Устройство для определения метрологических характеристик высокотемпературных тензорезисторов

Устройство для определения метрологических характеристик высокотемпературных тензорезисторов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - повышение точности и производительности определения метрологических характеристик. Вращение в оздушного потока вокруг оси рабочей камеры и замкнутое кольцо нагревательного элемента позволяют снизить градиент температуры по периметру кассеты. Температура кассеты 10 контролируется датчиками температуры 12. По сигналу тензометрической системы 2 блок 1 управления устанавливает такое соотношение между подводимой к нагревательному элементу 14 мощностью и разрежением в герметической полости 6, которое обеспечивает постоянную скорость подъема температуры и достижение следующей ступени нагрева без перерегулирования Для повышения скорости охлаждения включают вакуум-насос 3, который прокачивает воздух через герметическую полость во 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (517 4 G 01 1 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ юск щ,,, -"

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ „g

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ТЕНЗОРЕЗИСТОРОВ

1г

11

7D

74

18

Я (21) 4128295/24-10 (22) 20. 10. 86 (46) 30.03.88, Бюл. Р 12 (72) Г.M. Кузнецов, М.M. Лупинский и А.А. Зинатов (53) 531.781(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 541095, кл. С 01 L 25/00, 1973.

Испытательная техника. Справочник./Под ред. В.В. Клюев. М,: Машиностроение, 1982; кн. 2, с. 289, 311. (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения— повышение точности и производительности определения метрологических характеристик. Вращение воздушного потока вокруг оси рабочей камеры и замкнутое кольцо нагревательного элемента позволяют снизить градиент температуры по периметру кассеты.

Температура кассеты 10 контролируется датчиками температуры 12. По сигналу тензометрической системы 2 блок

t управления устанавливает такое соотношение между подводимой к нагревательному элементу 14 мощностью и разрежением в герметической полости 6, которое обеспечивает постоянную скорость подъема температуры и достижение следующей ступени нагрева беэ перерегулирования. Для повышения скорости охлаждения включают вакуум-насос 3, который прокачивает воздух через герметическую полость 6. 2 ил.

1384985

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения метрологических характеристик тензорезисторов, а также других устройств и материалов при высоких температурах.

Целью изобретения является одновременное повышение точности и производительности определения метрологических характеристик.

На фиг. 1 изображено устройство; на фиг. 2 — конструктивная схема вентилятора и нагревательного элемента.

Устройство для определения метрологических характеристик высокотемпературных тензорезисторов содержит блок 1 управления, тензометрическую систему 2, вакуум-насос 3, вакуумметр 4, электродвигатель 5 вентилято- 20 ра, герметичную полость 6, экран

7, канал 8 циркуляции и рабочую камеру 9, кассету 10 с испытуемыми, например, тензорезисторами 11 и датчиками 12 температуры, клапан 13 с 25 электромагнитным приводом, управляемый нагревательный элемент 14 диаметрально расположенные токоподводы 15, центробежное высоконапорное колесо 16 вентилятора. 30

Конструктивно вентилятор и нагреватель представлены на фиг. 2. Герметичная полость 6 образована тонкостенным стальным материалом. Внутри полости 6 находится рабочая камера

9, а снаружи экрана 7 образован канал 8 циркуляции. Входное отверстие центробежного рабочего колеса 16, укрепленного на валу, 17, образовано диффузором 18, а выходной канал снаб- 40 жен отражателем 19. Внизу канала циркуляции установлен кольцевой замкнутый нагревательный элемент 14 с диаметрально расположенными токоподводами 15.

Устройство для определения метрологических характеристик высокотемпературных тензорезисторов работает следующим образом.

Блок 1 управления подает сигнал на тензометрическую систему 2, которая производит измерение начальных выходных сигналов с тензорезистора.

После окончания процесса измерения тензометрическая система 2 выдает сигнал на блок t которая включает электродвигатель 5 вентилятора, на" гревательный элемент 14 и двигатель вакуум-насоса 3, устанавливая соотношение между мощностью, подводимой к нагревательному элементу 14 и разрежением в герметичной полости 6 таким, чтобы обеспечить нагрев кассеты 10 при минимальных градиентах и с максимальной скоростью. Разрежение в герметичной полости 6 контролируется вакууметром 4. Воздушный поток, выполняя функцию теплоносителя, направляется диффузором 18 из ра« бочей камеры 9 в центробежное высоконапорное колесо 16. На выходе колеса 16 тангенциальная составляющая скорости потока в 3-4 раза больше радиальной составляющей скорости потока, поэтому после разворота потока отражателем 19 и обдува нагревательного элемента 14 воздух интенсивно перемешивается за счет спирального перемещения по каналу 8 циркуляции. В результате внутри воздушного потока и во всех деталях устройства уменьшается градиент температуры. Через окна в верхней части цилиндрического экрана 7 поток воздуха поступает на кассету 10, представляющую собой тонкостенную трубу, и устремляется вниз к вентилятору 16.

Так как более нагретый воздух омывает верхнюю часть кассеты 10, имеющую пониженную температуру по сравнению с нижней частью кассеты, то это также приводит к снижению градиента температуры кассеты по вертикали, Вращение воздушного потока вокруг оси рабочей камеры и замкнутое кольцо нагревательного элемента позволяют снизить градиент температуры по периметру кассеты. Температура кассеты 10 контролируется датчиками 12 температуры, сигналы которых поступают на блок 1 управления, а последняя при достижении заданной температуры выдает команду тензометрической системе 2 на измерение выходных сигналов тензорезисторов 11, После завершения процесса измерений по сигналу тензометрической системы 2 блок

1 управления устанавливает такое соотношение между подводимой к нагревательному элементу 14 электрической мощностью и разрежением в герметичной полости 6, которое обеспечивает постоянную скорость подъема температуры и достижение следующей ступени нагрева без перерегулирования.

По окончании процесса определения метрологических характеристик тензо1384985

20

Фиг. 2 резисторов 11, например температурной характеристики сопротивления, дрейфа выходного сигнала при максимальной температуре и т.д., блок 1 управления включает клапан 13, который сообщает герметичную полость 6 с атмосферой, что приводит к быстрому уменьшению термического сопротивления, увеличению рассеиваемого . тепла из рабочей камеры и быстрому охлаждению устройства. Для повышения скорости охлаждения дополнительно включается вакуум-насос 3, кото-рый при открытом клапане 13 прокачивает атмосферный воздух через герметичную полость 6.

Устройство также может быть ис-. пользовано для испытаний термопар.

Формула изобретения

Устройство для определения метрологических характеристик высокотемпературных тензорезисторов, содержащее рабочую камеру с теплоизолированными стенками, размещенную в ней кассету с испытываемыми тензорезисторами и датчиками температуры, вентилятор и управляемый нагревательный элемент, установленный в канале циркуляции воздуха рабочей камеры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью одновременного повышения точности и производительности, корпус охвачен герметической полостью с управляемым клапаном, а в устройство введены вакуум-насос и вакуумметр, сообщенные с герметичной полостью, вентилятор, выполненный в виде центробежного высоконапорного колеса, вход вентилятора сообщен с рабочей камерой, а выход — с каналом циркуляции, управляемый нагревательный элемент выполнен в виде замкнутого кольца с диаметрально расположенными токоподводами и размещен в канале циркуляции, при этом электрический выход вакуумметра соединен с входом введенного в устройство блока управления, выходы которого соединены с нагревательным элементом, вакуум-насосом и управляемым клапаном.