Способ изготовления пленочной термопары

 

ОП ИСАНИЕ 35954I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕтеЛьсуВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ” .Заявлено 01.IV.1971 (№ 1641528, 18-10) М.Кл, G OIk 7/02 с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано ОЗ.XII.1972. Бюллетень № 35 удК 5З6 5З2(088 8)

Дата опубликования описания 19.XII.1972

Комитет па делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

P. О. Барсегянц, В. E. Лукьянчук, В. И. Лаврентьев, P. 3. Цыпкин и И. И. Хазанов

1 -"- - .""-,-,дл

Авторы изобретения

Заявитель

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛЕНОЧНОЙ ТЕРМОПАРЬ1

Изобретение относится к способам,изготовления термопар, предназначенных для измерения температуры в лроцессе механической об работки материалов.

Известные тор»опары, полученные путем вакуумного;напыления термоэлект родов, применяемые для измерения температуры,и расчета температурных полей цри механической обраоотке деталей, обладают ря д ом пог решностей: статических (вызванных неоднородностью структуры мате риала по,длине термоэлектродов, связанных с пластичными деформациями термоэлекгродов и с возникновением эффектов

Пельтье, Томсона,и Джоуля, вызванных электрическими ил и магнитными наводками и теплооттоком по термоэлект радам термопары), динамических (вызва нных инерционностью термопар) .и погрешностей, связанных с методами за»ера температуры.

Суммарная погрешность,определения температуры при резании металлов достигает

30%.

Для повышения точности и уменьшения ,инерционности измерений контролируемый об разец выполняют,из двух частей, торцовую поверхность каждой,из них шлифуют .и доводят.

На о бработа нные поверхности .методом вакуумного, напыления .наносят последовательно пленки изолятора,,пап ример, монооииси германия и од ного из термоэлектродных материалов, на одну из этих пленок повторно наносят пленку,моноокиси герма н ия, после чего скрепляют обе:части конт ролируе»ого образца, а выводы на каждом,из термоэлектродов монтируют, на5 пример, с помощью TolKQIIðîâoäÿùåãо клея.

Термоэлектроды термопары выполняются из чистых металлов и .не подвергаются в процессе,работы деформа циям, вызванньвм неоднородностью структу1ры материала, пластической деформа ции мате риалов.

Длина термоэлектродов может быть выбрана экспериментально, а толщина составляет о примерно 1000А, что позволяет в з начительной

15 мере избавиться от погрешностей, овязанных с эффектами Пельтье, Томсона и Джоуля.

Термопара имеет, невысокое омическое сопротивление, которое в процессе работы уменьшается,на незначительную величину (тем са2р мы» исключаются потрешнооти, связатсные сизменением сопротивления цепи термопары и электрическими и магнитными наводками).

Теплоотток по термоэлектродам зависит от теплофизических свойств материала тврмо25 электродов .и,их сечения, следовательно, для предлагаемой термопа ры практически исключаются погрешности, связанные с теплооттоком по те рмоэлектродам термопар.

Т е рмическая инерционность подобной термопары, !в основном зависящая от отношения

359541

1а

2 3 Ф fb

Составитель И. Дубсон

Редактор К. Шанаурова Техред Л. Богданова

Заказ № 5612 Изд. № 1773 Тираж 406

Загорская типография

Корректор Т, Гревнова

Подписное ЦНИИПИ объема спая к площади, контакта термопары с ,источником тепла, будет минимальной.

Помимо перечисленных достоинств, предлагаемая термопара,допускает многократное ,иопользование, так как «горячий» спай образуется в прои!ессе работы по всей толщине детали путем переноса материала одного термоэлектрода на другой .и их замыкания и постоянно,находится на поверхноо11и об рабатываемой детали. Нараста ние температуры в термопаре, происходит в миллионные доли секунды, что позволяет фиксировать помамо усредне нной температуры поверхности об1р абатываемой детали температурные вспышки, возникающие при резаHHlH единичным зерном.

На чертеже.по казана термопара, предлагаемая для токонеп роводящих материалов, созданная методом напыления .в вакууме, тех нология лзготовления которой заключается в следующем: на лоли1рова н ную:поверхность одной части контроллрувмого,об разца 1 а, температуру шлифования,которого необходимо измерять, напыляется термоэлектрод 2, представляющий собой слой железа или другого м ате1р иала,,имеющего положительный териопотенциал по отношению к пластине и толщину около о

1000 A. Затем HB этот термоэлектрод,наносится ,пленка 8 моноокиси германия толщиной около

500А, которая является хорошим изолятором (слой изол ято ра на фаску не напыляется). На другую часть контролируемого образца 1 б напыляется второй тер иоэлектрод, lIllpcpcTBBJIKIoщий собой слой 4 никеля или любого другого материала, имеющего отрицательный (для увеличения тормоз.,д, с тер мопары) термопотенциал по отношению к плати не, толщиной около о

5 1000 А.

К,напыленным териоэлектродам по фаскам монтируются удлинительные термоэлект роды, связывающие термопа1ру с,регулирующей аплар атер,ой.

10 Для измере н ия I,eliIIIep,ату ры токопроводящих мате1риалов на полираианные;пюверхности частей контролируемого образца с фаоками .предварительно наплавляется слой изолятора о

15 (моноокиси германия) толщиной около 1000А.

Последующие технологические операции для получения коHcTlpукции .напыленной термопа ры остаются п режними.

Пр едм ет из о бр етени я

Способ, изготовления пл еночной термопары ,путем вакуумного напыления термоэлектродов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и уменьшения инерционности измере25 ний, контролируемый образец выполняют из двух частей, торцовую поверхность каждой из них шлифуют IH доводят, .наносят IHB обработанные торцы последовательно пленки изолятора, напpHIMe1p, мо ноокиси германия и одного из

>0 термоэлектродных;материалов,,на .одну из этих пленок повторно наносят пленку моноокиси гермакия,:после seI.o скрепляют обе части контролируемого образца, а выводы .на каждом термоэлектроде монтируют, напри мер, с поз5 мощью токоп роводящего клея.