Автоматическая камера термоударов

Авторы патента:

Еремченко Константин Русланович (RU)

G01N3/60 - исследование устойчивости, например огнеупорных материалов, к воздействию резких температурных колебаний

Владельцы патента RU 2791569:

Акционерное общество " Научно-исследовательский институт электронной техники" (АО "НИИЭТ") (RU)

Изобретение относится к области испытательного оборудования и может быть использовано в испытательных лабораториях для исследования способности материалов или изделий выдерживать резкие перепады температур. Установка для проведения циклических испытаний изделий на воздействие термоудара, резкого изменения температуры среды в жидких средах, содержащая две ванны с жидкостями с повышенной и пониженной температурой содержит устройство автоматического перемещения и погружения испытуемых изделий в ванну, систему подачи жидкого азота из сосуда Дьюара для охлаждения жидкости в ванне до заданной температуры, блок управления с заданием количества циклов, времени выдержки изделий в ванне, температуры жидкости в ванне, при этом используется автоматическое перемещение и погружение изделий в ванну, автоматическое поддержание пониженной температуры жидкости путем дозированной подачи жидкого азота для охлаждения жидкости до температуры -60°С включительно и автоматической подачи и поддержания уровня жидкого азота в ванне для охлаждения изделий до температуры -196°С. Техническим результатом является расширение диапазона температур испытаний, автоматизации процесса, а также обеспечение достаточной скорости перемещения испытуемого изделия согласно методу 205-3 ГОСТ РВ 5962 - 004.2. 1 ил.

Автоматическая камера термоударов предназначена для проведения испытаний на воздействие теплового удара интегральных микросхем и полупроводниковых приборов по методу 205-3 ГОСТ РВ 5962 - 004.2.

Известна камера термоудара с жидким теплоносителем, использующая для проведения испытаний различные хладагенты, рассчитанная на диапазон температур от -70°С до +200°С, требующая ручного перемещения образцов.

Недостатком данного образца является отсутствие автоматического устройства перемещения испытуемых образцов, что сказывается на качестве проведения испытаний и требует присутствия персонала во время проведения испытаний.

Известна камера термоудара с жидким теплоносителем, производства Guangdong Yuanyao Test Equipment Co., Ltd. (Китай), рассчитанная на диапазон температур от -55°С до +150°С, использующая хладагент сложного состава и с временем перемещения испытуемого изделия из горячего объема в холодный 30 секунд.

Недостатком данного образца является ограниченность диапазона температур из-за выбранного теплоносителя, а также недостаточная скорость перемещения испытуемого изделия.

Известна камера термоудара с жидким теплоносителем, производства ESPEC (Япония), рассчитана на диапазон температур от -70°С до +200°С, использующая хладагент сложного состава.

Недостатком данного образца также является ограниченность диапазона температур из-за выбранного теплоносителя.

Задачей данного изобретения является расширение диапазона температур за счет использования различных типов хладагентов, импортозамещение, исключение присутствия персонала при работе камеры (проведении испытаний), а также обеспечение достаточной скорости перемещения испытуемого изделия согласно методу 205-3 ГОСТ РВ 5962 - 004.2 (не более 10 секунд).

Данная задача решается путем применения в качестве рабочих жидкостей глицерина марки «чистый», этилового технического спирта марки «А» и жидкого азота, а для достижения достаточной скорости перемещения образцов разработано устройство автоматического перемещения.

Конструкция камеры показана на фиг. 1.

Автоматическая камера термоударов состоит из двух объемов с рабочими жидкостями: горячего объема 1 с температурой от +30°С до +200°С и холодного объема 2 с температурой от 0°С до -60°С, -196°С, устройства автоматического перемещения испытуемых образцов 3, системы автоматической подачи жидкого азота и электронного блока управления 4 (фиг. 1.).

Электронный блок управления осуществляет задание и контроль режима испытания, управление перемещением корзины с испытуемыми изделиями, управление нагревателем горячего объема, управление подачей жидкого азота холодного объема, обеспечение защиты от нештатных ситуаций при обрыве рабочих термопар.

Нагрев хладагента в горячем объеме осуществляется с помощью ТЭНа, мощностью 2 кВт. ТЭН подключен к сети при помощи симистора (твердотельного реле).

Охлаждение хладагента в холодном объеме при работе в диапазоне температур от 0 до -60°С осуществляется подачей жидкого азота при помощи насоса в промежуточную камеру холодного объема. Вскипание жидкого азота при контакте со стенками объема приводит к повышению давления в промежуточной камере, что в свою очередь открывает клапан сброса давления, по состоянию которого ЭБУ ограничивает подачу жидкого азота в промежуточную камеру. Для обеспечения равномерного распределения температур в холодном объеме применено устройство перемешивания. При работе на температуре -196°С, жидкий азот при помощи насоса подается непосредственно в холодный объем камеры. Уровень жидкого азота в холодном объеме контролируется резистивным датчиком уровня.

Перемещение корзины с испытуемыми изделиями между рабочими объемами осуществляется устройством автоматического перемещения. Устройство обеспечивает выдержку изделий в рабочих объемах и быстрое перемещение корзины без потери заданных температурных режимов (не более 10 секунд).

Пары жидкости отводятся из рабочей зоны с помощью системы вытяжной вентиляции 5 (фиг. 1.).

Установка для проведения циклических испытаний изделий на воздействие термоудара, резкого изменения температуры среды в жидких средах, содержащая две ванны с жидкостями с повышенной и пониженной температурой, устройство автоматического перемещения и погружения испытуемых изделий в ванну, систему подачи жидкого азота из сосуда Дьюара для охлаждения жидкости в ванне до заданной температуры, блок управления с заданием количества циклов, времени выдержки изделий в ванне, температуры жидкости в ванне, отличающаяся тем, что используется автоматическое перемещение и погружение изделий в ванну, автоматическое поддержание пониженной температуры жидкости путем дозированной подачи жидкого азота для охлаждения жидкости до температуры -60°С включительно и автоматической подачи и поддержания уровня жидкого азота в ванне для охлаждения изделий до температуры -196°С.

Изобретение относится к области технической физики, а именно к способу испытания теплозащитных покрытий, и может быть использовано для определения циклической долговечности многослойных керамических теплозащитных покрытий, применяемых для защиты от высоких температур деталей машин, в частности лопаток авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и энергетических установок.

Способ определения и оценки термопрочности стержневых или формовочных смесей и комплекс для его осуществления // 2786793

Изобретения относятся к области литейного производства и предназначены для облегчения проведения сравнительных испытаний на термопрочность формовочных или стержневых смесей в системе взаимодействия металл - литейная форма. Комплекс содержит нагревательное устройство, имеющее корпус, с установленным в него термодатчиком и нагревательным элементом, программируемое устройство, осуществляющее управление нагревательным устройством, образец, размещенный на двух опорах, внутри корпуса нагревательного устройства, при этом корпус нагревательного устройства размещается по центру образца, и датчик, фиксирующий время разрушения и температуру разрушения и передающий данные в программируемое устройство.

Способ определения стойкости к прокалыванию полимерных и композиционных материалов // 2783646

Изобретение относится к области определения прочностных характеристик материалов. Сущность: осуществляют инденторное нагружение путем вдавливания закрепленного посредством металлической муфты металлического индентора, выполненного в форме конуса, при равномерно возрастающей нагрузке в произвольную зону закрепленного на металлической пластине образца исследуемого материала до образования в упомянутом образце сквозного отверстия, момент образования которого регистрируют с помощью электрического сигнала, полученного при замыкании электрической цепи между металлической муфтой и металлической пластиной.

Способ испытания стойкости диэлектрических материалов на тепловой удар // 2775995

Изобретение относится к методам испытания материалов, в частности к способам воздействия на материал теплового удара. Заявлен способ испытания стойкости диэлектрических материалов на тепловой удар, который заключается в воздействии электроразрядной плазмы на диэлектрический материал.

Испытательная система для имитационных испытаний теплозащитного покрытия турбинной лопатки в режиме эксплуатации // 2761778

Изобретение относится к области испытаний теплозащитных покрытий лопаток турбин высокого давления для авиационных двигателей. Испытательная система содержит установку (1) имитации режима эксплуатации, установку (2) имитации условий эксплуатации и контрольно-измерительное оборудование (3).

Способ определения напряжений в материале при испытаниях на термическую усталость // 2750424

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля напряжений в материале изделий, подвергающихся температурно-силовому воздействию в испытаниях, моделирующих их разрушение, и может быть использовано в области атомной и тепловой энергетики, тяжелого машиностроения. Сущность: осуществляют нанесение меток-рисок в центре и на краях изучаемых участков образца и измеряют расстояния между ними.

Способ оценки стойкости трубопроводных сталей к "канавочной" коррозии // 2730102

Изобретение относится к области защиты от коррозии промысловых нефтепроводов и может быть использовано для оценки стойкости трубопроводных сталей к "канавочной" ("ручейковой") коррозии. Сущность: осуществляют изготовление пластины из анализируемой стали, ее изгиб до необходимой стрелы прогиба, термостатирование в агрессивной среде, осмотр после испытаний, оценку стойкости к коррозии.

Способ определения параметров трещиностойкости бетона в изделии // 2725162

Изобретение относится к области строительства. Сущность: в изделии выполняют зону концентрации напряжений, которую нагружают до разрушения и по полученным данным определяют параметры трещиностойкости бетона.

Стенд для коррозионно-прочностных испытаний лопатки газотурбинного двигателя // 2724295

Изобретение относится к стендам для исследования и испытаний коррозионных и прочностных свойств лопаток газотурбинных двигателей, эксплуатируемых на море. Стенд для коррозионно-прочностных испытаний лопатки газотурбинного двигателя содержит последовательно соединенные на основании газогенератор с каналом подвода горючего, с каналом подвода окислителя и с трубой отвода высокотемпературного газа, сообщающейся через патрубок с испытательной камерой, в которой установлено приспособление нагружения испытываемой лопатки осевым усилием и крутящим моментом, приспособление нагружения имеет динамометр для измерения осевого усилия и динамометр для измерения крутящего момента, испытательная камера сообщается с расположенным вниз по потоку, после приспособления нагружения, газоходом для отвода отработанного газа, при этом в канале подвода горючего установлен регулятор расхода горючего, в канале подвода окислителя установлен регулятор расхода окислителя, в трубе отвода высокотемпературного газа выполнен канал подачи охлаждающего газа, в канале подачи охлаждающего газа установлен регулятор расхода охлаждающего газа, за каналом подачи охлаждающего газа вниз по потоку установлены измеритель давления и измеритель температуры, в патрубке выполнен канал подачи соляного раствора в поток газа, в котором установлен регулятор расхода соляного раствора, в испытательной камере установлены перед приспособлением нагружения входной датчик температуры и входной датчик давления, а после приспособления нагружения - выходной датчик температуры и выходной датчик давления, на установленной в приспособлении нагружения испытываемой лопатке закреплены термопары и тензорезисторы, трубопровод внешнего водяного охлаждения с насосом и теплообменником проходит по газогенератору, патрубку, испытательной камере и газоходу для отвода отработанного газа.

Способ определения остаточных напряжений // 2718631

Изобретение относится к области определения остаточных напряжений в материале конструкции изделий на различных этапах их жизненного цикла и может быть использовано в машиностроительных технологиях, в том числе после изготовления: качества отверждения полимерных композиционных материалов, получения неразъемных соединений сваркой, селективного лазерного сплавления и плазменного напыления, а также в других операционных технологиях, связанных с фазовыми превращениями и пластическим деформированием при формо- и структурообразовании изделий.