В., Шуляковский А.В. К учету методической погрешности измерения температуры контактными датчиками при теплофизических исследованиях // Новые огнеупоры. 2009. №3. С. 29-33]. При этом термопара изготавливается электродуговой сваркой с образованием в месте сварки сферической поверхности (королька), превышающей диаметр термоэлектрода, который плотно прилегает к поверхности материала образца или изделия, и остается открытым для теплового потока.
Недостатком этого способа является значительная погрешность измерения температуры поверхности вследствие разности теплового потока, поглощенного термопарой и керамическим материалом. Погрешность измерения температуры значительно увеличивается при неплотном контакте королька с поверхностью материала образца или изделия.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение точности измерения температуры поверхности керамического материала при интенсивном радиационном нагреве.
Технический результат изобретения достигается тем, что предложен способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов, включающий изготовление термопары из термоэлектродной проволоки сваркой без образования королька (встык), крепление термопары к керамической поверхности, отличающейся тем, что термостойкий клей наносят на горячий спай термопары тонким слоем.
На фиг. 1 показана микрофотография термопары, изготовленной сваркой без образования королька и покрытой тонким слоем термостойкого клея.
Изобретение поясняется конкретным примером определения погрешности измерения температуры поверхности керамического образца при помощи математического моделирования.
Термопара изготовлена из термоэлектродов диаметром 0,2 мм сваркой встык и закреплена на поверхности при помощи термостойкого клея. На расстоянии 5 мм в обе стороны от спая имеется минимальный слой клея высотой 0,25 мм, далее слой клея имеет ширину 1 мм и высоту 0,5 мм.
На фиг. 2 показан толстый слой термостойкого клея 1, тонкий слой термостойкого клея 2, термопара 3, образец керамического материала 4.
Моделирование нагрева образца галогенными инфракрасными лампами при плотности потока падающего излучения 35 Вт/см2 в течение 20 с. На поверхности образца размещались термопары, установленные следующими способами:
1. Термопара с корольком диаметром 1 мм. Королек соприкасается с образцом на круговом пятне диаметром 0,2 мм. На расстоянии 5 мм от спая термопара не закрыта клеем. Далее слой клея имеет ширину 2 мм и высоту 1 мм.
2. Термопара с корольком диаметром 1 мм. Между корольком и образцом имеется зазор 0,04 мм. На расстоянии 5 мм от спая термопара не закрыта клеем. Далее слой клея имеет ширину 2 мм и высоту 1 мм.
При указанных выше параметрах моделирования температура поверхности образца за 20 секунд достигает значения 955°С. Максимальные погрешности измерения температуры достигают 180°С и 260°С соответственно.
Таким образом, способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов, изложенный в прототипе при отсутствии надежного контакта королька термопары с поверхностью керамического материала может приводить к методическим погрешностям измерения температуры более 200К.
Предлагаемый способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов позволяет снизить погрешность определения температуры поверхности образца в процессе высокоинтенсивного до 59К на момент времени 0,2 секунды, с быстрым снижением практически до нуля с 5 секунды.

Claims (1)

  1. Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов, включающий изготовление термопары из термоэлектродной проволоки сваркой без образования королька (встык), крепление термопары к керамической поверхности, отличающейся тем, что термостойкий клей наносят на горячий спай термопары тонким слоем.
RU2018145485A 2018-12-21 2018-12-21 Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов RU2710123C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145485A RU2710123C1 (ru) 2018-12-21 2018-12-21 Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018145485A RU2710123C1 (ru) 2018-12-21 2018-12-21 Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2710123C1 true RU2710123C1 (ru) 2019-12-24

Family

ID=69022791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018145485A RU2710123C1 (ru) 2018-12-21 2018-12-21 Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2710123C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU301567A1 (ru) * ПАТЕНТН ЕХйН НАН БИБЛИОТЕКАА. М. Евсюнин
SU1185117A1 (ru) * 1984-06-08 1985-10-15 Предприятие П/Я А-3759 Способ изготовлени гор чего спа термопары
SU1278619A1 (ru) * 1985-01-16 1986-12-23 Предприятие П/Я А-3759 Способ изготовлени гор чего спа термопары
RU2114404C1 (ru) * 1995-11-14 1998-06-27 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Способ изготовления термопар
CN106568520A (zh) * 2016-11-07 2017-04-19 宁波精丰测控技术有限公司 高温度敏感陶瓷铠装高温热电偶及其制造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU301567A1 (ru) * ПАТЕНТН ЕХйН НАН БИБЛИОТЕКАА. М. Евсюнин
SU1185117A1 (ru) * 1984-06-08 1985-10-15 Предприятие П/Я А-3759 Способ изготовлени гор чего спа термопары
SU1278619A1 (ru) * 1985-01-16 1986-12-23 Предприятие П/Я А-3759 Способ изготовлени гор чего спа термопары
RU2114404C1 (ru) * 1995-11-14 1998-06-27 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Способ изготовления термопар
CN106568520A (zh) * 2016-11-07 2017-04-19 宁波精丰测控技术有限公司 高温度敏感陶瓷铠装高温热电偶及其制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Боровкова Т.В., Елисеев В. Н., Лопухов И. И. "Повышение точности измерения температуры при испытаниях на стенде радиационного нагрева элементов конструкций из низкотеплопроводных материалов", Вестник Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана. Серия "Машиностроение", 2006, номер 3, С.51-52. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. A new measurement method of coatings thickness based on lock-in thermography
KR100939062B1 (ko) 섬광법에 의한 열확산 계수 측정장치 및 그 측정방법
JPH06323915A (ja) 物体の温度測定方法
US6971792B2 (en) Device and method for measuring absorbed heat flux in a fire test apparatus
Palmer et al. Development of test facilities for thermo-mechanical fatigue testing
JP2013536401A (ja) タービン翼熱障壁の損傷の測定
RU2710123C1 (ru) Способ крепления термоэлектрического преобразователя температуры на поверхности керамических материалов
CN109870406B (zh) 一种材料表面涂层附着力测试方法及系统
RU2649248C1 (ru) Способ тепловых испытаний керамических оболочек
JPH03156351A (ja) 交流加熱による熱拡散率測定方法、熱伝導率測定方法および熱拡散率測定装置
RU2699037C1 (ru) Способ повышения надежности крепления датчика температуры к поверхности керамических материалов
US3392570A (en) Device for the thermal study of a sample
RU2694115C1 (ru) Способ определения степени черноты поверхности натурного обтекателя ракет при тепловых испытаниях и установка для его реализации
JP4180523B2 (ja) 断熱材の特性評価方法
KR102138266B1 (ko) Mie 공진을 활용한 고온 유전율 측정 시스템 및 측정 방법
RU2794108C1 (ru) Способ определения предела прочности при растяжении керамических и композиционных материалов
RU2795250C1 (ru) Способ калибровки датчика теплового потока
JP3090728B2 (ja) 熱真空試験用熱量計
US20220283105A1 (en) Measurement of coating thermal properties by induction radiometry
RU201914U1 (ru) Устройство для измерения количества теплоты
JPH0336919Y2 (ru)
RU2799896C1 (ru) Способ определения кристобалита в изделиях из кварцевого стекла методом тепловизионного контроля
SU396609A1 (ru) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ и РАЗМЕРОВ ЛИТОЙ ЗОНЫ ТОЧЕЧНЫХ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Schwille et al. Thermal stress testing of advanced optical ceramics by a laser technique
RU95116079A (ru) Устройство для испытания огнезащитных покрытий