Способ измерения градиентов в температуру

Р.О мю +ВАФДтОП И ЙИЕИЗОБРЕТЕН ИК АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЙЬСТВУ 111640 9 Союз Советских Социалистических(23) Приоритет 1) М КлзСт 01 Я 25/18 Государственный квинте СССР по делам изобретений и открытий(43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень48(45) Дата опубликования описания 30.12.78(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ГРАДИЕНТОВ ТЕМПЕРАТУРИзобретение относится к области высокотемпературных теплофизических измерений и может использоваться для определения тепловых характеристик твердых тел, например, коэффициента теплопроводности. 5Известен способ определения градиентов температур, заключающийся в том, что производят нагрев образца, измеряют перепад температур и расстояние между точками измерения и по полученным данным опре деляют градиент температур.Перепад температур измеряют либо термопарами, либо с помощью оптических пирометров 1.Такой способ сложен в реализации, так 15 как необходимо либо устанавливать на образец термопары, либо выполнять пирометрические отверстия, в результате чего способ неприменим для измерения перепадов температуры в тонкостенных изделиях. 20Известен рентгеновский способ определения градиента температур, согласно которому при температурах испытания регистрируют коэффициент линейного расширения и термоупругие деформации на поверхно сти образца 21.Недостатком этого способа является то, что при температурах выше температуры упруго-хрупкого перехода термические напряжения изменяются со временем вслед ствие релаксации, что практически исключает возможность использования рентгеноструктурного анализа.Цель изобретения - проведение измерений при температурах, превышающих температуру упруго-хрупкого перехода.Это достигается тем, что выдерживают образец при температурах испытания до полной релаксации термоупругих напряжений, затем охлаждают его до температуры ниже температуры упруго-хрупкого перехода со скоростью, обеспечивающей фиксацию термоупругих деформаций при температурах испытания, и регистрируют термоупрутие деформации при этой температуре.При реализации способа время выдержки при температурах испытания, совпадающее со временем полной релаксации термоупругих напряжений определяют следующим образом.После нагрева до заданной температуры устанавливают детектор дифрактометра на максимум интенсивности дцфракционной лицин, создают в образце перепад температур и сохраняют его неизменным до момента окончацня релаксации термоупругих напряжений, который определяют по началу стабилизации величины интенсивности, фиксируемой детектором. Время релакса640190 Формула изобретения Составитель В. Вертоградский Редактор Н. Коляда Техред С. Антипенко Корректоры; Т. Добровольская и Л. КотоваЗаказ 2216/17 Изд.780 Тираж 1080 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 цни есть разность между момснтамп полной релаксации и возникновения тсрмоупругих напряжений.Фиксацию термоупругих деформаций, имеющих место при темпсратурах нспыта ния, обеспечивают выравнивая температуры по сечению образца после выдержки н охлаждения до температуры упруго-хрупкого перехода за время, не превыша 1 ощее 0,05 - 0,1 от времени релаксации. 10Перепад температур рассчитываот с помощью соотношенияса О(О - ОР ) ( )т з 1 п 15 где хт - коэффициент линейного расширения при температуре испытания Т;О и О ,- 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 + РО) 1225 коэффициент пропорциональности, причем ро - коэффициент Пуассона, а К. - коэффициент формы в выражении для начальных термических напряжений.от = .,Е,л,7 К,. (2) Испытания производят в следующей последовательности.Образец устанавливают на гониометре дифрактометра типа ДроР 1-2,0 и нагре вают до температуры испытания, например, пропусканием тока при малом расходе газа, слуРкащего для охлаждения поверхности. Затем устанавливают детектор дифрактометра на максимум иитснсивпости 4) задней линии н, ) Вел 111 Вая рясхо,1 Газе,созд пот перепад температур по сечению образца. После окончания релаксации наИ 1 зяжепий выравниваот 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 упруго- хрупкого перехода (порядка 0,2 от температуры плавления) за время не более 0,1 от времеи релаксации и далее 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 СССР537288, кл. С 01 М 25/20, 197 б.