Способ неразрушающего контроля изделий

 

Изобретение относится к методам кондуктометрического контроля изделий и может быть использовано для определения теплофизических характеристик изделий, например, в электронной промышленности. Целью изобретения является повышение производительности контроля при одновременном определении нескольких теплофизических характеристик. Это достигается тем, что при нагреве образца используют импульсный ток с частотной модуляцией, из реализации напряжения, снимаемого с исследуемого образца, выделяют низкочастотную составляющую изменения амплитуды, измеряют разность фаз между нею и модулирующим сигналом, напряжение по фронту и спаду каждого импульса и по результатам измерений определяют теплопроводность, теплоемкость и температурный коэффициент сопротивления. 1 ил.

Изобретение относится к методам кондуктометрического контроля изделий и может быть использовано для определения теплофизических характеристик изделий радиоэлектронной и микроэлектронной аппаратуры, а также для разбраковки изделий по теплофизическим параметрам. Целью изобретения является повышение производительности контроля при одновременном определении нескольких теплофизических характеристик: теплоемкости, теплопроводности и температурного коэффициента сопротивления. На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего способ неразрушающего контроля теплоемкости параметров изделий. Способ реализуется в следующей последовательности операций. Исследуемый образец нагревают протекающим по нему током. Работа осуществляется в импульсном режиме (т.е. нагрев осуществляется импульсами тока) с частотной модуляцией импульсов. Амплитуда импульсов тока нагрева стабилизирована. Регистрируют динамическую величину напряжения на образце. Из получаемой реализации выделяют низкочастотную составляющую напряжения и измеряют совокупность информативных признаков: разность фаз между модулирующим сигналом и низкочастотной составляющей напряжения, напряжения по фронту и спаду каждого импульса в реализации. По результатам измерения определяют теплопроводность, теплоемкость и температурный коэффициент сопротивления исследуемого образца. Для конкретного образца нормируются: I_o амплитуда импульсов тока; R_o сопротивление образца в ненагретом состоянии; U_o=I_o·R_o напряжение на образце в ненагретом состоянии; S площадь поверхности образца; ω круговая частота модулирующего сигнала; частота следования импульсов тока как функция времени в соответствии с законом модуляции; τ_o длительность импульса. Измеряются следующие информативные признаки: ϕ_o разность фаз между низкочастотной составляющей напряжения и модулирующим сигналом; U_фр напряжение, измеряемое на образце по фронту импульса;
U_сп напряжение, измеряемое на образце по спаду импульса. Теплофизические характеристики определяются по следующим формулам:

где α температурный коэффициент сопротивления;
С теплоемкость образца;
l теплопроводность образца. Коэффициент k_o определяется при градуировке, a_o и b_o рассчитываются по результатам измерений:



Частота определяется в момент времени ϕ_o/ω,
h коэффициент теплоотдачи,
ρ плотность вещества. Данный способ реализуется устройством, блок-схема которого изображена на чертеже. Устройство включает модулятор 1, генератор 2 импульсов, блок 3 управления, управляемый генератор 4 стабильного тока, устройство выборки-хранения информации 5, 6, блок 7 обработки информации и индикации. В автоматизированном режиме задаются параметры нагрева, блоками 1, 2, 3, 4 снимается динамическая величина напряжения с исследуемого образца, выделяются информативные признаки в устройствах 5, 6 и в блоке 7 определяются искомые теплофизические характеристики.

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля изделий, заключающийся в том, что нагревают исследуемый образец протекающим по нему током и регистрируют динамическую величину напряжения на образце с последующим определением теплоемкости, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и определения дополнительно теплопроводности и температурного коэффициента сопротивления, нагрев осуществляют стабилизированными по амплитуде импульсами тока с частотной модуляцией, выделяют низкочастотную составляющую изменения амплитуды импульсов напряжения, измеряют разность фаз между модулирующим сигналом и низкочастотной составляющей напряжения, напряжения по фронту и спаду каждого импульса и по результатам измерения определяют теплопроводность, теплоемкость и температурный коэффициент сопротивления.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 29-2000

Извещение опубликовано: 20.10.2000        

---