Способ изготовления термоэлектрического датчика

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5111 6 01 К/2 РЕ ЕНИ АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗ(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДАТЧИКА(57) Изобретение относится к пирометрии иможет быть использовано в приборостроении, электронной технике Цель изобретения - повышение надежности датчика вусловиях повышенных температур В датчиИзобретение относится к пирометрии и может быть использовано в приборостроении, электронной технике.Цель изобретения - повышение надежности датчика в условиях повышенных температур. На фиг. 1-4 показан датчик температуры с керамической камерой торможения, общий вид.Датчик состоит иэ фланца 1, отрезков проволоки (торов) 2, керамического узла 3, состоящего из камеры торможения из керамики. коммутационных винтов 4, "холодного" спая 5 и керамической колодки 6, Сборка керамического узла 3 с металлическим фланцем 1 начинается с установки фланца 1 на опорную поверхность 1 сборочного приспособления (фиг.3 и 4), при этом в крепежные отверстия 9 фланца 1 основания 7 и соответствующие отверстия сборочного приспособления вставляются фиксаторы 8 для исключения разворота фланца в гори,Ж 16 У 3868 А ке температуры создается надежное соединение керамической камеры торможения с металлическим крепежным фланцем. В боковую прорезь металлического фланца вставляются отрезки проволоки с возможностью свободно продвигаться по окружности канавки, образуемой сопрягаемыми поверхностями металлического фланца и керамического узла Отрезки проволоки изготовляют иэ сплавов с памятью формы, После термомеланичес кой обработки происходит увеличение диаметров проволоки При этом создается натя 1 и обеспечивается фиксация камеры торл 1 ожения в металлическом фланце. 4 ил зонтальной плоскости Затем в отверстие фланца 1 вставляется керамический узел 3, Далее производится ориентировка входных отверстий для газа относительно крепежных отверстий 9 фланца 1 с применением фиксатора 10, который вставляется в боковое отверстие на основании 1 сборочного приспособления и в выходное отверстие газа в керал 1 ической камере торможения. В прорезь 11 металлического фланца 1 вставляются отрезки проволоки (торы) и продвигаются по окружности канавки, образуемой сопрягаемыми поверхностями металлического фланца 1 и керамического узла 3.Для исключения возникновения дополнительных напряжений в узле керамика-ме-. талл междуторцйми торов 2 необходимо Оставлять зазор, Величина этого зазора выбирается иэ учета отсутствия касания торцов торов 2 при расширении их во время нагрева при тепло- сменах.Во избежание выпадания торов 2 приниброперегрузках прорезь 11 фланца 1 эачеканивают,В данной конструкции торы 2 выполняют двойную функцию:- обеспечивают крепление керамического узла 3 в крепежном фланце 1;- обеспечивают фиксацию входных отверстий камеры торможения относительнокрепежных отверстий 9 фланца 1, т.е. выполняют функцию фиксаторов - шпонок,шлицев,Для обеспечения фиксации торы 2 должны находиться в кольцевой канавке с натягом, В этом случае сборка металлическогофланца 1 с керамическим узлом 3 невозможна. так как для продвижения торов 2 необходимо, чтобы диаметр торов 2 был меньшедиаметра канавки,Сборка керамического узла 3 с металли- ческим фланцем 1 стала возможной благодаря изготовлению торов 2 из сплавов с"памятью" формы.Особенностью сплавов с "памятью" является их способность после термомеханической обработки "запомнить" заданныеразмеры, а затем после соответствующеготеплового воздействия "вспомнить" этиразмерыОбратимая деформация в пределах от8-10 О, от номинального размера, При диалетре кольцевой канавки, равном 3 мм, диаметр проволоки с памятью для торов 2должен быть 3,15 мм, а после задания памяти диаметр проволоки должен быть 2,85 мм,т.е. изменение диаметра торов укладывается в предел деформации 10. При диаметреторов, равном 2,85 мм, торы свободно проталкиваются в канавку, диаметр которой равен 3 мм,Процесс задания памяти проволоке изсплава с памятью состоит в следующем;- посколько диаметром, равным 3,15 ммиз сплава типа ТН - 1 к или ТН, нагреваютв вакууме 10 с 2 мм, рт,ст, при 500 - 600 С втечение 15 - 30 мин и протягивают через нагретые фильеры для получения диаметра торов 2, равного 2,85 мм.Особенностью процесса является то,что в мэртенситном состоянии (при нагреве)сплавы с памятью легко деформируются.Затем торы нарезают необходимой длиныи заполняют ими канавку диаметром 3 мм,НеоЯодимо иметь в виде, что после задания памяти проволока очень пластична и еене надо предварительно изгибать по кривойотрезка дуги окружности диаметров Ок илиОм.После зачеканки прорези 11 и проверкизазоров сборочное приспособление с кера 50 55 жесткая связь между керамикой и металлом.Формула изобретения Способ изготовления термоэлектрического датчика, заключающийся в том. что камеру торможения устанавливают в отверстие металлического фланца, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности датчика в условиях повышенных температур, по всей образующей стыка камеры торможения, выполненной из керамического материала, и металлического фланца, на боковой поверхности которого предварительно выполняют прорезь, формическим узлом 3, торами 2 и металлическим фланцем 1 помещают в стакан иэ алюминиевого сплава, по наружнойповерхности которого уложен змвввик-тру 5 ба, в которую заливают жидкий азот(температуры в стакане получаются от -85 до-190 С),При достижении температуры в стаканеза счет нагрева теплом иэ окружающей сре 10 ды до - 10 С происходит увеличение диаметров торов 2 до размера 3,15 мм, при этомсоздается натяг и обеспечивается фиксациявходных ртверстий для газа керамическойкамеры торможения и крепежных отверстий15 9 металлического фланца 1, Температурасрабатывания -10 С выбирается из величи ны минимальной рабочей температуры датчика температуры -60 С.Затем сборочное приспособление с со 20 бранным металло-керамическим узлом поступает на дальнейшие операции установкикерамической колодки 6, коммутационныхвинтов 4, а также сварки термоэлектродов скоммутационными винтами 4 для получения25 холодного спая.Удельное давление, с которым проволока торов 2 давит на поверхности кольцевойканавки, составляет до 15 кг/мм,В соединении узла металл-керамика30 при теплосменах не создается каких-либокасательных, тангенциальных напряжений.В данном конструктивном исполнении узлакерамика-металл действуют только напряжения сжатия,35 При повышении температур напряже. ния сжатия за счет значительных к.л.т.р, торов 2 и металлического фланца 1уменьшаются, т.е. повышенные рабочиетемпературы способствуют надежной рабо 40 теузла,При снижении рабочих температур возникают только напряжения сжатия, допустимое значение которых для керамикпревышают напряжения изгиба в 5-10 раз.45 Надежная работа узла керамика-металлпри наличии теплосмен стала возможнойиз-за того, что в конструкции отсутствует1673868 цг 2 Риг Составитель Л,БалянинТехред М.Моргентал 1рректор С.Черни Реда кто линич акаэ 2910 Тираж 363 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. У, ул Гагарина 10 мируют проточки, затем изготовляют отрезки проволоки в виде торов из материала с памятью формы, которую задают в виде диаметра проволоки большего диаметра канавки, образованной проточками, после чего диаметр проволоки уменьшают до величины, меньшей диаметра канавки, а затем после установки керамической камеры торможения в металлический фланец через его прорезь в канавку вставляют укаэанные отрезки проволоки и равномерно распределяют их с зазором друг относительно друга, 5 после чего прорезь эачеканивают, а затемустройство подвергают термическому воздействию при температуре проявления памяти формы.,