Экспериментальная база ИМТК-методика
Методика ИМТК используется для измерения максимальной температуры в различных компонентах машин и оборудования при их работе.

Применяемые в настоящее время ИМТК представляют собой монокристаллы карбида кремния SiC кубической модификации (бета-фаза), облученные в ядерном реакторе при низкой температуре (~ 80°С). Реакторное облучение создает в материале ИМТК широкий спектр дефектов, приводя, среди прочего, к расширению его кристаллической решетки на несколько процентов. Особенностью этого спектра является тот факт, что при последующем отжиге кристаллов уменьшение расширения и восстановление параметра кристаллической решетки ИМТК происходит плавно практически до исходной величины. Эта особенность сохраняется в широком диапазоне температур и времен отжига.

Процедура определения температуры заключается в следующем. Датчик ИМТК помещают в деталь, устройство или любой иной предназначенный для термометрирования объект. После завершения испытания датчики извлекаются, и с помощью специально оборудованного рентгеновского дифрактометра производится прецизионное определение параметра его решетки.  Результаты исследования позволяют определить максимальную температуру в месте расположения датчика.

Ниже приведены основные технические характеристики метода ИМТК:

Диапазон измеряемой температуры    200 – 1400 oC
Размеры 0,3 – 0,5 мм
Погрешность измерения температуры во
всем диапазоне при условии, что время выдержки
известно с точностью не хуже ±10%
±15 oC
Ошибка измерения температуры несколькими
датчиками, расположенными в одной и той же
точке изделия                            
±6 oC
Скорость нагрева, не более 200 oC/с
Время испытания 1 – 200 мин
Действие агрессивных сред не подвержен
Срок годности не ограничен

Вследствие того, что при изготовлении ИМТК карбид кремния подвергается облучению в ядерном реакторе, после извлечения он обладает наведенной радиоактивностью, определяемой в основном примесями, содержащимися в нем. Однако эта активность настолько невелика, что после выдержки порядка одного месяца она спадает до величины природного фона.

Отличительными особенностями метода являются, во-первых, малые размеры датчика, что позволяет определять температуру очень локально, а также определять градиенты температуры даже для объектов с небольшими габаритными размерами. Вторым параметром, выделяющим метод из ряда других, является хорошая точность измерения при высоких температурах. И третьей особенностью, делающей метод практически уникальным, является возможность размещения датчика во вращающихся деталях и компонентах с небольшими габаритными размерами. Так, с помощью ИМТК были проведены измерения температур в лопатках турбин турбореактивных двигателей, в поршневых кольцах двигателей внутреннего сгорания, шариках шарикоподшипников и т.п.

Данный метод получил широкое распространение в авиационной, космической, автомобильной промышленности, в тяжелом, энергетическом и транспортном машиностроении. В настоящее время метод распространен как среди отечественных предприятий, так и за рубежом.

Метод был разработан в ИАЭ им. Курчатова и в свое время был удостоен Золотой медали ВДНХ и получил Премию Совета Министров СССР.

Некоторые технические характеристики методики:

Облучение карбида кремния проводится в исследовательском реакторе ИР-8.
Калибровка ИМТК проводится с помощью трубчатых печей CARBOLITE STF 15/180 и CARBOLITE MTF 12/25/250, а также с использованием рентгеновского дифрактометра ДРОН-2.
Прецизионное определение параметра решетки ИМТК, извлеченного из термометрируемой детали производится при помощи рентгеновского дифрактометра ДРОН-2.

 

Яндекс.Метрика

Created by Lexx