SU871049A1

SU871049A1 - Device for continuous measuring of electrical wire electrical non-uniformity

Info

Publication number: SU871049A1
Application number: SU792820434A
Authority: SU
Inventors: Александр Зеликович Агушевич
Original assignee: Предприятие П/Я В-2636
Priority date: 1979-09-06
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1981-10-07

Description

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов.The invention relates to the field of non-destructive testing of materials.

Известно устройство для исследования термоэлектрической неоднородности _ по длине термоэлектродной проволоки, в котором за счет многопетлевого стационарного расположения термоэлект- . родной проволоки в зоне фиксированного градиента температур можно, подсоединяя токосъемники к различному ’ целому количеству петель, измерять неоднородность различных участков проволоки Ш.A device for studying thermoelectric heterogeneity _ along the length of the thermoelectrode wire, in which due to the multi-loop stationary arrangement of thermoelectric - is known. native wire in a zone of a fixed temperature gradient, you can connect the current collectors to a different ’whole number of loops to measure the heterogeneity of different sections of wire S.

Недостатками указанного устройства являются дискретность получаемой 15 информации и тот факт,, что термоэлектрические свойства одного участка исследуемой проволоки рассматриваются относительно свойств другого участка той же проволоки, которые неизвестны 20 заранее и не являются постоянными при переходе от одной петли проволоки к другойThe disadvantages of this device are the discreteness of the information received 15 and the fact that the thermoelectric properties of one section of the studied wire are considered relative to the properties of another section of the same wire, which are unknown 20 in advance and are not constant when switching from one loop of the wire to another

Наиболее близким техническим реше• нием является устройство для непрерывно-** го измерения термоэлектрической неоднородности термоэлектродной проволоки в поле градиента температур, содержащее ванну с крышкой, заполненную неэлектропроводной жидкостью, температура 30 кипения которой при атмосферном давлении отличается от температуры окружающей среды, например жидким азотом, механизм перемотки проволоки, состоящий из привода, подающего и приемного барабана с системой скользящих контактов, один из которых размещен внутри ванны, измерительный и регистрирующий приборы, и электрод сравнения, соединяющий измерительный прибор с контактом барабана, находящегося внутри ванны. Это устройство содержит также систему периодической дозаправки жидким азотом по мере его испарения из ванны. В описанном устройстве термоэлектрическая неоднородность протягиваемой проволоки выявляется за счет поочередного сравнения термоэлектрических свойств каждого ее участка со свойствами постоянного электрода сравнения 12].The closest technical solution is a device for continuous ** measurement of the thermoelectric heterogeneity of a thermoelectrode wire in a temperature gradient field, containing a bath with a lid filled with a non-conductive liquid whose boiling point at atmospheric pressure differs from ambient temperature, for example, with liquid nitrogen. a wire rewinding mechanism consisting of a drive, a supply and a receiving drum with a system of sliding contacts, one of which is placed inside the bath, will measure an integral and recording instrument, and a reference electrode connecting the measuring instrument to the contact of the drum located inside the bath. This device also contains a system of periodic refueling with liquid nitrogen as it evaporates from the bath. In the described device, the thermoelectric heterogeneity of the drawn wire is detected by alternately comparing the thermoelectric properties of each section with the properties of the constant reference electrode 12].

Недостатком известного устройства является неопределенность и переменность в течение эксперимента ширины зоны температурного градиента за счет изменения уровня жидкости и образования в пространстве между крышкой ванны и уровнем жидкости паровоздушной смеси, имеющей, переменную по высоте температуру и низкий коэффи циент конвективной теплопередачи к протягиваемой проволоке.A disadvantage of the known device is the uncertainty and variability of the temperature gradient zone width during the experiment due to a change in the liquid level and the formation of a vapor-air mixture in the space between the bath lid and the liquid level, which has a temperature that is variable in height and has a low coefficient of convective heat transfer to the drawn wire.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности измерения.The aim of the invention is to increase the resolution of the measurement.

Поставленная цель достигается тем, γάτο устройство для непрерывного измерения термоэлектрической неоднородности термоэлектродной проволоки в поле градиента температур, содержащее ванну с крышкой для неэлектропроводной Жидкости, механизм перемотки проволоки, состоящий из привода, подающего и приемного барабанов с системой скользящих контактов, один из которых размещен внутри ванны, измерительный и регистрирующий приборы и электрод сравнения, соединяющий измерительный прибор с контактом бара-. бана, находящегося внутри ванны., дополнительно содержит теплообменник, снабженный приводом вертикального перемещения, причем теплообменник размещен вокруг поверяемой проволоки, а привод выполнен в виде поплавка, установленного на нижнем торце теплообменника.This goal is achieved by γάτο a device for continuous measurement of thermoelectric heterogeneity of a thermoelectrode wire in a temperature gradient field, containing a bath with a cover for a non-conductive Liquid, a wire rewinding mechanism consisting of a drive, feed and receiving drums with a sliding contact system, one of which is located inside the bath measuring and recording devices and a reference electrode connecting the measuring device with the contact bar. the bath located inside the bath. further comprises a heat exchanger equipped with a vertical displacement drive, the heat exchanger being placed around the wire being verified, and the drive is made in the form of a float mounted on the lower end of the heat exchanger.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство состоит из ванны 1 с крышкой 2, заполненной жидким азотомThe device consists of a bath 1 with a cover 2 filled with liquid nitrogen

3. В банне размещен приемный барабан3. In the bath placed the receiving drum

4, на который с подающего барабана 5 перематывается исследуемая термоэлектродная проволока 6 с помощью электродвигателя 7, вал которого 8 приводит во вращение ось 9 приемного барабана 4 через редуктор 10. Испытуемая проволока б намотана на подающий барабан 5, причем один ее конец соединен с осью барабана 11, к которой пружиной 12 прижат неподвижный скользящий контакт 13, который в свою очередь соединительным проводом 14 подключен ко входной клемме измерительного прибора 15. Ко второй клем— . ме измерительного прибора 15 подсоединен электрод сравнения 16,.второй конец которого подключен к скользящему контакту 17, прижатому пружиной 18 к оси· 9 приемного барабана 4. С измерительного прибора 15 информация поступает в регистрирующий прибор 19.4, onto which the test thermoelectrode wire 6 is rewound using an electric motor 7, the shaft of which 8 drives the axis 9 of the receiving drum 4 through a gear 10. The test wire b is wound on the feeding drum 5, one end of which is connected to the axis of the drum 11, to which the spring 12 is pressed fixed sliding contact 13, which in turn is connected by a connecting wire 14 to the input terminal of the measuring device 15. To the second terminal -. the measuring device 15 is connected to a reference electrode 16, the second end of which is connected to the sliding contact 17, pressed by a spring 18 to the axis · 9 of the receiving drum 4. From the measuring device 15, the information enters the recording device 19.

Между подающим 5 и приемным 4 барабанами исследуемая проволока 6 проходит внутри центральной трубки теплообменника 20, который подвижно закреплен в крышке 2 ванны 1 и нижний торец которого жестко соединен с плавающим в жидком азоте 3 поплавком 21 таким образом, чтобы он касался уровня жидкости иАи' был на несколько миллиметров ниже. его. Внутри по теплообменнику проходит сжатый воздух, температура которого близка к температуре окружающей среды. Воздух подводится в теплообменник от системы подачи 22, отводится от него в систему выб роса 23 с помощью гибких ненагружающих соединений.Between the feed 5 and the receiving 4 reels, the test wire 6 passes inside the central tube of the heat exchanger 20, which is movably fixed in the cover 2 of the bath 1 and the lower end of which is rigidly connected to the float 21 floating in liquid nitrogen so that it touches the liquid level a few millimeters lower. his. Inside, compressed air passes through a heat exchanger, the temperature of which is close to the ambient temperature. Air is supplied to the heat exchanger from the supply system 22, and is diverted from it to the exhaust system 23 using flexible non-load connections.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При движении испытуемой проволокиWhen moving the test wire

6, осуществляемом электродвигателем6 by electric motor

7, редуктором 10, приемным 4 и подающим 5 барабанами,на каждом участке проволоки, находящемся в данный момент в эоне градиента температур на границе раздела сред жидкий азот окружающая среда., возникает термоэлектродвижущая сила (термо-ЭДС), которая снимается с обоих концов проволоки через систему скользящих контактов 9, 17 и 11, 13. Разность между этой переменной термо-ЭДС и постоянной термо-ЭДС, возникающей в электроде сравнения 16, проходящем также через границу раздела двух сред, измеряется и регистрируется приборами и 19. Уменьшение ширины зоны градиента температур на исследуемой проволоке достигается за счет того, что термоэлектрическая проволока, попадая в ванну, экранируется от контакта с паровоздушной смесью теплообменником, температура внутри которого близка к температуре окружающей среда за счет подачи сжатого воздуха. Основной температурный переход осуществляется на границе теплообменник жидкий азот, взаимное расположение которых не зависит от уровня жидкости, так как торец теплообменника за счет расположения последнего на поплавке автоматически отслеживает изменение уровня жидкости.7, a reducer 10, a receiving 4 and a feeding 5 reels, in each section of the wire that is currently in the temperature gradient aeon at the interface between the liquid nitrogen and the environment., A thermoelectromotive force (thermo-EMF) occurs, which is removed from both ends of the wire through a system of sliding contacts 9, 17 and 11, 13. The difference between this variable thermo-EMF and the constant thermo-EMF that appears in the reference electrode 16, which also passes through the interface between the two media, is measured and recorded by devices and 19. The reduction of the zone width the temperature gradient on the test wire is achieved due to the fact that the thermoelectric wire, getting into the bath, is shielded from contact with the steam-air mixture by a heat exchanger, the temperature inside which is close to the ambient temperature due to the supply of compressed air. The main temperature transition is carried out at the boundary of the liquid nitrogen heat exchanger, the mutual arrangement of which is independent of the liquid level, since the end face of the heat exchanger automatically monitors the change in the liquid level due to the location of the latter on the float.

II

Использование предлагаемого технического решения позволит улучшить метод испытания термоэлектродных материалов на неоднородность для оценки их качества (например, по ГОСТ 2266377) и уменьшить количество брака при испытаниях.Using the proposed technical solution will improve the method of testing thermoelectrode materials for heterogeneity to assess their quality (for example, according to GOST 2266377) and reduce the amount of marriage during testing.

Claims

Convective heat transfer to the wired wire. The aim of the invention is to increase the measurement resolution. The goal is achieved by the fact that a device for continuous measurement of thermoelectric non-uniformity of thermoelectric wire in a temperature gradient field, containing a bath with a lid for a non-conductive liquid, a wire rewinding mechanism consisting of a drive, supply, and a receiving drum, with a system of sliding contacts, one of which is located inside the bath, measuring and recording devices and a comparison electrode connecting the measuring device with the contact of the drum inside the bath. It additionally contains a heat exchanger equipped with a vertical displacement drive, the heat exchanger being placed around the wire to be turned, and the drive is made in the form of a float mounted on the lower end of the heat exchanger. The drawing shows a diagram of the proposed device. The device consists of a bath 1 with a lid 2 filled with liquid nitrogen Z. In the tub there is a receiving drum 4 / on which the thermoelectrode wire b is being rewound from the supply drum 5 by means of an electric motor 7, whose shaft 8 drives the axis 9 of the receiving drum 4 through rotation reducer 10. The test wire b is wound on the supply drum 5, with one end connected to the axis of the drum 11, to which a fixed sliding contact 13 is pressed by the spring 12, which in turn is connected by a connecting wire 14 to the input terminal the measuring instrument 15. The second terminal of the measuring instrument 15 is connected to a comparison electrode 16, the second end of which is connected to the sliding contact 17 pressed by the spring 1 to AXIS 9 of the receiving drum 4. From the measuring instrument 15, the information enters the recording device 19 The test wire 6 passes between the feed 5 and the receiver 4 drums inside the central tube of the heat exchanger 20, which is movably fixed in the lid 2 of the bath 1 and the bottom end of which is rigidly connected to the float 21 that floats in the liquid nitrogen 3. time / that he Casals urs n liquids or was a few mil limetrov below. him. Inside, the heat exchanger passes compressed air-, whose temperature is close to the ambient temperature. Air is fed into the heat exchanger from supply system 22 from it into exhaust system 23 by means of flexible non-loading connections. The device works as follows. When the test wire moves, carried out by an electric motor, gearbox 10, receiver 4 and fed by 5 drums, at each part of the curtain located at a given moment in the temperature gradient zone at the interface the liquid-nitrogen moving medium (thermal fluid) EMF), the coorus is removed from both ends of the wire through the system of sliding contacts 9, 17 and li, 13. The difference between this variable thermo-EMF and the constant thermo-EMF arising in the reference electrode 16, also passing through the interface two medium d, is measured and recorded by devices 15 and 19. A decrease in the width of the temperature gradient zone on the wire under investigation is achieved due to the fact that the thermoelectric wire falling into the bath is shielded from contact with the vapor-air mixture by a heat exchanger, the temperature inside which is close to the ambient temperature due to compressed air supply. The main temperature transition occurs at the boundary of the liquid nitrogen heat exchanger, the relative position of which does not depend on the liquid level, since the end of the heat exchanger, due to the location of the latter on the float, automatically tracks the change in the liquid level. The use of the proposed technical solution will make it possible to improve the method of testing thermoelectrode materials for heterogeneity for assessing their quality (for example, according to GOST 2266377) and to reduce the number of defects during testing. 1. Device for continuous measurement of thermoelectric non-uniformity of thermoelectrode wire in a temperature gradient field, comprising a bath with a lid for a non-conducting liquid, a wire rewinding mechanism consisting of an actuator, a feed and a receiving drum with a system of sliding contacts, one of which is placed inside the bath A measuring instrument and a registering instrument LA and a reference electrode connecting a measuring instrument with an HSf contact located inside the bath, characterized by o, in order to increase the resolution, it additionally contains a heat exchanger equipped with a vertical displacement drive, the combinator being placed around the wire to be turned.

2. A device according to claim 1, characterized in that the drive is made in the form of a float mounted on the lower end of the heat exchanger.

Sources of information taken into account in the examination

1. Author's certificate of the USSR 627386, cl. G 01 N 25/00, 1976.

2. GOST 22663-77. Thermoelectrode materials for low-temperature thermocouples. Test methods for uniformity. Publishing house of standards, M., 1977 (prototype).