ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Измерение термоэлектрической способности материалов из "Неразрушающий контроль Т5 Кн1" Сущность методов. Наиболее простым оказывается измерение термоэлектрической способности материалов. Измерение коэффициентов 5 или П основано на различии их величин для двух разнородных проводников. Для определения абсолютных значений этих коэффициентов составляется термопара, одним из электродов которой является сверхпроводящий материал, а другим - исследуемый. Но сверхпроводящие свойства проявляются при низких температурах, которые достаточно трудно реализовать в обычных условиях, кроме того, использование сверхпроводников не позволяет определять электрические параметры при высоких температурах. Поэтому для определения абсолютных значений 5 и П контролируемых материалов вместо сверхпроводника применяют стандартные материалы (свинец или благородные металлы), термоэлектрические параметры которых были определены Борелиусом и Кристианом в 1928 г. и 1958 г. соответственно. [c.607] При дифференциальном методе между двумя спаями термопары создают небольшую разность температур А = = 2 - 1 и измеряют термоЭДС Е ылву Затем, оставляя величину Д постоянной, изменяют среднюю температуру ср = = 0,5( 1 + + 2) и вновь измеряют ЕаЬ(Аеу В этом случае 8аь= абсдв/А - Разность температур А должна быть настолько малой, чтобы в выбранном интервале температур величины Бь и 5 практически не изменялись (характеристика 5 = у(0) близка к линейной). В то же время значение А не должно быть слишком малым, чтобы возникающую термоЭДС можно было измерить с требуемой точностью. [c.607] Технические основы методов. Для реализации интегрального метода требуется более простая аппаратура. Поддержание постоянной температуры 1 одного из спаев осуществляется путем размещения его в криостате с жидким азотом или гелием. Создание больших градиентов температуры возможно лишь на образцах достаточно большой протяженности, поэтому интегральный метод предпочтительнее использовать при контроле термоэлектрической способности материалов, которые могут быть изготовлены в виде длинных проволок с поликристаллической структурой. Для контроля образцов, размеры которых невелики, а также монокри-сталлических образцов применяют дифференциальный метод. [c.607] К настоящему времени разработано большое количество различных установок, позволяющих реализовать как интегральный, так и дифференциальный методы измерения. В качестве примеров рассмотрим ставшие уже классическими криостаты конструкций Генри и Шредера (для интегрального метода) и Ров и Шредера (для дифференциального метода). [c.608] К преимуществам описанной установки относятся простота, так как не требуется вакуумной системы (за исключением случая, когда температура холодного спая должна быть ниже 4,2 К, и необходима откачка гелия) широкий интервал рабочих температур достаточно малая погрешность измерения 5 ( 0,015 мкВ/К). [c.608] Недостатками такого метода измерения является тенденция к смазыванию резких изменений термоэлектрической способности материала, что приводит к значительному увеличению числа точек в области таких аномалий. Кроме того, предполагается, что любые паразитные термоЭДС, возникающие в термоэлектрической цепи, либо постоянны, либо изменяются так незначительно, что их влиянием на результаты измерений можно пренебречь. [c.608] В установке применены цельные свинцовые проволочки, которые пропущены через трубку, служащую для откачки, а затем выведены из криостата через специальные уплотнения 6 из эпоксидной смолы. Такая конструкция позволяет свести к минимуму паразитные термоЭДС в цепи исследуемой термопары. Влияние паразитных термоЭДС можно исключить, если для значений Л О. .. 0,5 К (вблизи температуры 300 К) или О. .. 0,1 К (вблизи 4,2 К) построить зависимость Еаыш) = =У(А0). Наклон полученной прямой линии характеризует измеряемую дифференциальную термоэлектрическую способность термопары а паразитные термоЭДС определяются величиной термоЭДС, которую эта линия отсекает на оси д (д0). [c.610] В табл. 9.4 приведены значения термоэлектрической способности различных материалов. [c.610] Вернуться к основной статье