Способ измерения градиентов в температуру

Способ измерения градиентов в температуру

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И НМЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (i ц 640I90

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЙЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.12,76 (21) 2428514/18-25 с присоединением заявки М (51),ч Ул з

G 01N 25/18

Государственный комитет (23) Приоритет

СССР по делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень М 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (53) УД К 536 (088.8) (72) Авторы изобретения П. И. Дерявко, В. С. Егоров, В. H. Попов, С, А. Притчин, М. Л. Таубин и А. Л. Ткачев (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДИЕНТОВ

ТЕМПЕРАТУР

Изобретение относится к области высокотемпературных теплофизических измерений и может использоваться для определения тепловых характеристик твердых тел, например, коэффициента теплопроводности.

Известен способ определения градиентов температур, заключающийся в том, что производят нагрев образца, измеряют перепад температур и расстояние между точками измерения и по полученным данным определяют градиент температур.

Перепад температур измеряют либо термопарами, либо с помощью оптических пирометров (1).

Такой способ сложен в реализации, так как необходимо либо устанавливать на образец термопары, либо выполнять пирометрические отверстия, в результате чего способ неприменим для измерения перепадов температуры в тонкостенных изделиях.

Известен рентгеновский способ определения градиента температур, согласно которому при температурах испытания регистрируют коэффициент линейного расширения и термоупругие деформации на поверхности образца (2).

Недостатком этого способа является то, что при температурах выше температуры упруго-хрупкого перехода термические напряжения изменяются со временем вследствие релаксации, что практически исключает возможность использования рентгеноструктурного анализа.

Цель изобретения — провсдение измерений при температурах, превышающих температуру упруго-хрупкого перехода.

Это достигается тем, что выдерживают образец при температурах испытания до полной релаксации термоупругих напряже10 ний, затем охлаждают его до температуры ниже температуры упруго-хрупкого перехода со скоростью, обеспечивающей фиксацию термоупругих деформаций при температурах испытания, и регистрируют термо15 упругие деформации при этой температуре.

При реализации способа время выдержки при температурах испытания, совпадающее со временем полной релаксации термоуп20 ругих напряжений определяют следующим образом.

После нагрева до заданной температуры устанавливают детектор дифрактометра на максимум интенсивности днфракционной

25 линни, создают в образце перепад температур и сохраняют его неизменным до момента окончания релаксации термоупругих напряжений, который определяют по началу стабилизации величины интенсивности, 30 фиксируемой детектором. Время релакса640190

Формула изобретения

Составитель В. Вертоградский

Редактор Н. Коляда Техред С. Антипенко Корректоры: Т. Добровольская и Л. Котова

Заказ 2216/17 Изд. № 780 Тираж 1080 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 цни есть разность между момснтамп полной релаксации и возникновения тсрмоупругих напряжений.

Фиксацию термоупругих деформаций, имеющих место при темпсратурах испытания, обеспечивают выравнивая температуры по сечению образца после выдержки н охлаждения до температуры упруго-хрупкого перехода за время, не превышающее 0,05—

0,1 от времени релаксации. 10

Перепад температур рассчитывают с помощью соотношения

ctg 0 (0 — 0 ) (), з1п

15 где nz — коэффициент линейного расширения при температуре испытания Т;

0 и 0, — брегговские углы при перпендикулярной съемке к поверхности образца и при съемке под углом ф соответственно, 20 производимых после охлаждения. например, при комнатной температуре;

К= (1 + +0) 2

25 коэффициент пропорциональности, причем цо — коэффициент Пуассона, а Ка— коэффициент формы в выражении для начальных термических напряжений.

aa, = атE,Ë,ÒJ(,. (2) Испытания производят в следующей последовательности.

Образец устанавливают на гониометре дифрактометра типа «Дроп-2,0» и нагре- 35 вают до температуры испытания, например, пропусканием тока при малом расходе газа, ел ькащего для охлаждения поверхности. Затем устанавливают детектор дифрактометра на максимум интснсивпостп 40 задней линии и, увеличивая расход газа, созд пот перепад температур по сечению образца. После окончания релаксации на 1зяжеппй выравнивают температуру по сечению путем уменьшения расхода газа и охлаждают образец без перепада температур (одновременно уменьшая электрическую мощность и расход газа) сначала до температуры ниже температуры упругохрупкого перехода (порядка 0,2 от температуры плавления) за время не более 0,1 от времени релаксации и да""ñå до комнатной тсмпературы. Затем проводят рентгенографирование с целью определения величины остаточных термоупругих деформаций.

Способ измерения градиентов температур, например, при определении коэффициента теплопроводности, состоящий в том, что регистрируют коэффициент линейного расширения при температурах испытания и термоупругие деформации, отличающийся тем, что, с целью проведения измерений при температурах, превышающих температуру упруго-хрупкого перехода, выдерживают образец прн рабочих температурах до полной релаксации термоупругих напряжений, охлаждают образец до температуры ниже температуры упруго-хрупкого перехода со скоростью, обеспечивающей фиксацию термоупругих деформаций при рабочих температурах и регистрируют термоупругие деформации при этой температуре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Харламов Л. Г. Измерение теплопроводпости твердых тел. М., Лтомиздат, 1973, с. 51 — 53.

2. Лвторскос свидетельство СССР № 537288, кл. G 01K 25/20, 197б.