RU2751438C1 - Method for measuring spatial distribution of temperature and device for its implementation - Google Patents

Method for measuring spatial distribution of temperature and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2751438C1
RU2751438C1 RU2020141908A RU2020141908A RU2751438C1 RU 2751438 C1 RU2751438 C1 RU 2751438C1 RU 2020141908 A RU2020141908 A RU 2020141908A RU 2020141908 A RU2020141908 A RU 2020141908A RU 2751438 C1 RU2751438 C1 RU 2751438C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
temperature
frequency
distribution
electrically conductive
calculator
Prior art date
Application number
RU2020141908A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Кириллович Евдокимов
Людмила Юрьевна Фадеева
Евгений Александрович Вилков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ"
Priority to RU2020141908A priority Critical patent/RU2751438C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2751438C1 publication Critical patent/RU2751438C1/en

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01K7/32Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using change of resonant frequency of a crystal

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

FIELD: measuring technology.SUBSTANCE: inventions relate to measuring technology for measuring temperature at various depths of electrically conductive media. The proposed method for measuring the spatial distribution of temperature and a device for its implementation can be used in the production of materials and alloys, in metallurgy, in high-temperature combustion chambers, in the production of temperature sensors, to control the temperature of electrically conductive solids and liquids. A method for measuring the spatial distribution of temperature is claimed, according to which a frequency-modulated electric current with a frequency band of wmin≤w≤wmax(Ohm) is supplied to the investigated electrically conductive object through the surface electrodes, thereby forming a skin layer of variable thickness d, penetrating to a depth of dmin≤d≤dmaxof the object under study. Then in the frequency band wmin≤w≤wmaxthe frequency characteristic of the impedance Z(jw) is measured, which is used to determine the distribution of electrical conductivity over the depth s(d). The distribution s(d) found and the previously experimentally found or theoretically known dependences of the electrical conductivity of the material of the object of study on temperature s=f(T) are used to judge the spatial distribution of temperature over the depth T(d) in the object under study. Also proposed is a device for implementing the proposed method, in which the signal generator is a signal generator with a frequency band wmin≤w≤wmax, the processing unit is a calculator of the frequency response of the impedance Z(jw). The output of the signal generator is the output for connection with the electrically conductive test object using the first electrode, and the second input of the calculator of the frequency response of the impedance Z(jw) is the input for connection with the electrically conductive test object through the second electrode. The output of the calculator of the frequency characteristic of the impedance Z(jw) is connected to the input of the calculator of the distribution of electrical conductivity s(d) and the spatial distribution of temperature T(d).EFFECT: invention ensures the possibility of measuring the temperature distribution along the depth of the electrically conductive object of study.2 cl, 4 dwg

Description

Изобретения относятся к измерительной технике при измерении температуры на различных глубинах электропроводящих сред. Предлагаемые способ измерения пространственного распределения температуры и устройство для его осуществления могут быть использованы при производстве материалов и сплавов, в металлургии, в высокотемпературных камерах сгорания, при производстве датчиков температуры, для контроля температуры электропроводящих твёрдых объектов и жидкостей.The inventions relate to measuring technology for measuring temperature at various depths of electrically conductive media. The proposed method for measuring the spatial distribution of temperature and a device for its implementation can be used in the production of materials and alloys, in metallurgy, in high-temperature combustion chambers, in the production of temperature sensors, to control the temperature of electrically conductive solids and liquids.

Известен способ, реализующий устройство измерения пространственного распределения температуры (Патент RU (11) №2079822, опубликовано 1997, МПК G01K 7/00), основанный на измерении тока насыщения полупроводниковых термочувствительных элементов, размещенных в интересующих точках измерения температурного поля.There is a method that implements a device for measuring the spatial distribution of temperature (Patent RU (11) No. 2079822, published 1997, IPC G01K 7/00), based on measuring the saturation current of semiconductor temperature-sensitive elements located at the points of interest for measuring the temperature field.

Наиболее близким к предлагаемому способу пространственного распределения температуры является способ измерения пространственного распределения температуры (Патент RU (11) № 2206878, опубликовано 20.06.2003, МПК G01K 7/00) Известный способ заключается в измерении пространственного распределения температуры путем помещения в контролируемые точки N термочувствительных датчиков, соединенных параллельно двухпроводной линией, подачи на один из входов линии сигнала переменного напряжения и регистрации входного переменного тока I вх (t) двухпроводной линии, в качестве термочувствительных датчиков используют кварцевые пьезорезонансные датчики с различными резонансными частотами ω р1 , ω р2 , ... ω рi , ... ω рN , в качестве сигнала переменного напряжения, подаваемого на один из входов двухпроводной линии используют сигнал с частотной модуляцией в диапазоне резонансных частот пьезорезонансных датчиков, после регистрации входного переменного тока I вх (t) вычисляют его амплитудно-частотный спектр S(ω), осуществляют первое измерение резонансных частот кварцевых пьезорезонансных датчиков ω 0 р1 , ω 0 р2 , ... ω 0 рi , ... ω 0 р N, по положению максимумов амплитудно-частотного спектра S(щ), генерируют многочастотный сигнал, состоящий из N сигналов с девиацией частоты, в пределах диапазона температурного изменения резонансных частот датчиков ω 0 р1 , ω 0 р2 , ... ω 0 рi , ... ω 0 р i , который подают на один из входов двухпроводной линии, регистрируют входной переменный ток I вх (t) двухпроводной линии, вычисляют его амплитудно-частотный спектр S(ω), осуществляют второе измерение резонансных частот кварцевых пьезорезонансных датчиков ω T р1 , ω T р2 , ... ω T рi , ... ω T рN по положению максимумов амплитудно-частотного спектра S(ω), исходя из которых определяют искомую температуру в контролируемых точках по предварительно экспериментально найденным или теоретически известным зависимостям резонансной частоты кварцевых пьезорезонансных датчиков от температуры ω рi (t).The closest to the proposed method of spatial distribution of temperature is a method of measuring the spatial distribution of temperature (Patent RU (11) No. 2206878, published 20.06.2003, IPC G01K 7/00) The known method consists in measuring the spatial distribution of temperature by placing thermosensitive sensors at the controlled points N connected in parallel with a two-wire line, supplying an AC voltage signal to one of the inputs of the line and registering the input alternating current I in ( t ) of a two-wire line, quartz piezoresonance sensors with different resonant frequencies ω р1 , ω р2 , ... ω are used as temperature-sensitive sensors pi , ... ω pN , a frequency modulated signal in the resonant frequency range of piezoresonance sensors is used as an alternating voltage signal applied to one of the inputs of a two-wire line, after registering the input alternating current I in ( t ), its amplitude-frequency cn is calculated spectrum S (ω), carry out the first measurement of the resonant frequencies of quartz piezoresonance sensors ω 0 p1 , ω 0 p2 , ... ω 0 pi , ... ω 0 p N , according to the position of the maxima of the amplitude-frequency spectrum S (u), generate multifrequency signal, consisting of N signals with frequency deviation, within the range of temperature variation of the resonant frequencies of the sensors ω 0 p1 , ω 0 p2 , ... ω 0 pi , ... ω 0 p i , which is fed to one of the inputs of the two-wire line , register the input alternating current I in ( t ) of the two-wire line, calculate its amplitude-frequency spectrum S (ω), carry out the second measurement of the resonance frequencies of quartz piezoresonance sensors ω T р1 , ω T р2 , ... ω T рi , ... ω T рN according to the position of the maxima of the amplitude-frequency spectrum S (ω), based on which the desired temperature at the controlled points is determined according to the previously experimentally found or theoretically known dependences of the resonance frequency of quartz piezoresonance sensors on the temperature ω рi ( t ).

Наиболее близким к предлагаемому устройству измерения пространственного распределения температуры и для осуществления предлагаемого способа является устройство измерения пространственного распределения температуры (Патент RU (11) № 2206878, опубликовано 20.06.2003, МПК G01K 7/00 (2000.01)), которое содержит N термочувствительных датчиков, параллельно соединенных двухпроводной линией, соединенной с регистратором, который соединен с источником переменного напряжения, причем, в качестве термочувствительных датчиков использованы кварцевые пьезорезонансные датчики с различными резонансными частотами ω р1 , ω р2 , ... ω рi , ... ω рN , в качестве источника переменного напряжения использован генератор многочастотного сигнала, регистратор содержит последовательно соединенные схему согласования, регистратор амплитуды переменного тока, анализатор спектра, блок обработки и индикации, блок обработки и индикации соединен с генератором многочастотного сигналаClosest to the proposed device for measuring the spatial distribution of temperature and for implementing the proposed method is a device for measuring the spatial distribution of temperature (Patent RU (11) No. 2206878, published 20.06.2003, IPC G01K 7/00 (2000.01)), which contains N temperature-sensitive sensors, connected in parallel by a two-wire line connected to a recorder, which is connected to an alternating voltage source, and, as temperature-sensitive sensors, quartz piezoresonance sensors with different resonant frequencies ω р1 , ω р2 , ... ω рi , ... ω рN are used , as an alternating voltage source, a multifrequency signal generator is used, the recorder contains a series-connected matching circuit, an alternating current amplitude recorder, a spectrum analyzer, a processing and display unit, a processing and display unit is connected to a multifrequency signal generator

Основным недостатком указанного способа измерения пространственного распределения температуры и устройства для его осуществления, выбранных в качестве прототипов, является необходимость помещения пьезорезонансных датчиков непосредственно в область измерения, при этом тепловое распределение внутри объекта исследования вблизи температурных датчиков может искажаться и вносить погрешность в результаты измерения пространственного распределения температуры. В предлагаемом способе измерения данный недостаток отсутствует, так как термочувствительным элементом является непосредственно сам элемент объема исследуемого объекта. При этом его электрофизические и термочувствительные характеристики зависят только от материала объекта исследования и как следствие – такой способ измерения является неразрушающим методом измерения.The main disadvantage of this method for measuring the spatial temperature distribution and the device for its implementation, selected as prototypes, is the need to place piezoresonance sensors directly into the measurement area, while the thermal distribution inside the research object near the temperature sensors can be distorted and introduce an error in the results of measuring the spatial temperature distribution ... In the proposed method of measurement, this disadvantage is absent, since the temperature-sensitive element is directly the element of the volume of the investigated object. Moreover, its electrophysical and thermosensitive characteristics depend only on the material of the research object and, as a consequence, this measurement method is a non-destructive measurement method.

Техническая проблема заключается в создании способа измерения пространственного распределения температуры и устройства, для его осуществления которые позволяют осуществлять измерение распределения температуры по глубине объекта исследования.The technical problem lies in the creation of a method for measuring the spatial distribution of temperature and devices for its implementation, which make it possible to measure the temperature distribution over the depth of the object of study.

Техническим результатом в предлагаемых способе измерения пространственного распределения температуры и устройстве для его осуществления является возможность измерения распределения температуры по глубине электропроводящего объекта исследования.The technical result in the proposed method for measuring the spatial distribution of temperature and the device for its implementation is the ability to measure the temperature distribution over the depth of the electrically conductive object of study.

Технический результат в способе измерения пространственного распределения температуры, включающем подачу на исследуемый объект частотно-модулированного электрического тока в полосе частот, достигается тем, что на исследуемый электропроводящий объект через поверхностные электроды подают частотно-модулированный электрический ток с полосой частот ω min ωω max , где ω min - минимальная частота, ω max - максимальная частота, формируя тем самым скин-слой переменной толщины δ, проникающий на глубину δ min δδ max исследуемого объекта, где δ min - минимальная толщина скин-слоя, соответствующая частоте ω max , δ max - максимальная толщина скин-слоя, соответствующая частоте ω min , измеряют в полосе частот ω min ωω max частотную характеристику импеданса Z(jω), по которой определяют распределение удельной электрической проводимости по глубине σ(δ), и по найденному распределению σ(δ) и по предварительно экспериментально найденным или теоретически известным зависимостям электрической проводимости материала объекта исследования от температуры σ=f(T) судят о пространственном распределении температуры по глубине Т(δ) в исследуемом объекте. The technical result in a method for measuring the spatial distribution of temperature, including the supply of a frequency-modulated electric current to the object under study in a frequency band, is achieved by the fact that a frequency-modulated electric current with a frequency band of ω min ω ω max is supplied to the investigated conductive object through the surface electrodes , where ω min is the minimum frequency, ω max is the maximum frequency, thereby forming a skin layer of variable thickness δ, penetrating to a depth δ min δ δ max of the object under study, where δ min is the minimum skin layer thickness corresponding to the frequency ω max , δ max is the maximum thickness of the skin layer corresponding to the frequency ω min , the frequency characteristic of the impedance Z ( j ω) is measured in the frequency band ω min ω ω max , which is used to determine the distribution of electrical conductivity over the depth σ (δ) and according to the found distribution σ (δ) and according to the previously experimentally found or theoretically known dependences of the electric th conductivity of the material of the object of study on the temperature σ = f ( T ) is judged on the spatial distribution of temperature over the depth T (δ) in the object under study.

Технический результат в устройстве для измерения пространственного распределения температуры (для осуществления предлагаемого способа), содержащем генератор сигналов, соединенный с блоком обработки, достигается тем, что генератором сигналов является генератор сигналов с полосой частот ω min ωω max , где ω min - минимальная частота, ω max - максимальная частота, блоком обработки является вычислитель частотной характеристики импеданса Z(jω), выход генератора сигналов является выходом для соединения с электропроводящим исследуемым объектом с помощью первого электрода, а второй вход вычислителя частотной характеристики импеданса Z(jω) является входом для соединения с электропроводящим исследуемым объектом посредством второго электрода, выход вычислителя частотной характеристики импеданса Z(jω) соединен со входом вычислителя распределения удельной электрической проводимости σ(δ) и пространственного распределения температуры Т(δ).The technical result in a device for measuring the spatial distribution of temperature (for implementing the proposed method), containing a signal generator connected to the processing unit, is achieved by the fact that the signal generator is a signal generator with a frequency band ω min ω ω max , where ω min is the minimum frequency, ω max is the maximum frequency, the processing unit is the calculator of the frequency response of the impedance Z ( j ω), the output of the signal generator is the output for connection with the electrically conductive object under study using the first electrode, and the second input of the calculator of the frequency response of the impedance Z ( j ω) is an input for connection with an electrically conductive test object through a second electrode, the output of the calculator of the frequency response of the impedance Z ( j ω) is connected to the input of the calculator of the distribution of electrical conductivity σ (δ) and the spatial distribution of temperature T (δ).

На фиг.1 изображена структурная схема устройства для осуществления способа измерения пространственного распределения температуры с электропроводящим объектом исследования.Figure 1 shows a block diagram of a device for implementing a method for measuring the spatial distribution of temperature with an electrically conductive object of study.

На фиг. 2 приведена функциональная схема устройства, разъясняющая осуществление способа измерения пространственного распределения температуры по глубине с подключенным электропроводящим объектом исследования.FIG. 2 shows a functional diagram of the device, explaining the implementation of the method for measuring the spatial distribution of temperature in depth with a connected electrically conductive object of study.

На фиг. 3 приведена эквивалентная электрическая схема представления электропроводящего объекта исследования на основе А - матриц. FIG. 3 shows an equivalent electrical diagram of the representation of an electrically conductive research object based on A - matrices.

На фиг. 4 изображен алгоритм работы вычислителя распределения удельной электрической проводимости σ(δ) и пространственного распределения температуры Т(δ).FIG. 4 shows the algorithm of the calculator of the distribution of electrical conductivity σ (δ) and the spatial distribution of temperature T (δ).

Структурная схема устройства для осуществления способа измерения пространственного распределения температуры с электропроводящим объектом исследования, изображенная на фиг.1, включает: 1 - Генератор сигналов, 2 - Объект исследования, 3 - Первый электрод, 4 - Вычислитель частотной характеристики импеданса Z(jω), 5 - Второй электрод, 6 - Вычислитель распределения удельной электрической проводимости по глубине σ(δ) и пространственного распределения температуры Т(δ).The block diagram of a device for implementing a method for measuring the spatial distribution of temperature with an electrically conductive object of study, shown in Fig. 1, includes: 1 - Signal generator, 2 - Object of study, 3 - First electrode, 4 - Calculator of the frequency response of the impedance Z ( j ω), 5 - Second electrode, 6 - Calculator of the distribution of electrical conductivity in depth σ (δ) and the spatial distribution of temperature T (δ).

Функциональная схема устройства, разъясняющая осуществление способа измерения пространственного распределения температуры по глубине, приведенная на фиг. 2, включает: 1 - Генератор сигналов, 2 – Подключенный к схеме измерения электропроводящий объект исследования 2 со скин-слоем, 3 - Первый электрод, 4 - Вычислитель частотной характеристики импеданса Z(jω). 5 - Второй электрод, 6 - Вычислитель распределения удельной электрической проводимости по глубине σ(δ) и пространственного распределения температуры Т(δ).The functional diagram of the device, explaining the implementation of the method for measuring the spatial distribution of temperature in depth, shown in Fig. 2, includes: 1 - Signal generator, 2 - Electrically conductive object of study connected to the measurement circuit 2 with a skin layer, 3 - First electrode, 4 - Calculator of the frequency characteristic of the impedance Z ( j ω). 5 - Second electrode, 6 - Calculator of the distribution of electrical conductivity in depth σ (δ) and the spatial distribution of temperature T (δ).

В примере конкретной реализации устройство для измерения пространственного распределения температуры (для осуществления предлагаемого способа), представленного на фиг. 1, 2 содержит генератор сигналов 1 с полосой частот ω min ωω max , где ω min - минимальная частота, ω max - максимальная частота, выход генератора сигналов 1 соединен с электропроводящим исследуемым объектом 2, представленного на фиг. 3 в виде электрической схемы на основе А - матриц, с помощью первого электрода 3, и с вычислителем частотной характеристики импеданса Z(jω)4, выход генератора сигналов 1 также соединен со входом вычислителя частотной характеристики импеданса Z(jω) 4, второй вход которого соединен с электропроводящим исследуемым объектом 2 посредством второго электрода 5, выход вычислителя частотной характеристики импеданса Z(jω) 4 соединен со входом вычислителя распределения удельной электрической проводимости σ(δ) и пространственного распределения температуры Т(δ) 6.In an example of a specific implementation, the device for measuring the spatial distribution of temperature (for implementing the proposed method), shown in Fig. 1, 2 contains a signal generator 1 with a frequency band ω min ω ω max , where ω min is the minimum frequency, ω max is the maximum frequency, the output of the signal generator 1 is connected to an electrically conductive test object 2 shown in FIG. 3 in the form of an electrical circuit based on A - matrices, using the first electrode 3, and with the calculator of the frequency response of the impedance Z ( j ω) 4, the output of the signal generator 1 is also connected to the input of the calculator of the frequency response of the impedance Z ( j ω) 4, the second the input of which is connected to the electrically conductive test object 2 by means of the second electrode 5, the output of the calculator of the frequency characteristic of the impedance Z ( j ω) 4 is connected to the input of the calculator of the distribution of electrical conductivity σ (δ) and the spatial distribution of temperature T (δ) 6.

В примере конкретной реализации в качестве генератора сигналов 1 может быть использован стандартный высокочастотный генератор, например, высокочастотный генератор российского производства АКИП-3417, Г4-194 и др. В качестве вычислителя частотной характеристики импеданса Z(jω) 4 могут быть использованы векторные анализаторы импеданса, например, измеритель импеданса E4990A фирмы Keysight. В качестве вычислителя распределения удельной электрической проводимости σ(δ) и пространственного распределения температуры T(δ) 6 могут быть использованы ЭВМ или микроконтроллер с программой согласно алгоритму, приведенному на фиг.4. Объектом исследования может быть любой объект или конструкция, изготовленные из электропроводящего материала (металлы, сплавы, композиты из углеволокна и т.п.), в которых необходимо измерить или контролировать профиль температуры по глубине. Например, конструкция из легированной стали при аргоновой сварке либо при кузнечной (горновой) сварке давлением, в процессе которой необходимо точно контролировать температуру сварного шва.In the example of a particular implementation as the signal generator 1 can be used a standard high-frequency generator, e.g., RF generator Russian manufacture AKIP-3417, G4-194, and the like. As calculator frequency characteristic impedance Z (j ω) 4 may be used Illustrations impedance analyzers such as the Keysight E4990A impedance meter. As a calculator of the distribution of electrical conductivity σ (δ) and the spatial distribution of temperature T (δ) 6, a computer or a microcontroller with a program according to the algorithm shown in FIG. 4 can be used. The object of research can be any object or structure made of an electrically conductive material (metals, alloys, carbon fiber composites, etc.), in which it is necessary to measure or control the temperature profile over depth. For example, a structure made of alloy steel for argon welding or forging (forge) pressure welding, during which it is necessary to accurately control the temperature of the weld.

На фиг. 3 изображена эквивалентная электрическая схема представления электропроводящего объекта исследования 2 на основе А - матриц. Схема содержит генератор сигналов 1, который подключен с помощью электродов 3 и 5 к объекту исследования 2. При подаче сигналов с частотой ω min ωω max в объекте исследования последовательно формируются N скин-слоёв, соответствующих частотам ω 1, ω 2, ω 3… ω N с толщиной д 1 , д 2 , д 3 ,…д N . с шагом Δδ FIG. 3 shows an equivalent electrical diagram of a representation of an electrically conductive research object 2 based on A - matrices. The circuit contains a signal generator 1, which is connected with electrodes 3 and 5 to the object of study 2. When signals with a frequency of ω min ωω max in the object of research are sequentially formedN skin layers corresponding to frequencies ω one, ω 2, ω 3 ... ω N with thickness d one ,d 2 ,d 3 , ...d N ... with step Δδ

Figure 00000001
, (1)
Figure 00000001
, (1)

где N – необходимое количество точек измерения профиля температуры T(δ). В пределах Δδ каждый i-й элементарный участок можно представить в виде RL-цепи, представленных на схеме резисторами R i и индуктивностями L i (Фиг. 3), образующими резистивно-индуктивную RL-структуру с распределёнными параметрами. Сопротивление i-го элементарного участка цепи равно:whereN - the required number of points for measuring the temperature profileT(δ). Within Δδ, eachith elementary section can be represented asRL- circuits represented in the diagram by resistorsR i and inductancesL i (Fig. 3), forming a resistive-inductiveRL-structure with distributed parameters. Resistanceith elementary section of the chain is equal to:

Figure 00000002
, (2)
Figure 00000002
, (2)

где

Figure 00000003
удельная электропроводность материала i-го участка объекта исследования, зависящая от температуры T,
Figure 00000004
поперечное сечение элементарного участка, l – расстояние между электродами. Импеданс реактивной составляющей i-го участка равен:where
Figure 00000003
-material conductivityi-th section of the object of study, depending on the temperatureT,
Figure 00000004
cross-section of an elementary section,l - the distance between the electrodes. Reactive impedancei-th plot is equal to:

Figure 00000005
, (3)
Figure 00000005
, (3)

где j – мнимая единица,

Figure 00000006
– индуктивность i-го слоя материала объекта,
Figure 00000007
- реактивное сопротивление индуктивной составляющей. where j is the imaginary unit,
Figure 00000006
Is the inductance of the i- th layer of the object material,
Figure 00000007
is the reactance of the inductive component.

Электрическая цепь на фиг 3. представляет собой цепь с распределёнными параметрами, в которых для металлических проводников [Л.А. Вайнштейн Электромагнитные волны. М.: Радио и связь, 1990г. – С. 94] The electrical circuit in Fig. 3. is a circuit with distributed parameters, in which for metal conductors [L.A. Weinstein Electromagnetic waves. M .: Radio and communication, 1990. - S. 94]

Figure 00000008
. (4)
Figure 00000008
... (4)

Для магнитных электропроводящих материалов с магнитной проницаемостью

Figure 00000009
правая часть выражения (4) возрастает в
Figure 00000009
раз.For magnetic conductive materials with magnetic permeability
Figure 00000009
the right-hand side of expression (4) increases in
Figure 00000009
once.

Каждый i-й элементарный участок

Figure 00000010
схемы можно описать А-матрицей по формуле [Каганов З.Г. Электрические цепи с распределенными параметрами и цепные схемы. М.: Энергоатомиздат, 1990. – С. 25]Each i- th elementary section
Figure 00000010
schemes can be described by the A-matrix according to the formula [Kaganov Z.G. Distributed electrical circuits and chain diagrams. M .: Energoatomizdat, 1990. - S. 25]

Figure 00000011
Figure 00000011

Результирующая матрица

Figure 00000012
всей цепи описывается как произведение всех матриц А i Result matrix
Figure 00000012
the whole chain is described as the product of all matrices А i

Figure 00000013
Figure 00000013

Из элементов результирующей матрицы

Figure 00000012
можно определить входной импеданс [Каганов З.Г. Электрические цепи с распределенными параметрами и цепные схемы. М.: Энергоатомиздат, 1990. – С. 24] по формулеFrom the elements of the resulting matrix
Figure 00000012
you can determine the input impedance [Kaganov ZG. Distributed electrical circuits and chain diagrams. M .: Energoatomizdat, 1990. - P. 24] according to the formula

Figure 00000014
Figure 00000014

где

Figure 00000015
- волновое сопротивлениеwhere
Figure 00000015
- wave impedance

Figure 00000016
Figure 00000016

Здесь

Figure 00000017
индуктивность и сопротивление при однородном распределении температуры
Figure 00000018
которые находятся из формулы (6) и (7) при предварительном калибровочном измерении.Here
Figure 00000017
inductance and resistance with uniform temperature distribution
Figure 00000018
which are found from formulas (6) and (7) during preliminary calibration measurement.

При произвольном распределении температуры по глубине

Figure 00000019
электрическая проводимость меняется в соответствии с профилем температуры
Figure 00000020
, так как электропроводность металлов и других проводящих материалов всегда зависит от температуры. With an arbitrary distribution of temperature along the depth
Figure 00000019
electrical conductivity changes according to the temperature profile
Figure 00000020
, since the electrical conductivity of metals and other conductive materials is always temperature dependent.

В случае, когда температура в объекте измерения постоянна по глубине

Figure 00000021
, то удельная электропроводность материала объекта постоянна
Figure 00000022
по глубине. Следовательно, все матрицы одинаковы
Figure 00000023
и результирующая матрица цепи согласно (6) будет равна: In the case when the temperature in the object of measurement is constant along the depth
Figure 00000021
, then the specific conductivity of the object material is constant
Figure 00000022
in depth. Hence all matrices are the same
Figure 00000023
and the resulting chain matrix according to (6) will be equal to:

Figure 00000024
. (9)
Figure 00000024
... (nine)

На максимальной частоте измерения

Figure 00000025
глубина проникновения будет равна
Figure 00000026
и результирующая матрица цепи будет равна матрице
Figure 00000027
(фиг. 3).At maximum measurement frequency
Figure 00000025
penetration depth will be equal to
Figure 00000026
and the resulting chain matrix will be equal to the matrix
Figure 00000027
(Fig. 3).

Figure 00000028
. (10)
Figure 00000028
... (10)

При частоте

Figure 00000029
результирующая матрица
Figure 00000030
цепи при глубине проникновения
Figure 00000031
будет равна произведению двух первых матрицAt a frequency
Figure 00000029
resulting matrix
Figure 00000030
chains at penetration depth
Figure 00000031
will be equal to the product of the first two matrices

Figure 00000032
(11)
Figure 00000032
(eleven)

Тогда из данного выражения матрица

Figure 00000033
будет равнаThen from this expression the matrix
Figure 00000033
will be equal

Figure 00000034
, (12)
Figure 00000034
, (12)

где

Figure 00000035
обратная матрица
Figure 00000027
.where
Figure 00000035
inverse matrix
Figure 00000027
...

Таким образом, можно последовательно вычислить все матрицы от

Figure 00000036
и их элементы для частот ω N , ω N -1, ω N -2… ω 1 в диапазоне частот от
Figure 00000037
до
Figure 00000038
и определить значения
Figure 00000039
и соответственно
Figure 00000040
по формуле (2) для различных глубин. Thus, it is possible to sequentially calculate all matrices from
Figure 00000036
and their elements for frequencies ω N , ω N -one, ω N -2 ... ω one in the frequency range from
Figure 00000037
before
Figure 00000038
and determine the values
Figure 00000039
and correspondingly
Figure 00000040
according to formula (2) for different depths.

Глубина проникновения δ электрического тока с частотой ω пропорциональна The penetration depth δ of an electric current with a frequency ω is proportional to

Figure 00000041
Figure 00000041

Чем меньше частота щ, тем на большую глубину проникает переменный ток. Например, согласно [Волин М.Л. Паразитные процессы в радиоэлектронной аппаратуре. Изд. 2-е перераб, и доп. М.: Радио и связь, 1981. – С. 65] для частот 100 Гц и 10 МГц толщина скин-слоя д для различных металлов различна и соответственно для меди составляет 6,6 мм и 0,02 мм, для алюминия - 8,5 мм и 0,025 мм, для различных марок стали – ориентировочно лежит в диапазоне от 1 мм до 0,002 мм. Если проводить измерение на N частотах ω 1 , ω 2 , ω 3 ω N , то глубина проникновения в электропроводящий материал объекта будет равна соответственно δ 1 , δ 2 , δ δ 3 δ N . Выбирая необходимый шаг по частоте Δω можно добиться необходимой пространственной разрешающей способности Δδ измерений профиля температуры T(δ). Оценку пространственной разрешающей способности можно получить как полный дифференциал из соотношения (13):The lower the frequency u, the deeper the alternating current penetrates. For example, according to [Volin M.L. Parasitic processes in electronic equipment. Ed. 2nd revision, and add. M .: Radio i svyaz, 1981. - P. 65] for frequencies of 100 Hz and 10 MHz, the thickness of the skin layer d for various metals is different and, accordingly, for copper is 6.6 mm and 0.02 mm, for aluminum - 8, 5 mm and 0.025 mm, for various grades of steel - roughly lies in the range from 1 mm to 0.002 mm. If you take a measurement onN frequencies ω one ,ω 2 ,ω 3 ...ω N , then the depth of penetration into the electrically conductive material of the object will be equal to δ one ,δ 2 , δ δ 3 ...δ N ... Choosing the required frequency step Δω, it is possible to achieve the required spatial resolution Δδ of temperature profile measurementsT(δ). An estimate of the spatial resolution can be obtained as a total differential from the relation (13):

Figure 00000042
Figure 00000042

Тогда необходимое количество точек измерения с заданной пространственной разрешающей способности

Figure 00000010
будет равноThen the required number of measurement points with a given spatial resolution
Figure 00000010
will be equal

Figure 00000043
Figure 00000043

где

Figure 00000044
– максимальная толщина скин слоя на минимальной частоте
Figure 00000045
. Для постоянства разрешающей способности
Figure 00000010
=const необходимо частоту ω i и переменный шаг по частоте
Figure 00000046
выбирать из соотношений:where
Figure 00000044
- maximum skin layer thickness at minimum frequency
Figure 00000045
... For consistent resolution
Figure 00000010
= const necessary frequency ω i and variable frequency step
Figure 00000046
choose from the ratios:

Figure 00000047
Figure 00000047

Figure 00000048
Figure 00000048

На фиг. 4 изображен алгоритм работы вычислителя удельной электрической проводимости σ(δ) и пространственного распределения температуры T(δ) 6. Он реализует расчет распределения по глубине δ удельной электрической проводимости σ(δ) и температуры T(δ) по измеренной частотной характеристике импеданса Z(jω) 4. Первой функцией данного алгоритма является считывание импеданса Z(jω) с вычислителя частотной характеристики импеданса 4. Далее вычисляются значения частот ω 1, ω 2, ω 3… ω N таким образом, чтобы согласно (15), (16), (17) толщины соответствующих скин-слоёв были кратны Δδ, 2Δδ ,3Δδ, … NΔδ . Далее рассчитываются значения элементов А 11, А 21, А 12, А 22. матрицы A 1 первого элемента структуры при частотах ω N . Затем последовательно вычисляются
А 1, А 2, А 3 … А N – матрицы структуры объекта исследования 2. В расчёте каждого A i элемента используется значение матрицы предыдущего A i -1 элемента. Далее вычисляется проводимость σ i скин-слоя Δδ i от элемента R i матрицы A i . Затем по найденным значениям σ i и известной зависимости σ=f(T). удельной электрической проводимости от температуры вычисляется распределение температуры Т i ). Для наглядного отображения зависимости температуры по глубине предлагается графическое представление.
FIG. 4 shows the algorithm of the calculator of the electrical conductivity σ (δ) and the spatial distribution of temperatureT(δ) 6. It realizes the calculation of the distribution over the depth δ of the electrical conductivity σ (δ) and temperatureT(δ) according to the measured frequency characteristic of the impedance Z (jω) 4. The first function of this algorithm is to read the impedance Z (jω) from the calculator of the frequency response of impedance 4. Next, the values of frequencies ω one, ω 2, ω 3 ... ω N in such a way that, according to (15), (16), (17), the thicknesses of the corresponding skin layers are multiples of Δδ, 2Δδ, 3Δδ, ... NΔδ ... Next, the values of the elements are calculatedBUT eleven, BUT 21, BUT 12, BUT 22. matricesA one the first element of the structure at frequencies ω N ... Then, one calculates sequentially
BUT one, BUT 2, BUT 3 … BUT N - matrix of the structure of the research object 2. In the calculation of eachA i element, the value of the matrix of the previousA i -one element. Next, the conductivity σ i skin layer Δδ i from elementR i matricesA i ...Then, using the found values of σ i and the known dependence σ= f(T). electrical conductivity from temperature the temperature distribution is calculatedT i ). For a visual display of the dependence of temperature over depth, a graphical representation is offered.

Рассмотрим осуществление предлагаемого способа измерения пространственного распределения температуры с помощью устройства для его осуществления, структурная схема которого изображена на фиг. 1. Вычислитель распределения удельной электрической проводимости σ(δ) и пространственного распределения температуры T(δ) 6 работает согласно алгоритму работы, приведенному на фиг. 4. Способ измерения пространственного распределения температуры заключается в том, что на исследуемый электропроводящий объект 2 подают с генератора сигналов 1 с помощью поверхностных электродов, в примере конкретной реализации посредством первого электрода 3, частотно-модулированный электрический ток с полосой частот ω min ωω max , где ω min - минимальная частота, ω max - максимальная частота, формируя тем самым скин-слой переменной толщины δ, проникающий на глубину δ min δδ max исследуемого объекта, где δ min - минимальная толщина скин-слоя, соответствующая частоте ω max , δ max - максимальная толщина скин-слоя, соответствующая частоте ω min . Далее, измеряют с помощью вычислителя частотной характеристики импеданса Z(jω) 4, на вход которого поступает сигнал с электропроводящего исследуемого объекта 2 посредством второго электрода 5 в полосе частот ω min ωω max частотную характеристику импеданса Z(jω). Далее, по ней с помощью вычислителя распределения удельной электрической проводимости σ(δ) и пространственного распределения температуры Т(δ) 6 определяют распределение удельной электрической проводимости по глубине σ(δ) и по найденному распределению σ(δ) и по предварительно экспериментально найденным или теоретически известным зависимостям электрической проводимости материала объекта исследования от температуры σ=f(T) судят о пространственном распределении температуры Т(δ) в исследуемом объекте. Consider the implementation of the proposed method for measuring the spatial distribution of temperature using a device for its implementation, the block diagram of which is shown in Fig. 1. The calculator of the distribution of electrical conductivity σ (δ) and the spatial distribution of temperature T (δ) 6 operates according to the operation algorithm shown in FIG. 4. A method for measuring the spatial distribution of temperature is that a frequency-modulated electric current with a frequency band ω min ω ω max , where ω min is the minimum frequency, ω max is the maximum frequency, thereby forming a skin layer of variable thickness δ, penetrating to a depth δ min δ δ max of the object under study, where δ min is the minimum skin layer thickness corresponding to the frequency ω max , δ max is the maximum skin layer thickness corresponding to the frequency ω min . Further, measured by calculating the frequency characteristic of the impedance Z (j ω) 4, in which the input signal from the electrically conductive test object 2 by a second electrode 5 in the frequency band ω min ω ω max frequency characteristic impedance Z (j ω). Further, using it, using the calculator of the distribution of the specific electrical conductivity σ (δ) and the spatial distribution of temperature T (δ) 6, the distribution of the electrical conductivity over the depth σ (δ) and the distribution of σ (δ) and the previously experimentally found or theoretically the known dependences of the electrical conductivity of the material of the object of study on the temperature σ = f ( T ) are judged on the spatial distribution of the temperature T (δ) in the object under study.

Рассмотрим осуществление предлагаемого способа измерения пространственного распределения температуры по глубине. Решение данной задачи возможно при использовании известного физического эффекта - возникновения скин-слоя в поверхностном слое проводника при пропускании переменного тока высокой частоты

Figure 00000049
. Суть эффекта заключается в оттеснении протекающего электрического тока проводника и, как следствие, зависимость его импеданса
Figure 00000050
от частоты
Figure 00000051
Consider the implementation of the proposed method for measuring the spatial distribution of temperature over depth. The solution to this problem is possible using a well-known physical effect - the appearance of a skin layer in the surface layer of a conductor when passing an alternating current of high frequency
Figure 00000049
... The essence of the effect is to push back the flowing electric current of the conductor and, as a consequence, the dependence of its impedance
Figure 00000050
from frequency
Figure 00000051

Figure 00000052
(18)
Figure 00000052
(18)

где

Figure 00000053
– комплексное значение напряжения,
Figure 00000054
– комплексное значение тока. Толщина скин-слоя δ является функцией частоты
Figure 00000051
и уменьшается с ее повышением по выражению:where
Figure 00000053
- complex voltage value,
Figure 00000054
- complex value of the current. Skin thickness δ is a function of frequency
Figure 00000051
and decreases with its increase in expression:

Figure 00000055
, (19)
Figure 00000055
, (nineteen)

где у – удельная электрическая проводимость материала, µ - относительная магнитная проницаемость вещества, µ0 – магнитная постоянная,

Figure 00000056
– угловая частота. Таким образом, подбирая частоту
Figure 00000057
переменного тока, можно сформировать практически любую толщину δ скин-слоя, необходимую для зондирования глубинных электрических параметров материала. where y is the specific electrical conductivity of the material, µ is the relative magnetic permeability of the substance, µ 0 is the magnetic constant,
Figure 00000056
- angular frequency. Thus, choosing the frequency
Figure 00000057
alternating current, it is possible to form practically any thickness δ of the skin layer necessary for sounding the deep electrical parameters of the material.

По теоретически известным зависимостям электрической проводимости материала объекта исследования от температуры σ=f(T) [Справочник по электротехническим материалам / Под ред. Ю.В. Корицкого, В.В. Пасынкова, Б.М. Тареева. – М.: Энергоиздат, 1988. т.3. – C.239-289.] по найденному распределению проводимости

Figure 00000058
определяют распределение температуры T(д) по глубине д. Для металлов и сплавов зависимость удельного сопротивления от температуры
Figure 00000059
, как правило, является линейной и выражается формулой:According to the theoretically known dependences of the electrical conductivity of the material of the research object on the temperature σ= f(T) [Handbook of electrical materials / Ed. Yu.V. Koritsky, V.V. Pasynkova, B.M. Tareeva. - M .: Energoizdat, 1988.v.3. - C.239-289.] According to the found distribution of conductivity
Figure 00000058
determine the temperature distributionT(d) in depth d...For metals and alloys, the dependence of the resistivity on temperature
Figure 00000059
is usually linear and expressed by the formula:

Figure 00000060
(20)
Figure 00000060
(twenty)

где

Figure 00000061
– удельное сопротивление материала при температуре
Figure 00000062
, α - температурный коэффициент сопротивления материала. Следовательно, температуру T i каждого i-го слоя (i=1,2,3…N) можно определить по электропроводности
Figure 00000063
из формулыwhere
Figure 00000061
- material resistivity at temperature
Figure 00000062
, α is the temperature coefficient of material resistance. Therefore, the temperatureT i of eachi-thlayer (i = 1,2,3 ... N) can be determined by electrical conductivity
Figure 00000063
from the formula

Figure 00000064
(21)
Figure 00000064
(21)

где

Figure 00000065
- известная электропроводность материала объекта при температуре
Figure 00000062
.where
Figure 00000065
- known electrical conductivity of the object material at temperature
Figure 00000062
...

Подставляя в (21) найденное по приведённому алгоритму значение электропроводности, рассчитывается температура на глубине T i . Substituting in (21) the value of electrical conductivity found according to the above algorithm, the temperature at the depth T i is calculated.

Значение температурного коэффициента сопротивления α для неизвестного материала можно определить экспериментально по формуле (21) или другими известными методами.The value of the temperature coefficient of resistance α for an unknown material can be determined experimentally using formula (21) or other known methods.

По сравнению с прототипом в предлагаемых технических решениях в способе измерения пространственного распределения температуры и устройстве для его осуществления технический результат будет достигнут за счет того, что на исследуемый электропроводящий объект через поверхностные электроды подают частотно-модулированный электрический ток с полосой частот ωmin≤ω≤ωmax, где ωmin - минимальная частота, ωmax - максимальная частота, формируя тем самым скин-слой переменной толщины δ, проникающий на глубину δmin≤δ≤δmax исследуемого объекта, где δmin - минимальная толщина скин-слоя, соответствующая частоте ωmax, δmax - максимальная толщина скин-слоя, соответствующая частоте ωmin, измеряют в полосе частот ωmin≤ω≤ωmax частотную характеристику импеданса Z(jω), по которой определяют распределение удельной электрической проводимости по глубине σ(δ), и по найденному распределению σ(δ) и по предварительно экспериментально найденным или теоретически известным зависимостям электрической проводимости материала объекта исследования от температуры σ=f(T) судят о пространственном распределении температуры по глубине Т(δ) в исследуемом объекте. А в устройстве для реализации предложенного способа за счет того, что генератором сигналов является генератор сигналов с полосой частот ωmin≤ω≤ωmax, где ωmin - минимальная частота, ωmax - максимальная частота, блоком обработки является вычислитель частотной характеристики импеданса Z(jω), выход генератора сигналов является выходом для соединения с электропроводящим исследуемым объектом с помощью первого электрода, а второй вход вычислителя частотной характеристики импеданса Z(jω) является входом для соединения с электропроводящим исследуемым объектом посредством второго электрода, выход вычислителя частотной характеристики импеданса Z(jω) соединен со входом вычислителя распределения удельной электрической проводимости σ(δ) и пространственного распределения температуры Т(δ).Compared with the prototype in the proposed technical solutions in the method of measuring the spatial distribution of temperature and the device for its implementation, the technical result will be achieved due to the fact that a frequency-modulated electric current with a frequency band of ω min ≤ω≤ω is supplied to the investigated conductive object through the surface electrodes max , where ω min is the minimum frequency, ω max is the maximum frequency, thus forming a skin layer of variable thickness δ, penetrating to a depth δ minδ ≤ δ max of the object under study, where δ min is the minimum skin layer thickness corresponding to the frequency ω max , δ max - the maximum thickness of the skin layer, corresponding to the frequency ω min , is measured in the frequency band ω minω ≤ ω max, the frequency characteristic of the impedance Z ( j ω), which determines the distribution of electrical conductivity in depth σ (δ) , and according to the found distribution σ (δ) and according to previously experimentally found or theoretically known dependences of the electric the conductivity of the material of the object under study on the temperature σ = f ( T ) is judged on the spatial distribution of temperature over the depth T (δ) in the object under study. And in the device for implementing the proposed method due to the fact that the signal generator is a signal generator with a frequency band ω minω ≤ ω max , where ω min is the minimum frequency, ω max is the maximum frequency, the processing unit is the calculator of the frequency response of the impedance Z ( j ω), the output of the signal generator is the output for connection with the electrically conductive test object using the first electrode, and the second input of the calculator of the frequency response of the impedance Z ( j ω) is the input for connection with the electrically conductive test object through the second electrode, the output of the calculator of the frequency response of the impedance Z ( j ω) is connected to the input of the calculator of the distribution of electrical conductivity σ (δ) and the spatial distribution of temperature T (δ).

Claims (2)

1. Способ измерения пространственного распределения температуры, включающий подачу на исследуемый объект частотно-модулированного электрического тока в полосе частот, отличающийся тем, что на исследуемый электропроводящий объект через поверхностные электроды подают частотно-модулированный электрический ток с полосой частот ωmin≤ω≤ωmax, где ωmin - минимальная частота, ωmax - максимальная частота, формируя тем самым скин-слой переменной толщины δ, проникающий на глубину δmin≤δ≤δmax исследуемого объекта, где δmin - минимальная толщина скин-слоя, соответствующая частоте ωmax, δmax - максимальная толщина скин-слоя, соответствующая частоте ωmin, измеряют в полосе частот ωmin≤ω≤ωmax частотную характеристику импеданса Z(jω), по которой определяют распределение удельной электрической проводимости по глубине σ(δ), и по найденному распределению σ(δ) и по предварительно экспериментально найденным или теоретически известным зависимостям электрической проводимости материала объекта исследования от температуры σ=f(Т) судят о пространственном распределении температуры по глубине Т(δ) в исследуемом объекте.1. A method for measuring the spatial distribution of temperature, including supplying a frequency-modulated electric current to the object under study in a frequency band, characterized in that a frequency-modulated electric current with a frequency band ω minω ≤ ω max is supplied to the investigated electrically conductive object through the surface electrodes, where ω min is the minimum frequency, ω max is the maximum frequency, thereby forming a skin layer of variable thickness δ, penetrating to a depth δ minδ ≤ δ max of the object under study, where δ min is the minimum skin layer thickness corresponding to the frequency ω max , δ max - maximum thickness of the skin layer corresponding to the frequency ω min, measured in the frequency band ω min ≤ω≤ω max frequency characteristic impedance Z (jω), using which the distribution of conductivity in the depth σ (δ), and the found distribution σ (δ) and according to the previously experimentally found or theoretically known dependences of the electrical conductivity of the object material studies on temperature σ = f (T) judge the spatial distribution of temperature over depth T (δ) in the object under study. 2. Устройство для осуществления способа измерения пространственного распределения температуры по п.1, содержащее генератор сигналов, соединенный с блоком обработки, отличающееся тем, что генератором сигналов является генератор сигналов с полосой частот ωmin≤ω≤ωmax, где ωmin - минимальная частота, ωmax - максимальная частота, блоком обработки является вычислитель частотной характеристики импеданса Z(jω), выход генератора сигналов является выходом для соединения с электропроводящим исследуемым объектом с помощью первого электрода, а второй вход вычислителя частотной характеристики импеданса Z(jω) является входом для соединения с электропроводящим исследуемым объектом посредством второго электрода, выход вычислителя частотной характеристики импеданса Z(jω) соединен со входом вычислителя распределения удельной электрической проводимости σ(δ) и пространственного распределения температуры Т(δ).2. A device for implementing a method for measuring the spatial distribution of temperature according to claim 1, comprising a signal generator connected to a processing unit, characterized in that the signal generator is a signal generator with a frequency band ω minω ≤ ω max , where ω min is the minimum frequency , ω max is the maximum frequency, the processing unit is the calculator of the frequency response of the impedance Z (jω), the output of the signal generator is the output for connection with the electrically conductive object under study using the first electrode, and the second input of the calculator of the frequency response of the impedance Z (jω) is the input for connection with an electrically conductive test object through the second electrode, the output of the calculator of the frequency characteristic of the impedance Z (jω) is connected to the input of the calculator of the distribution of electrical conductivity σ (δ) and the spatial distribution of temperature T (δ).
RU2020141908A 2020-12-18 2020-12-18 Method for measuring spatial distribution of temperature and device for its implementation RU2751438C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020141908A RU2751438C1 (en) 2020-12-18 2020-12-18 Method for measuring spatial distribution of temperature and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020141908A RU2751438C1 (en) 2020-12-18 2020-12-18 Method for measuring spatial distribution of temperature and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2751438C1 true RU2751438C1 (en) 2021-07-13

Family

ID=77020023

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020141908A RU2751438C1 (en) 2020-12-18 2020-12-18 Method for measuring spatial distribution of temperature and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2751438C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1177684A1 (en) * 1983-05-20 1985-09-07 Марийское специальное конструкторско-технологическое бюро торгового холодильного оборудования Device for multipoint temperature measurement
RU2079822C1 (en) * 1994-10-11 1997-05-20 Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева Device measuring spatial distribution of temperature
RU2194956C1 (en) * 2001-07-04 2002-12-20 Открытое акционерное общество "Завод электроники и механики" Procedure measuring spatial distribution of temperature ( versions ) and facility for its realization
RU2206878C1 (en) * 2001-10-01 2003-06-20 ОАО Казанский вертолетный завод Method measuring spatial distribution of temperature and device for its realization
JP2011137738A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Fukuda Crystal Laboratory Multipoint temperature measuring device
RU2495390C1 (en) * 2012-04-12 2013-10-10 Артур Игоревич Гулин Measuring temperature of average temperature of non-homogeneous medium, and device for its implementation
JP2017166840A (en) * 2016-03-14 2017-09-21 シチズン時計株式会社 Physical quantity sensor unit

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1177684A1 (en) * 1983-05-20 1985-09-07 Марийское специальное конструкторско-технологическое бюро торгового холодильного оборудования Device for multipoint temperature measurement
RU2079822C1 (en) * 1994-10-11 1997-05-20 Казанский государственный технический университет им.А.Н.Туполева Device measuring spatial distribution of temperature
RU2194956C1 (en) * 2001-07-04 2002-12-20 Открытое акционерное общество "Завод электроники и механики" Procedure measuring spatial distribution of temperature ( versions ) and facility for its realization
RU2206878C1 (en) * 2001-10-01 2003-06-20 ОАО Казанский вертолетный завод Method measuring spatial distribution of temperature and device for its realization
JP2011137738A (en) * 2009-12-28 2011-07-14 Fukuda Crystal Laboratory Multipoint temperature measuring device
RU2495390C1 (en) * 2012-04-12 2013-10-10 Артур Игоревич Гулин Measuring temperature of average temperature of non-homogeneous medium, and device for its implementation
JP2017166840A (en) * 2016-03-14 2017-09-21 シチズン時計株式会社 Physical quantity sensor unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9395250B2 (en) Eddy current thermometer
CA2405077A1 (en) Method and apparatus for investigating the wall of a borehole
US20070096724A1 (en) Robust detection of strain with temperature correction
US20110128014A1 (en) Position sensor
CN102692524B (en) A kind of nano thermoelectric seebeck coefficient in-situ quantitative characterization device based on atomic force microscope
JP2018506038A (en) Spectroscopic material analysis using multi-frequency inductive sensing
RU2751438C1 (en) Method for measuring spatial distribution of temperature and device for its implementation
CA1143791A (en) Hydrocarbon prospecting method and apparatus for the indirect detection of hydrocarbon reservoirs
CN102356296A (en) A method and an apparatus for measuring thickness of a metal layer provided on a metal object
US3995213A (en) Surface impedance tester
US6936158B2 (en) Method and apparatus for measuring accumulated and instant rate of material loss or material gain
CN110220947A (en) A kind of corrosive pipeline degree determines method
Roseberry et al. A parallel-strip line for testing RF susceptibility
CN110133053A (en) A kind of Metal pipeline corrosion monitoring method and system
Belloni et al. On the experimental calibration of a potential drop system for crack length measurements in a compact tension specimen
US5091696A (en) Metallic coating measuring method and apparatus
Lin et al. Development of TDR penetrometer through theoretical and laboratory investigations: 2. Measurement of soil electrical conductivity
RU2787301C1 (en) Method for determining unstationary heat flow
RU2787300C1 (en) Increasing the speed of measurement of non-stationary heat flux in time.
US3624496A (en) Method and apparatus for swept-frequency impedance measurements of welds
RU64755U1 (en) DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE DETERMINATION OF MECHANICAL STRESSES IN THE SURFACE LAYER OF PRODUCTS OF METALS AND ALLOYS
EP1925905A1 (en) Signal processing method and unit for a dimension-gauging system
Stadler et al. Noise spectroscopy of resistive components at elevated temperature
Aykan Calibration of circular loop antennas
EP3292559B1 (en) Method, measurement probe and measurement system for determining plasma characteristics