Способ изготовления квадрупольного ядерного термопреобразователя

(51)5 С 01 К 7/00 ЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСА ДЕТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ(56) Рудаков Т.Н. и дрИнерционность квадрупольных ядерных термометров. - Измерительная техника,1983 й"- 5, с, 48-51,Авторское свидетельство СССР1 Ф 1167973, кл. С 0 1 К 7/00, 1983.(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КВАДРУПОЛЬНОГО ЯДЕРНОГО ТЕРМОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к термометрии с использованием явленияядерного квадрупольного резонанса(ЯКР). Целью изобретения являетсяповышение механической прочности ивибростойкости, Процесс изготовленияквадрупольного ядерного термопреобразователя состоит из следующихпоследовательных операций. На трубчатый фланец из окиси бериллия плотипюк,к термометения ядернонса (ЯКР).вьппение мехаростойкости изготоврный термоидообразователь ом. лемент с най индуктивГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР Изобретение относитс рии с использованием яв го квадрупольного резонЦель изобретения - п нической прочности и ви преобразователя,На чертеже изображенленный квадрупольный ядпреобразователь, общийПредлагаемый термопрработает следующим обраТермочувствительныйнесенной на него катушк Яц 1560986 А 1 но насаживают трубку из анодной меди. Полученную заготовку отжигают в воздушной среде при температуре 1000- 1030 С до полного ее окисления. При этом закись меди диффундирует в тело керамики и происходит ее спекание, Временной режим выбирают таким, чтобы происходило полное окисление медной заготовки. Медную катушку получают методом восстановления в щелочной электролитической ванне. При этом восстанавливается только та часть поверхности элемента, которая не защищена эмалью, В отличие от. известных в предлагаемом способе при отжиге происходит спекание закиси меди и окиси бериллия в монолитное тело. Это обеспечивает высокую механическую прочность полученного термопреобразователя без ухудшения его/точностных и динамических характеристик,На последние практически не лияет тонкопленочная, катушка индукивности, 1 ил. ности размещается в зоне измеряемых температур, В зависимости от изменения температуры изменяется частота ЯМР в закиси меди, которая измеряется блоком индикации (на чертеже не показан), связанным с катушкой индуктивности.Процесс изготовления квадрупольного ядерного термопреобразователя состоит из следующих последовательных операций, На трубчатый фланец из окиси бериллия плотно насаживают трубку из анодной меди, Для уменьше 1560986ния влияния фланца на параметры термопреобразователя толщину стеноквыбирают порядка 0,5 мм. Полученную заготовку отжигают в воздушнойсреде при 1000-1030 ОС до полногоокисления меди, При этом закись меди диффундирует в тело керамики ипроисходит ее спекание. Временнойрежим выбирают таким, чтобы происходило полное окисление медной заготовки, Для медных трубок с тол щиной стенок 0,4 мм процесс окисления длится около 1,5 ч, С увеличением толщины до 2 мм время окисле ния увеличивается до 8 ч, При формировании катушки индуктивности на,поверхность изготовленного элементананосят маску в виде катушки индук, ,тивности, представляющую собой; тонкий защитный слой эмали, Меднуюкатушку получают методом восстанов, ления в щелочной электролитическойвачне, При этом элемент с нанесенноймаской помещают в нанну в качествекатода под напряжением 10-12 В навремя до 1 ч, При этом восстанавливается, покрываясь медным проводящимслоем, только та часть поверхностиэлемента, которая не защищена эмалью.Выбор в качестве основы термопреобразователя окиси бериллия обусловливается его термостойкостью,, хорошими диэлектрическими и высокочастотными свойствами при высокихтемпературах (практически полноеотсутствие влияния на добротностьпреобразователя), Кроме того, окисьбериллия обладает высокой теплопроводностью и химической стойкостьюпри соприкосновении с закисью медив процессе отжига. Керамика иэ окисибериллия обладает высокой механической прочностью,Предлагаемым способсм были изготовлены опытные образца кнадрупольных ядерных термопреобразователей.За исходные выбирались заготовкиследующих размеров: толщина стенокмедной трубы равна толщине стенки.трубки из окиси бериллия - 0,5 мм,диаметр собранной заготовки 6 мм,длина 30 мм, Время отжлга 5 ч.Формула из обретения Способ изготовления квадрупольного ядерного термопреобразователя на основе закиси меди, включающий отжиг медной заготовки в воздушной среде, отличающийся тем, что, с целью повышения механической прочностии вибростойкости, медная заготовка насаживается без зазора на трубку из окиси берллия, а отжиг полученной заготовки производится до полного окисления медного слоя, после чего на поверхность заготовки методом восстановления наносится тонкопленочная катушка индуктивности. 50 После отжига на цилиндрическуюповерхность заготовки из закиси медибыл нанесен трафарет зеркальногоотображения катушки индуктивностис помощью цапон-лака, При восстановлении в щелочной ванне заготовка выдерживалась в качестве катода поднапряжением 10 В на протяжении30 мин,Толщину стенок трубки преобразователя и ее наружный диаметр целесообразно выбирать из соотношенияа ) 0,1 0 при 4 Р 10 мм, где а -15 толщина стенки трубки; Б - наружныйдиаметр трубки.Толщина стенки и диаметр трубкииз закиси меди выбраны из условийминимально достижимой тепловой инер 2 О ции термопреобразователя и устойчивости его работы.Устойчивая работа термопреобразователя обеспечивается при условии:Пс25 11 ш- 10 где 11 - эффективное напря-,Сжение сигнала ЯКР; Бц - эффективноенапряжение шума.Как показали проведенные испытания, это условие выполняется длядиаметров трубок из закиси медиа4 мм при соотношении - ) О, 1Выбор трубки Э10 мм нежелателен,так как увеличивается показательтепловой инерции,1560986 Составитель Е. Рязанцевдактор Л. Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор ГКНТ ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж гарина, 101 Заказ 973ВНИИПИ Государственно11303 Тираж комит Иоскв 507 Подписноеа по изобретениям и открытиямЖ, Раушская наб., д, 4/5