ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие принципы построения из "Неразрушающий контроль Т5 Кн1" Высокая чувствительность термоэлектрических параметров к дефектам, примесям, изменению физических и механических характеристик, химического и фазового состава, простота и высокая скорость измерений предопределили успешное применение термоэлектрического метода контроля качества проводящих материалов и изделий из них. [c.640] Термоэлектрическую способность материалов измерить проще, чем коэффициенты Томсона или Пельтье, поэтому именно этот параметр используется в большинстве случаев реализации термоэлектрического метода. Причем определение значения самой термоэлектрической способности материала часто не является обязательным, достаточно измерить интегральную термоЭДС в цепи из контролируемого и эталонного материалов. [c.640] Второй способ получил наибольшее практическое распространение, так как позволяет упростить конструкцию и уменьшить габариты устройства. Электрод, нагретый до более высокой температуры, получил название горячего электрода, другой - холодного. [c.640] В известных устройствах термоэлектрического контроля используется одна из двух схем измерения термоЭДС, получивших название простой и дифференциальной. [c.640] На основе полученных экспериментальных значений термоЭДС определяют термоэлектрическую чувствительность контролируемого материала, а по ней на основании предварительно установленных корреляционных связей, аналитических зависимостей или градуировочных характеристик определяют различные физические, механические, тепловые и другие параметры материалов. [c.641] Термоэлектрическая чувствительность материала зависит от его удельного электрического сопротивления. Если в чистый металл с удельным сопротивлением ро вносится примесь типа i, изменяющая Ро на Api, то при выполнении правила Маттисена удельное сопротивление металла с примесью Рп равно рп= Ро + Ap . [c.641] Выражения для, позволяют определить термоэлектрическую чувствительность материала при внедрении в него примесей. Они могут быть использованы и в случае, когда в металл одновременно вносится ряд примесей. Аналогичное выражение можно получить для дефектов (вакансий и дислокаций) и различных структурных несовершенств, которые влияют на удельное сопротивление исследуемого материала таким же образом, как и изменение химического состава. [c.642] Приборы термоэлектрического контроля могут быть использованы также для определения количества остаточного аустенита в сталях по значениям термоЭДС, полученным от эталонного образца и контролируемого изделия Е . [c.642] При расчете А предполагается, что содержание карбидной фазы в эталоне и исследуемых образцах одинаково. В качестве эталона может быть взят образец, подвергнутый закалке, обработке холодом и низкотемпературному отпуску. [c.642] В указанных выражениях к, к, с, с и с - постоянные величины для контролируемого материала. Их определяют по образцу с известным содержанием остаточного аустенита (например, определив его магнитным или рентгеновским методами). [c.642] Определить количество остаточного аустенита в стали термоэлектрическим способом можно на деталях любых формы и размеров, проходящих как сквозную, так и поверхностную закалку. [c.642] Термоэлектрические методы также широко используются при контроле толщин проводящих (как магнитных, так и немагнитных) покрытий на проводящей магнитной или немагнитной основе. Сущность метода заключается в том, что при контактном подводе тепла со стороны внешней поверхности покрытия по его толщине устанавливается определенная разность температур, которая зависит от толщины покрытия, размера площадки подвода тепла и теплофизических свойств материалов покрытия и основы. [c.642] Контроль толщины покрытий и слоев осуществляется, в основном, по одной из двух схем измерения. В первом случае горячий и холодный электроды располагаются на внешних сторонах образца (рис. 9.24, а), во втором случае электроды располагаются только на одной из сторон образца (рис. 9.24, б). При этом на внешних поверхностях слоев а и Ь поддерживаются тем или иным способом постоянные температуры ь з или 04, обеспечивая между горячим и холодным электродами определенные разности температур. На границе между слоями в состоянии теплового равновесия устанавливается температура 2. [c.643] В том случае, если электроды 7 и 2 выполнены из тех же материалов, что покрытие и основа при использовании первой схемы, и оба выполнены из того же материала, что покрытие при использовании второй схемы, выражение для ЭДС упрощается до вида = (5 - 5 )02. [c.643] При термоэлектрической толщинометрии покрытий в случае постоянства температур 1 и з или 4, температура на границе стыка слоев й и является функцией их толщины. Причем при контактной поверхности горячего наконечника, намного большей толщины покрытия, эта функция практически линейна. Если же контактная поверхность наконечника меньше толщины покрытия или равна ей, функция становится нелинейной. Поэтому термоэлектрический метод, в основном, применяется для контроля тонких слоев (50. .. 80 мкм) при разности термоэлектрических способностей материалов слоев не менее 20 мкВ/К, хотя возможно его применение и для контроля больших толщин. [c.644] Однако температура на границе раздела слоев зависит не только от толщины слоев и температур на их поверхностях, но и от целого ряда других факторов, прежде всего, от вида теплового поля внутри контролируемого образца степени неоднородности тепловых и электрических свойств материалов слоев и электродов точности поддержания температур 0] и з или 4 усилия прижатия площади контакта электрода с контролируемым изделием шероховатости поверхностей и других, Поэтому практически все термоэлектрические приборы не позволяют контролировать толщину покрытий с погрешностями, меньшими 15%. [c.644] Приборы ддя контроля толщин покрытий могут быть построены как по простой, так и по дифференциальной схемам. [c.644] Вернуться к основной статье