Способ определения свойств материалов, имеющих сквозные каналы

 

,ч;-, .

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н И Я (11) 535487

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.09.73 (21) 1955888/25 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.11.76, Бюллетень ¹ 42 (45) Дата опубликования описания 23.11.76 (51) Ч.Кл 6 01 N 15 08

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 539.217.082:

:620.165.29 (088.8) (72) Автор изобретения

В. М. Карпов (71) Заявитель Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени высшее техническое училище им. Баумана (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВОЙСТВ

МАТЕРИАЛОВ, ИМЕЮЩИХ СКВОЗНЫЕ КАНАЛЫ

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а также может использоваться в машиностроении, энергетике, двигателестроении и металлургии. При изготовлении пористых изделий, используемых в качестве деталей пористого охлаждения и фильтров, важно знать расход компонентов с каждой единицы поверхности и его распределение по поверхности детали.

1О

Для определения пропускной способности детали используют наддув газа с одной стороны детали, а с противоположной стороны с помощью термоанемометра, сканирующего по всей поверхности контролируемой детали, определяют локально относительные величины скорости потока (1).

Этот способ позволяет косвенно судить о качестве детали, но не обеспечивает высокой производительности и точности, а также не позволяет получать наглядную картину поля и документ контроля.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ химической индикации течи, при котором на контролируемую поверхность наносят слой индикаторной массы, пасты или накладывают пленку (подложку-индикатор). С одной стороны изделия создают избыточное давление компонента (газа или жидкости), на который реагирует подложка-индикатор, нанесенная на противоположную сторону.

Таким образом, через исследуемый материал подают реагент, место его проникновения фиксируют на подложке-индикаторе и по изменениям на этой подложке судят о свойствах материала (2).

Известные способы химической индикации течи решают задачу определения мест несплошности,:но не обеспечивают свободного выхода компонента (реагента) с контролируемой поверхности, создавая сопротивленис на выходе, изменяют скорости компонента как по величине, так и по направлению, следовательно, не обеспечивают точности определения пропускной способности материала.

Цель изобретения — повышение точности определения пропускной способности материала, получение первичного документа контроля с наглядным изображением картины распределения исследуемой величины по контролируемой поверхости и повышение производительности контроля. Повышение точности достигается устранением или уменьшением переноса пробного газа ил и жидкости вдоль поверхности путем осаждения его на поверхности подложки-индикатора непосредственно вблизи выхода из поры, а также накоплением

535487 осажденного продукта за время экспозиции одновременно по всей поверхности.

Наглядность картины поля достигается распределением осажденного продукта пропорционально величине расхода в каждой точке по всей поверхности. При использоз;нии подложки-индикатора из прозрачного материала, ОкряшивяющеГООя или изменяlощеГО свою оптическую плотность под действием реагента плотность изображения может соответствовать пропускной способности стенки

IBHHoH точке, я подложка-индикатор или

Отпечаток с нее моГут служить няГлядным первичным докумеHтом контроля.

Высокая производительность достигается определением пропускной способности сразу по всей поверхности детали, а нг путем сканирования чувствительного элемента (датчика) по всей поверхности.

Сущность способа заключается в том, что через исследуемый материал подают реагент, место его проникновения фиксируется на подложке-индикаторе, которую устанавливают с зазором к исследуемому материалу, а между поверхностью материала и подложкой-инди.катором создают градиент физического, предпочтительно температурного, поля. По изме,нениям на подложке судят о свойствах материалаа.

Операции осуществляют в следующей последовательности.

Испытуемую пористую стенку помещают в устройство, обеспечивающее создание давления реагента с одной стороны. С другой стороны стенки размещают с зазором подложку-индикатор. Системе стенка-подложка сообщают градиент физического поля (например, температурного или электрического). Подают давление и осаждают из газовой, парогазовой или жидкой фазы реагент на подлож- 40 ку. Извлекают подложку и, в случае необходимости производят ее дополнительную физико-химическую обработку для проявления изображения. По интенсивности реакции судят о локальных распределениях величин по- 45 тока, усредненных за время экспозиции, и о характере изменения пропускной способности по контролируемой поверхности стенки пористого материала. Можно использовать подложку без индикатора, а индикатор приме- 50 нить после осаждения на подложку реагирующего компонента. В качестве компонента предпочтительно использовать газы, парогазовые смеси или жидкости, не содержащие твердых нерастворимых включений, напри- 55 мер аммиак, растворы фотографических гроявитглгй, радиоактивных веществ и т. 3,. В качестве подложки-индикатора предпочти; тельно использовать прозрачныг гибкие материалы с чувствительным слоем, например, 6О ргптгеновскиг или фотопленки, пленки со слоем агара или других веществ, изменяющих окраску под действием реагента пли изменяющих оптическую плотность. Важно применять материалы, неохрупчиваюш,неся или 55 п.разрушающи ся в процессе изм"1".ения температур и достаточно технологич1;ые. Применение прозрачной подложки желательно, так как легко, используя фототехнику, с такого изображения получить изменение его масштаба, анализировать изменение плотности с помощью денситометров, но осаждать реагент можно и на непрозрачную подложку, наприм р на металл или керамику.

Подложку-индикатор располагают с противоположной стороны стенки H30;IHpvIQT От нс, например, путем установления зазора и создают перепад температур между пористой стгнкой и подложкой, например охл аждают по:Iложку ".üäîì., .ж,идки.м азото.м и т. .д. Б тгчг1;";1е времени экспозиции пода1от давление и проникающий компонент поступает на подложку-индикатор. Технологический режим (дявлениг, продолжительность BbI låðæêè, тгмпературы) задают в соответствии с pe3HcIIBpHментальнОй отработки данных конкретных условий. При подаче да:"лгния предотвращают перемещение реагента вдоль подложки путем его осаждения под воздействием наложенного поля. Осаждения можно достигать как за счет градиента температур, так и путем наложения электрического поля, например, проходящий диэлектрический реагент заряжают при прохождении стенки, а на подложку подают заряд противоположного знака или в компонент вводят электролит и производят гальваническое осаждение металла из проникающего электролита на поверхность электрода-подложки и т. д. Зазор между деталью и подложкой можно герметизировать и подвергать предварительной откачке.

После осаждения компонента, например, в виде кристаллов, подложку извлекают и по осадку или интенсивности, реакции на ней судят о локальных распределениях пропускной способности и о характере ее измгне11ия на всей поверхности детали.

Зффективность применения предлагаемого способа становится очевидной, если учесть, что при использовании способа контроля с помощью локального датчика необходимо проводить сканирование по всей поверхности и проходить тем больший путь, чгм меньше размер чувствительного элемента датчика.

Последний желательно иметь наименьшим в цглях повышения разрешающей способности.

Кроме того, при применении способов химической индикации выходящий из поверхности детали реагент, если его не осаждать, ".îçäàåò составляющую скорости, парал lålbную поверхности, и погрешности возраста от го мере накопления его в пространстве поверхность — подложка и увеличения составляющей вектора скорости реагента, направленной параллельно поверхности. Если в производстве пористых или потеющих материалов требуется обеспечить заданный закон измгнения пропускной способности поверхности детали или заданное допустимое отклонение

535487

Формула изобретения

Составитель Л. Жаркова

Техред Е, Подурушина

Корректор И. Симкина

Редактор И. Шубина

За.шз 1018/1569 Изд. № 1783 Тираж 1029 Подписно"

LI HIINI IH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент» пропускной способности от номинала, то необходимо иметь наглядный документ, с помощью которого визуально можно судить о таких отклонениях, наблюдая распределение. пропускной способности по всей контролируемой поверхности, и иметь возможность проводить сравнительную оценку по отдельным участкам. Предлагаемый способ получения такой информации обеспечивает, а значит и позволяет повысить качество изделий и производительность их контроля.

Способ определения свойств материалов, имеющих сквозные каналы, например пористых, заключающийся в том, что через исследуемый материал пропускают реагент, место его проникновения фиксируют на подложкеиндикаторе и по изменениям на этой подложке судят о свойствах материала, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности определения пропускной способности материала, подложку-индикатор устанавливают с зазором с исследуемым материалом, а между говерхностью материала и подложкой-индик2тором создают градиент физического, предпочтительно температурного, поля.

Источники информации, принятые во внима.1ие при экспертизе:

1. Д. И. Агейкин и др. «Датчики контроГб ля и регулирования». Машиностроение, М., 1965 г., 791.

2. Патент Японии, М 19635. кл. 112Н1, 1969 (прототип).