UA63555A

UA63555A - Method for testing quality of wire for thermocouple electrodes

Info

Publication number: UA63555A
Application number: UA2003043993A
Authority: UA
Inventors: Petro Gavrylovych Stoliarchuk
Original assignee: Nat Univ Lvivska Politekhnika
Priority date: 2003-04-30
Filing date: 2003-04-30
Publication date: 2004-01-15

Abstract

The proposed method for testing quality of wire for thermocouple electrodes consists in determining the relationship between the thermoelectromotive force and conductivity of reference wire samples made from homogeneous material, comparing the conductivity of the tested wire sample with that of the reference samples, and determining the thermoelectromotive force of the tested sample from the said comparison results.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до термометрії та стосується контролю якості термоелектродних матеріалів. 2 Відомий спосіб контролю якості термоелектродного дроту, згідно якого визначають термоелектрорушійну силу неоднорідності (Рогельберг И.Л., Бейлин В.М. Сплавь! для термопар: Справочник. - М.: Металлургия, 1983. -360с.)The invention relates to thermometry and concerns quality control of thermoelectrode materials. 2 A known method of quality control of the thermoelectrode wire, according to which the thermoelectromotive force of inhomogeneity is determined (I.L. Rogelberg, V.M. Beylyn Splav! for thermocouples: Reference book. - M.: Metallurgy, 1983. -360 p.)

Однак у відомому способі внаслідок впливу неоднорідного температурного поля на досліджуваний дріт може виникнути додаткова неоднорідність. Електричний сигнал знімають з двох ковзаючих контактів на осях котушок, 70 один з яких знаходиться при кімнатній температурі, а інший - при температурі, вищій чи нижчій від кімнатної.However, in the known method, due to the effect of a non-uniform temperature field on the tested wire, additional inhomogeneity may occur. The electrical signal is removed from two sliding contacts on the axes of the coils, 70 one of which is at room temperature, and the other - at a temperature higher or lower than room temperature.

При цьому, для відомого методу є характерним наявність однієї чи двох перехідних температурних зон і відповідно різна чутливість до неоднорідностей різних масштабів. Відомий спосіб не дозволяє здійснювати контроль безпосередньо під час виготовлення дроту.At the same time, the known method is characterized by the presence of one or two transitional temperature zones and, accordingly, different sensitivity to inhomogeneities of different scales. The known method does not allow control directly during wire production.

В основу винаходу поставлене завдання створення такого способу контролю неоднорідності 12 термоелектродного дроту, реалізація якого б призвела до здійснення безконтактного неперервного контролю термоелектродного дроту як в процесі його виробництва, так і при вхідному контролі підприємством-замовником, що значно підвищує ефективність контролю.The basis of the invention is the task of creating such a method of controlling the heterogeneity of the thermoelectrode wire 12, the implementation of which would lead to the implementation of non-contact continuous control of the thermoelectrode wire both during its production and during incoming control by the customer company, which significantly increases the control efficiency.

Поставлене завдання вирішується тим, що в запропонованому способі визначають термоелектрорушійну силу неоднорідності, згідно якого встановлюють закономірності залежності між термоелектрорушійною силою та питомою електропровідністю термоелектродного дроту, відбирають зразки високої однорідності та порівнюють їх питому електропровідність з питомою електропровідністю досліджуваного зразка, і за отриманою різницею до відповідно встановленої залежності між термоелектрорушійною силою та питомою електропровідністю оцінюють термоелектрорушійну силу досліджуваного зразка, після чого судять про якість термоелектродного дроту.The task is solved by the fact that in the proposed method the thermoelectromotive force of inhomogeneity is determined, according to which the regularities of the dependence between the thermoelectromotive force and the specific electrical conductivity of the thermoelectrode wire are established, samples of high uniformity are selected and their specific electrical conductivity is compared with the specific electrical conductivity of the sample under study, and the resulting difference to the correspondingly established dependences between the thermoelectromotive force and the specific electrical conductivity evaluate the thermoelectromotive force of the studied sample, after which the quality of the thermoelectrode wire is judged.

Визначення за допомогою вихорострумових технічних засобів різниці між питомою електропровідністю досліджуваного зразка та зразків порівняння високої однорідності дозволяє за отриманою різницею на основі « відповідно встановленої залежності між термоелектрорушійною силою та питомою електропровідністю термоелектродних матеріалів оцінити термоелектрорушійну силу досліджуваного зразка, що дозволяє неперервно контролювати якість термоелектродного дроту безконтактним способом і тим самим забезпечити виробництво термоелектричних перетворювачів якісними термоелектродними матеріалами. оDetermination by means of eddy current technical means of the difference between the specific electrical conductivity of the test sample and comparison samples of high homogeneity allows to estimate the thermoelectromotive force of the test sample based on the difference obtained on the basis of "the correspondingly established dependence between the thermoelectromotive force and the specific electrical conductivity of the thermoelectrode materials, which allows continuous control of the quality of the thermoelectrode wire in a non-contact manner and thereby ensure the production of thermoelectric converters with high-quality thermoelectrode materials. at

На фігурі зображено установку, за допомогою якої реалізують запропонований спосіб. Основними ю структурними елементами установки для контролю якості термоелектродного дроту є: 1 - сенсор-блок, 2 - блок керування, З - блок маркування та відведення браку; 4 - об'єкт контролю. оThe figure shows the installation by means of which the proposed method is implemented. The main and structural elements of the installation for quality control of the thermoelectrode wire are: 1 - sensor block, 2 - control block, C - block for marking and reject removal; 4 - object of control. at

Спосіб здійснюється так. Встановлюють закономірності залежності між термоелектрорушійною силою та со питомою електропровідністю термоелектродного матеріалу, відбирають зразки високої однорідності та 3о порівнюють їх питому електропровідність з питомою електропровідністю досліджуваного зразка дроту, і за ее, отриманою різницею до відповідно встановленої залежності між термоелектрорушійною силою та питомою електропровідністю оцінюють термоелектрорушійну силу досліджуваного зразка і роблять висновок про якість термоелектродного дроту. «The method is carried out as follows. They establish the regularities of the dependence between the thermoelectromotive force and the specific electrical conductivity of the thermoelectrode material, select samples of high homogeneity and compare their specific electrical conductivity with the specific electrical conductivity of the investigated wire sample, and based on ee, the obtained difference to the correspondingly established dependence between the thermoelectromotive force and the specific electrical conductivity, evaluate the thermoelectromotive force of the investigated sample and draw a conclusion about the quality of the thermoelectrode wire. "

Контроль ведеться за значенням питомої електропровідності - за допомогою вихрострумового З 50 перетворювача на основі порівняння зі зразком високої однорідності, відібраним за допомогою руйнівних методів с (хімічний склад встановлюється спектральним методом, а структурний - металографічним). з» Вихідний сигнал У вихрострумового перетворювача представлено у вигляді багатовимірного поліному:The control is carried out by the value of the specific electrical conductivity - with the help of an eddy current C 50 converter based on a comparison with a sample of high homogeneity, selected using destructive methods c (the chemical composition is determined by the spectral method, and the structural one by metallographic). z» The output signal of the eddy current converter is presented in the form of a multidimensional polynomial:

Ухаджаї Ко а» ня аз 5, де або, ач, а», аз - коефіцієнти регресії математичної моделі; -К - коефіцієнт, що залежить від ступеня заповнення вихрострумового сенсора об'єктом контролю, що б пов'язаний з геометричними розмірами системи вихрострумовий перетворювач - об'єкт контролю (ВСП - ОК): о в-. 5. в де К - радіус досліджуваного циліндричного об'єкта; Кв - радіус котушки сенсора. і-й З - комплексний фактор, який характеризує електричні параметри досліджуваної системи: сл 5 - дяUkhajai Ko a» nya az 5, where or, ach, a», az - regression coefficients of the mathematical model; -K - a coefficient that depends on the degree of filling of the eddy current sensor with the object of control, which would be related to the geometric dimensions of the system eddy current converter - object of control (VSP - OK): o c-. 5. where K is the radius of the investigated cylindrical object; Kv is the radius of the sensor coil. i-th Z - a complex factor that characterizes the electrical parameters of the system under study: sl 5 - dya

На - Шон де да - абсолютна магнітна проникність матеріалу; ба - магнітна стала; У - відносна магнітна проникність в матеріалу.Na - Sean de da - absolute magnetic permeability of the material; ba - magnetic constant; Y is the relative magnetic permeability of the material.

Зокрема, параметр ш (питома провідність) відповідає за однорідність досліджуваного дроту.In particular, the parameter w (specific conductivity) is responsible for the uniformity of the investigated wire.

Установка контролю якості термоелектродного дроту працює так. Термоелектродний дріт 4 протягується через вихрострумовий сенсор 1, вихідний сигнал якого аналізується блоком керування 2, який в свою чергу 60 здійснює керування блоком маркування та відведення бракованих ділянок дроту 3.The thermoelectrode wire quality control setup works like this. The thermoelectrode wire 4 is pulled through the eddy current sensor 1, the output signal of which is analyzed by the control unit 2, which in turn 60 controls the marking unit and removal of defective sections of the wire 3.

Сенсор-блок реалізують мостовою схемою, у якій плечі складаються з однотипних параметричних сенсорів прохідного типу. Три з них містять зразки порівняння високої однорідності, а через сенсорну котушку, ввімкнену у четверте плече, пропускають об'єкт контролю 4. Мікропроцесорний блок керування 2 здійснює порівняння значення розбалансу моста з допустимим значенням. Допустиме значення розбалансу бо встановлюється на основі математичної моделі:The sensor block is implemented with a bridge circuit, in which the arms consist of the same type of parametric sensors of the pass-through type. Three of them contain comparison samples of high homogeneity, and control object 4 is passed through the sensor coil included in the fourth arm. Microprocessor control unit 2 compares the value of the bridge imbalance with the permissible value. The permissible value of imbalance is set on the basis of a mathematical model:

Ухаджаї Ко а» ня аз 5,Ukhajai Ko a» nya az 5,

де т--їwhere are you

Кв 95 ве «насSquare 95 ve "us

На основі попередніх експериментальних досліджень виявляють характерні закономірності зв'язку між термое.р.с. та питомою електропровідністю термоелектродного матеріалу. Інформація про встановлені закономірності заносять в блок керування 2, де на основі отриманих даних від сенсорного блоку 1 дають оцінку 70 термоелектричним властивостям об'єкта контролю.On the basis of previous experimental studies, characteristic regularities of the relationship between thermoelectric power and and specific electrical conductivity of the thermoelectrode material. Information about the established regularities is entered in the control unit 2, where based on the data received from the sensor unit 1, an estimate of 70 thermoelectric properties of the control object is given.

Використання запропонованого способу контролю якості термоелектродного дроту дозволить мінімізувати ймовірність попадання бракованого термоелектродного дроту до замовника.Using the proposed method of quality control of thermoelectrode wire will minimize the probability of defective thermoelectrode wire reaching the customer.

Claims

75 Formula of the invention The method of quality control of the thermoelectrode wire, which includes the determination of the thermoelectromotive force of inhomogeneity, which is distinguished by the fact that the regularities of the dependence between the thermoelectromotive force and the specific electrical conductivity of the thermoelectrode material are established, samples of high uniformity are selected and their specific electrical conductivity is compared with the specific electrical conductivity of the sample under study and according to the obtained the thermoelectromotive force of the studied sample is estimated by the difference to the correspondingly established dependence between the thermoelectromotive force and the specific electrical conductivity, after which the quality of the thermoelectrode wire is judged. « iv) iv) iv) (ze) (Se)

- and? (o) (95) 1 1 sl 60 b5