Устройство для измерения термо-эдс металлов и сплавов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СИИДЕТИВСТВУ. Союз Советсинк

Соцнаянстнчвсинк

Рвсяубянн

<и 934336 (81) Дополнительное к авт.санд-ву (22)Заявлено 13.11.80 (21) 3003297/18-25 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 07.06.82 Бюллетень М 21

Дата опубликования OANcBHNQ 07. 06 ° 82 (51)М. Кл.

G 01 и 25/32

Веударствеай кенктет, СССР аа делан кзебретеккй и еткрыткк (53) УДК 539 ° 219 .1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.С.Сысоев и В.К. Смолин

«Г

«

1 (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРМО-ЭДС

МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ.Изобретение относится к средствам

1 неразрушающего контроля, а именно к устройствам, предназначенным для определения химсостава и структуры метал лов и сплавов по величине термо-ЭДС, и может быть использовано в металлургической и машиностроительной промышленности.

Известно устройство для измерения термо-ЭДС, используемое для определения химсостава и структуры, со" то держащее электроды, нагреваемые до разных температур вблизи точек соприкосновения с испытуемым изделием.

Электроды установлены в одном корпу1$ се или отдельно друг от друга и соединены с измерительным прибором 1„1).

Недостатком известного устройства является непостоянство степени при-. жима электродов к испытуемому изделию уменьшающее точность измерений вследствие различного при каждом измерении теплового и электрического контакта между электродами и иэделием, а также различных упругих напряжений в точках соприкосновения электродом с изделием.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения термо-ЭДС металлов и сплавов, содержащее корпус, блок с неподвижно установленными электродами, подключенными к измерительному прибору, и нагревателями и блок прижимов (2).

В данном устройстве температура нагреваемых концов электродов определяется косвенно, по.режиму работы нагревателей, тем самым не учитывается состояние электрода при наличии градиента температуры вдоль длины электрода (влияние неоднородности электрода, степени его загрязнения в процессе работы, пластической деформации). Таким образом, температура нагреваемых концов определяет-. ся неточно, что ведет к увеличению погрешности измерения термо-ЭДС.

Конструкция устройства не позволя934336 ет производить измерения на поверхности изделий, имеющих значительные размеры и сложные конфигурации, например, в случае измерения на деталях, имеющих цилиндрическую или коническую форму.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения 30 термо-ЭДС металлов и сплавов, содер.жащее корпус, блок с электродами и нагревателями и измерительный прибор, дополнительно содержит две пленочные .термбпары, блок с электродами и наг- 1S ревателями выполнен в виде дугообразного пружинящего элемента из диэлектрического материала, на внешней поверхности которого размещены термопары, два одноименных электрода которых 29 образуют цепь измерения термо-ЭДС исследуемого материала, а на внутренней поверхности над горячим спаем каждой термопары размещен нагреватель, причем дугообразный пружинящий эле- 2S мент закреплен в корпусе, имеющем ограничительные выступы, а в качестве нагревателя использован резистив ный пленочный нагреватель.

Дугообразный пружинящий элемент зв имеет перфорацию, выполненную между нагревателями.

На фиг. 1 схематично изображена конструкция предлагаемого устройства, на фиг. 2 - три проекции развертки дугообразного пружинящего элемента.

Устройство для измерения термо-ЭДС металлов, и сплавов содержит дугообразный пружинящий элемент 1, выполненный из диэлектрического материала, например, из полиимида, укрепленный в отверстии корпуса 2, диаметр кото;, рого меньше ширины дугообразного пружинящего элемента. Корпус выпол° В нен из изолирующего материала, нап" ример, эбонита. Выступы 3 корпуса 2 служат ограничителями при прижатии термоэлектродов к испытуемому материалу. На внешнюю поверхность дугообразного пружинящего элемента 1 нанесены электроды 4-7 пленочных термопар, образующие два горячих спая 8 и 9, а на внутреннюю - два резистивных пленочных нагревателя 10 и 11 с подводящими электродами 12. Дугообразный пружинящий элемент может содержать перфорацию 13, которая снижает взаимное тепловое влияние разистивных нагревателей через основу дугообразного пружинящего элемента.

Устройство работает следующим образом.

Резистивные нагреватели через регуляторы подключаются к источникам электропитания. С помощью регуляторов устанавливаются требуемые значения температур в зоне горячих спаев термопар. Электроды термопар подключены через коммутирующее устройство к измерительному прибору. Коммутирующее устройство позволяет подключить последовательно во времени группы электродов 4-5, 6-? и 5-7 к измерительному прибору. Электроды 4-5 и 6-7 служат для контроля температуры в местах контакта с испытуемым иэделием, а электроды 5-7 непосредственно используются для измерения термо-ЭДС, по величине которой анализируется химсостав и структура испытуемого материала.

Предлагаемое устройство для изме" рения термо-ЭДС обеспечивает следующие преимущества, при которых повышается точность определения тормо-ЭДС за счет контроля температур в местах контакта измерительных электродов с испытуемым изделием, кроме того конструкция устройства обеспечивает постоянство электрического и теплового контакта в процессе измерений за счет применения дугообразного пружинящего элемента и ограничительных выступов корпуса, вследствие чего достигается идентичность условий измерений.

Кроме того, повышается экономичность устройства в виду того, что нагревательные резистивные элементы расположены в непосредственной близости от зоны контакта. Устройство несложно в изготовлении, так как для его реализации используются групповые методы тонкопленочной технологии, позволяющие одновременно изготавливать большое количество практически одинаковых термочувствительных и нагревательных .элементов. Предлагаемое устройство компактно, так как размеры пленочных элементов находятся в пределах 0,2-0,5 мм, что обеспечивает измерение структуры и химсостава материалов в областях локализованных в пределах долей миллиметра.

5 934336 6

Формула изобретения:термопары размещен нагреватель, причем дугообразный пружинящий элемент

1. Устроиство для измерения тер- закреплен в корпусе, имеющем огранимо-ЭДС металлов и сплавов, содержа- чительные выступы, а в качестве нагрещее корпус, блок с электродами и наг- вателя использован резистивный пперевателями и измерительный прибор, ночный нагреватель. о т л и ч а ю щ е е с я тем, wT,o, 2. Устройство по и. 1, î T л ис целью повышения точности измерений, ч а ю щ е е с я тем, что дугообразоно содержит две пленочные термопары, ный пружинящий элемент имеет рерФо- блок с электродами и нагревателями 1ф рацию, выполненную между нагревате" выполнен в виде дугообразного пружи- лями. нящего элемента из диэлектрического Источники инФормации материала, на внешней поверхности принятые во внимание при экспертизе которого размещены термопары, два 1. Депель A.Ê. Дефектоскопия меодноииенных электрода которых обра- f5 таллов. М., "Металлургия", 1972, эуют цепь измерения термо-ЗДС иссле- с.217. дуемого материала,. а на внутренней 2. Авторское свидетельство СССР поверхности под горячим спаем каждой 11 630568, кл. G 01 Н 25/3» 1978 фиг. f

934336

Сост авит ел ь С. : с ловодченко

Техред Т. Иаточка Корректор E.Pîøêo

Редактор Ю.Середа

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

Заказ 3925/38 Тираж 88 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5