SU1189888A1

SU1189888A1 - Method of determining instant of heating-through of solid

Info

Publication number: SU1189888A1
Application number: SU833632913A
Authority: SU
Inventors: Александр Дмитриевич Бронников; Николай Федорович Вершинин; Вячеслав Васильевич Сидоров
Original assignee: Институт физики твердого тела АН СССР
Priority date: 1983-04-21
Filing date: 1983-04-21
Publication date: 1985-11-07

Abstract

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ПРОГРЕВА ТВЕРДОГО ТЕЛА, заключающийс в измерении изменений температуры в различных област х измер емого твердого тела, отличающийс тем, что, с целью определени прекращени изменений тепловых потоков внутри объема твердого тела, через контролируемые области твердого тела пропускают электрический ток, измер ют электросопротивление твердого тела, а момент окончани прогрева определ ют по моменту прекращени изменени электросопротивлени . W 00 со 00 00 00 иг./METHOD FOR DETERMINING THE MOMENT OF WARMING UP OF A SOLID BODY, which consists in measuring temperature changes in different areas of the measured solid, characterized in that, in order to determine the cessation of changes in heat fluxes inside the solid, a current is passed through controlled areas of the solid solid, and the end of the heating is determined by the moment of termination of the electrical resistance. W 00 from 00 00 00 ig. /

Description

Изобретение относитс к измерени м температуры, в частности к способу определени изменени тепловых потоков, и может быть использовано в различных термостатирующих установках дл определени изменений тепловых потоков в твердом теле, например.дл определени времени термообработки изделий сложной формы (прессовок; валов, турбин, инструмента ). Цель изобретени - определение прекращени изменений тепловых потоков внутри объема твердого тела. На фиг.1 представлена схема peaлизации способа при тёрмостатировании образца монокристалла; на фиг,2схемЕ реализации способа контрол прогрева образца, например, перед прессовкой , на фиг.-З - схема реализации способа при отжиге изделий сложной формы; на фиг.4 - эксперимен тальные зависимости изменени сопротивлени образцов различного диаметра , одинаковой длины из монокрис- талла KaCI; на фиг.5 - графики скорости изменени сопротивлени во времени дл образцов и условий, соответствующих фиг.4, Измерени проводились дл образцов монокристалла NaCj размерами , 35 и 050 длиной 50 мм по схеме , изображенной на фиг.1, на которой изображены образец 1, термостат 2, нагреватель 3, контакт 4, измери ,тельна схема 5, источник 6 питани . После прогрева термостата 2 до нагревателем 3 в термостат помещаетс образец 1 из монокристалла NaCi, через контакт 4 к монокристаллу подклю чаетс измерительна схема 5 и источник 6 электропитани , По мере про грева образцов измер етс как их эле трическое сопротивление (фиг.4), так и скорость изменени электросопротив лени образцов (фиг..5). При этом измер етс отрезок времени, за который скорость изменени -электросопротивле ни приближалось к О, что свидетельс вует о прогреве образца. За условный нуль в данном случае принимаетс величина 0,05 мОм/мин. Из графиков вид но, что в зависимости от размера.образца времена, за которые стабилизируютс тепловые потоки (наступает прогрев), заметно отличаютс . Так, дл образца 20 искомое врем прогрева составл ет около 20 мин, а дл образца (Й50 - около 46 мин. Дл определени времени начала прессовки после прогрева установленных в пресс образцов примен етс схема , показанна на фиг.2. Образец 1 из NaCj или KCf помещаетс в прессовую камеру 7 с нагревателем 3, через контакт 4 к нему подключаютс измерительна схема 5 и источник 6 электропитани . Дл начала прессовки необходимо знать момент прогрева всего объема издели , сложность заключаетс в том, что возникают потери тепла через пуансон и матрицу, поэтому времена прогрева образца в термостате и на прессе сильно отличаютс . В св зи с этим провод тс измерени скорости изменени электросопротивлени dR, -т- дл всех образцов, подвергавшихс прессовке. Прессовку начинают при условии -- 1 0,05 мОм/мин. Способ node звол ет полностью избавитьс от брака , вызванного растрескиванием образцов в случае неполного их прогрева. При охлаждении образцов опытным путем было найдено, что при скорости охлаж дени , соответствующей ,02мОм/ /мин, остаточные напр жени в образце незначительны и дальнейша термообработка не требуетс . Это. позвол ет отказатьс от вторичной термообработки образцов без ухудшени их качества . При отжиге изделий сложной формы (фиг.З) в .зависимости от требуемой области 8 контрол либо области 9, измерительный контакт подключаетс соответственно либо к точке,10, либо к точке 11. Таким образом, способ позвол ет определ ть изменени тепловых потоков в твердом теле различной формы.The invention relates to temperature measurements, in particular, a method for determining changes in heat fluxes, and can be used in various thermostatic installations to determine changes in heat fluxes in a solid, for example, to determine the heat treatment time of complex shaped articles (compacts; shafts, turbines, tools ). The purpose of the invention is to determine the cessation of changes in heat flow within the volume of a solid. Figure 1 presents the scheme of the method of realization when thermostating a sample of a single crystal; Fig. 2c shows the implementation of the method for monitoring sample heating, for example, before pressing; Fig. 3 shows the scheme for implementing the method for annealing products of complex shape; Fig. 4 shows the experimental dependences of the change in resistance of samples of different diameters of the same length from KaCI single crystal; Fig. 5 shows plots of the rate of change of resistance over time for the samples and conditions corresponding to Fig. 4. Measurements were made for samples of single-crystal NaCj with dimensions 35 and 050 50 mm long according to the scheme shown in Fig. 1, which shows sample 1, thermostat 2, heater 3, pin 4, measure circuit 5, power supply 6. After heating the thermostat 2 to heater 3, sample 1 of NaCi monocrystal is placed into the thermostat, measurement circuit 5 and power supply 6 are connected through contact 4 to the single crystal. As the samples are heated, their electrical resistance is measured (Fig. 4). and the rate of change of the electrical resistance of the samples (Fig. 5). At the same time, the length of time is measured, during which the rate of change of the electrical resistivity did not approach O, which indicates the heating of the sample. In this case, the conditional zero is 0.05 mΩ / min. From the graphs it can be seen that, depending on the size of the sample, the times during which the heat fluxes stabilize (warming occurs) are noticeably different. So, for sample 20, the required warm-up time is about 20 minutes, and for sample (H50 - about 46 minutes. To determine the time of the start of pressing after heating the specimens installed in the press, the scheme shown in Fig. 2 is used. Sample 1 of NaCj or KCf is placed in the press chamber 7 with heater 3, measuring circuit 5 and power supply 6 are connected to it via contact 4. To start pressing, it is necessary to know the warm-up time of the entire volume of the product, the difficulty is that heat loss occurs through the punch and die, therefore The heating times of the sample in the thermostat and on the press are very different. Therefore, the rate of change of electrical resistance dR, -t- is measured for all samples subjected to pressing. Pressing is started under the condition - 1 0.05 mΩ / min. It allows one to completely get rid of defects caused by cracking of the samples in the event of incomplete heating. When cooling the samples by experiment, it was found that at a cooling rate corresponding to 02 mΩ / min, the residual stresses in the sample are insignificant and further thermal no work required. It. It allows refusing the secondary heat treatment of samples without degrading their quality. When products of complex shape are annealed (Fig. 3) depending on the desired control region 8 or region 9, the measuring contact is connected to either point, 10, or point 11, respectively. Thus, the method allows to determine changes in heat fluxes in solids body of various shapes.

LL

у/уy / y

vvy////lvvy //// l

///////Т/7///////4/////////// Т / 7 /////// 4 ////

7 Фиг, 27 Fig, 2

Фиг, JFIG J

Claims

METHOD FOR DETERMINING THE SOLID BODY HEATING TIME, which consists in measuring temperature changes in various regions of a measured solid, characterized in that, in order to determine the cessation of changes in heat fluxes within the volume of a solid, an electric current is passed through controlled regions of a solid, electrical resistance of a solid is measured body, and the moment of completion of heating is determined by the moment of termination of the change in electrical resistance.

FIG. /. 1189888