Вплив технологічних і експлуатаційних чинників на термоелектричну неоднорідність та метрологічні характеристики термометрів

Abstract

The dissertation is devoted to problems of measuring temperature thermoelectric sensors, in particular the influence of thermoelectric inhomogeneity and temperature measurement accuracy. In this thesis we used the method of acoustic emission as the research method of thermoelectric inhomogeneity, which allows greatly improve the reliability of measurement results. It is shown that the change in thermoelectric inhomogeneity is accompanied by acoustic emission. Set a level of maximum degree of chromel deformation, after which structural recrystallization is a practically eliminated. Proposed and approbated a method of highlighting discrete acts of low-level (low energy) acoustic emission.Диссертация посвящена проблемам измерения температуры термоэлектрическими преобразователями, в частности влияния термоэлектрической неоднородности на точность измерения температуры. В диссертации представлены теоретические обоснования влияния упругой и пластической деформации на термо-ЭДС. Выведены рабочие выражения в интегральной форме для вычисления коэффициента абсолютной термо-ЭДС дифференциальным методом и даны выражения для оценивание неопределенности найденного значения. А также разработана и опробована имитационная модель влияния термоэлектрической неоднородности как отдельного термоэлектрода так и преобразователя вцелом на термо-ЭДС термоэлектрических преобразователей. Показано, что в реальных условиях эксплуатации термоэлектрических преобразователей с имеющейся термоэлектрической неоднородностью электродов невозможно однозначно выделить из термо-ЭДС долю, что обусловлена термоэлектрической неоднородностью. В ходе работы над диссертацией было разработано прикладное программное обеспечение для оценки влияния на термо-ЭДС термоэлектрической неоднородности в температурном поле задаваемого профиля. С использованием термоэлектрического, металлографического, акустико-эмиссионного методов установлена предельная степень деформации хромеля, после которой структурная рекристаллизация посредством отдыха и возврата практически исключена. В диссертации также представлены результаты исследований влияния умышленно внесенных структурных дефектов на термоэлектрическую неоднородность с привлечением акустико-эмиссионного метода контроля для анализа процессов отжига. Внесение структурных дефектов осуществлялось 3-кратный изгиб и термоударом с последующим значительным градиентом температуры. Поскольку энергия дискретных акустических колебаний при исследованиях ничтожно мала, то особенное внимание уделено обработке сигналов акустической эмиссии. Предложенный и апробированный метод выделения дискретных актов акустической эмиссии низкого уровня (малой энергии) позволил эффективно избавиться от шумов усилителя акустической эмиссии. Особенностью разработанного метода является принципиальная возможность его использования в системах реального времени. В работе также применен достаточно оригинальный метод тестирования качества акустического контакта исследуемого объекта с первичным преобразователем акустической эмиссии. В диссертации особое внимание уделяется привлечению метода акустической эмиссии при исследованиях термоэлектрической неоднородности, что позволяет в значительной мере повысить достоверность результатов измерений. Экспериментально доказано, что изменение термоэлектрической неоднородности сопровождается акустической эмиссией. Последнее обстоятельство дает возможность эффективного использования метода акустической эмиссии для бездемонтажной диагностики термоэлектрических преобразователей.Дисертація присвячена проблемам вимірювання температури термоелектричними перетворювачами, зокрема впливу термоелектричної неоднорідності на непевність вимірювання температури. У дисертації використано метод акустичної емісії при дослідженнях термоелектричної неоднорідності, що дозволяє значною мірою підвищити достовірність результатів вимірювання. Показано, що зміна термоелектричної неоднорідності супроводжується акустичною емісією. Встановлено граничну ступінь деформації хромелю, структурна рекристалізація після якої практично унеможливлена. Запропоновано і апробовано метод виокремлення дискретних актів акустичної емісії низького рівня (малої енергії).