Измерение высоких радиационным методом

Были приняты попытки радиационным методом измерить температуру на плоскости скалывания внутри образца путем сверления сквозного отверстия и замера инфракрасного излучения со дна отверстия, образующегося в результате деформации металла в плоскости скалывания. Трудоемкость радиационного метода для изучения температурного поля ограничивает его применение в лабораторных исследованиях, хотя точность измерений достаточно высока ( 3,5%). [c.21]

В настоящее время для диагностики состояния трубопроводов в процессе их эксплуатации используется широкий спектр универсального и специализированного оборудования, реализующего все известные физические принципы и методы технической диагностики, которые способны с высокой скоростью обследовать достаточно большие участки деталей и конструкций (радиационные, электромагнитные, рентгеновские, акустические и др., а также их комбинации). Однако интерпретация результатов измерений, проводимых такими методами, обычно представляет ряд трудностей, связанных с неоднозначностью изменения измеряемых параметров в зависимости от типов возникающих деформационных дефектов. Таким образом, эти методы неразрушающего контроля (НК) пред- [c.27]

Анализ функции еэ(Тст, Тея, есл) позволяет сделать определенные заключения об области применимости методов измерения лучистого потока, описанных в параграфе 4.2, которые основаны на предположении об аддитивности лучистого и конвективно-кондуктивного потоков. Если средняя концентрация дисперсной среды вблизи поверхности достаточно высока и распределение температуры слабо зависит от радиационных характеристик системы (см. рис. 4.14), предположение об аддитивности будет справедливо. В то же время в разреженном слое профиль температуры вблизи поверхности существенно зависит от степени черноты частиц и стенки. При этом гипотеза об аддитивности радиационного и кондуктивно-конвективного переноса, по-видимому, ошибочна, а основанные на ней методы измерения некорректны. [c.180]

Световое моделирование радиационного теплообмена обладает рядом достоинств, способствующих его применению. Во-первых, сам по себе принцип светового моделирования позволяет исследовать процесс радиационного теплообмена в чистом виде и избежать ошибок, вносимых конвекцией и кондукцией, которые существенно осложняют экспериментальное исследование радиационного переноса на тепловых моделях. Во-вторых, световая модель имеет комнатную температуру, что существенно упрощает все операции экспериментирования и измерения по сравнению с излучающей системой, работающей при высоких температурах. В-третьих, применяемые для регистрации световых потоков измерительные средства могут быть изготовлены с большей чувствительностью и точностью, чем измерительные приборы для теплового излучения. И, наконец, метод светового моделирования является очень эффективным способом для определения как локальных, так и средних коэффициентов облученности. Его использование для этой цели дало хорошие результаты [Л. 27, 156]. [c.298]

На рис. 9.11 представлена схема реализации данного метода. Образец 2 в виде пластины закреплен с помощью устройства /. Пластина может свободно деформироваться под действием температуры, а изгиб происходит только за счет перепада температур по ее сечению и измеряется устройством 4. Одну из сторон образца охлаждают с помощью охладительного устройства 3. Пластину нагревают внешним тепловым потоком, например, радиационным. Тепловой поток, проходящий через пластину при радиационном нагреве, определяют путем тарировки прибора или измерением количества тепла, отводимого от пластины охлаждающим агентом в стационарном режиме. Радиационный нагрев позволяет создать высокую равномерность теплового потока поверхности пластины. Чтобы падающий радиационный поток полностью проходил через пластину, ее приемную сторону обычно зачерняют. Для измерения температуры образца, при которой измеряется теплопроводность, в измерительной схеме предусматривают устройство 5. Измерение температуры охлаждающей среды может быть также при необходимости использовано для определения температуры пластины (погрешность такого определения мала, если коэффициент теплообмена между средой и пластиной велик). Преимуществом метода является быстрое установление стационарного потока. Температурный коэффициент линейного расширения получают либо измерением, либо из справочных данных. Следует отметить, что коэффициент линейного расширения является величиной более стабиль- [c.60]

Несмотря на многие неоспоримые достоинства радиационной термометрии (бесконтактный характер, высокую производительность измерений, возможность визуализации температурных полей, быстродействие), этот метод не входит в число распространенных, поскольку интерпретация результатов часто требует проведения достаточно сложных дополнительных исследований с целью правильно учесть особенности конкретной установки, материала и процесса. [c.13]

Особый интерес представляет успешный опыт применения радиоактивных изотопов и рентгеновского излучения для контроля толщины лент и листов при прокатке [10, 24, 42, 50, 68]. Такие устройства нечувствительны к вибрациям прокатываемой заготовки, контролируют размер детали независимо от наличия на ней масла, воды или грязи, точность контроля практически не зависит от температуры детали. К сожалению, методы радиационного контроля, применяемые при холодной и горячей прокатке, оказались непригодными для контроля на металлорежущих станках. Метод поглощения излучений при диаметрах деталей 20—150 мм и более, обычно обрабатываемых на металлорежущих станках, требует применения жесткого излучения при высокой активности радиоактивного вещества. Это вызывает необходимость применения дорогого оборудования и чрезвычайно затрудняет создание надежной защиты обслуживающего персонала от облучения. Метод отражения не позволяет получить высокой точности измерения при работе с охлаждением, так как слой жидкости, покрывающий деталь, поглощает значительную часть излучений. Кроме того, точность обоих названных методов недостаточна для использования при чистовой обработке резанием, так как погрешность измерений составляет примерно 1—2% измеряемой величины. [c.125]

При использовании радиационного давления для градуировки измеряют статическое радиационное давление на отражающую или поглощающую границу и по (2.56) вычисляют звуковое давление. Разница между звуковым давлением и радиационным давлением очень велика. Например, для создания радиационного давления в 0,1 Па требуется звуковое давление 15000 Па, и разница составляет 103,5 дБ Поэтому для измерения силы, создаваемой радиационным давлением, нужны очень чувствительные механические рычажные или пружинные системы. Поэтому данный метод применяется только для звуков высокой интенсивности. [c.81]

Измерение температур в энергетических реакторах и активной зоне имеет свои специфические особенности. Во-первых, это вопросы радиационной безопасности, которые требуют применения методов и средств измерения температуры, отличающихся высокой надежностью, во-вторых,— обеспечение длительной работы средств измерения температуры со стабильными или практически стабильными градуировочными характеристиками. [c.75]

Радиационные методы основаны на различных эффектах, происходящих при взаимодействии ионизирующего излучения со средой (ослаблении, ионизации, отражении, изменении спектрального состава излучения и т. п.). Бесконтактность измерения, хорошая пространственная и временная разрешающие способности, простота и надежность измерения в сочетании с высокой точностью привели к широкому применению радиационных методов в исследовательской практике и промышленности для контроля и управления технологическими процессами. [c.245]

Универсальные установки для изучения прочности материалов при высоких температурах методами растяжения, микротвердости известны с 1959 г. Первая такая установка типа ИМАШ-9 служила для измерения микротвердости при растяжении и нагреве в вакууме до температуры 1570 К [ИЗ, 114, 118]. Более совершенная серийная установка ИМАШ-9-66 предназначена для оценки прочности металлов и сплавов при температурах от 300 до 1400 К в вакууме и защитных газовых средах [118, 119, 134]. Основным недостатком этих установок является применение только одного метода нагрева путем прямого пропускания через образец электрического тока низкого напряжения промышленной частоты. В последние годы показано, что при пропускании тока через образец возникает электропластический эффект уменьшения сопротивления металлов пластической деформации [84, 85, 182, 195, 196, 197, 198]. Установки типа НМ-4 японской фирмы Юнион оптикал используют радиационный нагрев образца при растяжении до 1770 К и при измерении микротвердости до 1270 К [119, 226]. [c.95]

Методы измерения П. з. разнообразны и зависят от вещества, в к-ром П. 3. измеряется, диапазона частот и величины коэфф. П. з. Во всех методах измерения важно выделить истинное поглощение и отделить его от других явлений, приводящих к уменьшению амплитуды звука, таких, как сферич. расхождение, дифракционные эффекты, рассеяние (см. Затухание звука), а также потери на склейках и пр. Основные группы методов измерения П. з. методы, основанные на измерении радиационного давления звука или же непосредственном измерении амплитуды звуковой волны в зависимости от расстояния (часто используется в жидкостях), метод УЗ-вого интерферометра (используется в газах при измерении на высоких частотах), метод реверберации (используется на низких частотах), оптич. метод, калориметрич. метод и импульсный метод. Из всех перечисленных методов импульсный является наиболее точным и универсальным. Он позволяет измерять поглощение с точностью до нескольких процентов. [c.263]

Высокий уровень развития измерительной техники является необходимым условием научно-технического прогресса. Разработка и изготовление различных изделий, в том числе и аппаратуры связи, требуют проведения большого числа измерений, выполняемых, как правило, с высокой точностью. Для современной науки и техники характерны процессы, протекающие при очень высоких или очень низких температурах, в условиях вибраций и других видов механических нагрузок и перегрузок, высоких давлениях или глубоком вакууме, в самых разнообразных частотных диапазонах, при наличии электромагнитных и радиационных полей. Все это предъявляет к измерительной технике требования no tOHHHOro совершенствования, создания новых методов измерений, повышения точности измерений, их автоматизации. Развитие средств и методов измерений неразрывно связано с их стандартизацией. [c.79]

Методы контроля то.чщины покрытий, получаемых электрохимическими и химическими способами, а также термины и определения основных понятий в области измерения толщины стандартизированы [122, 132]. Анализ литературы показал, что из девяти методов определения толщины покрытий, рекомендуемых стандартом [122], для газотермических покрытий используются лишь три магнитный, электромагнитный (вихревых токов) и металлографический. Остальные методы не применяются либо из-за высокой коррозионной стойкости керамических покрытий (кулонометрический метод и методы струи и капли), либо из-за сложности и специфичности необходимого оборудования (радиационный и оптический методы), либо из-за больших погрешностей (гравиметрический метод). [c.82]

Надежность и высокое качество проектов радиационной защиты ядерно-технических установок прямо зависят от качества моделей расчетов их адекватности реальным условиям и надежности константного обеспечения. Эти свойства расчетных моделей могут быть проверены только в результате измерений наиболее общей характеристики поля излучения за макетом радиационной защиты — спектра излучения в необходимом энергетическом интервале, обработанном по методике, дающей возможность вычислить погрешности восстановления спектра, а также погрешность определения любого линейного функционала от спектра. Для измерений спектра в области энергий нейтронов от 0,4—1 до 10— 5 МэВ в настоящее время применяют сцинтилляционный спектрометр быстрых нейтронов с кристаллом стильбена различных размеров и электронной схемой дискриминации импульсов от Y-фона по фронту нарастания импульсов. При измерении и обработке (восстановлении) спектра из измеренных амплитудных распределений возникают погрешности, обусловленные методикой эксперимента (неправильный учет фона, различных поправок и т. п.), применяемым методом обработки, а также статистические погрешности. Здесь описываются алгоритмы и программа восстановления спектров быстрых нейтронов и вычисления статистических погрешностей, вызванных статистикой отсчетов в каналах анализатора и нестабильностью регистрирующей аппаратуры спектрометра, приводящей к нестабильности энергетической шкалы анализатора импульсов. Проверку использованных алгоритмов и программы обработки проводили при измерении спектра быстрых нейтронов, образующихся при спонтанном распаде f. Этот спектр хорошо известен по результатам многочисленных экспериментов с использованием различных методик и является своеобразным международным стандартом . Измерения и обработки результатов проводили на измерительно-вычислительном комплексе (мини-ЭВМ 328 [c.328]

Высокие температуры и агрессивность газов в пламени создают существенные ограничения применимости контактных методов. Возможность применения того или иного контактного метода для измерения температуры данного пламени часто определяется подбором соответствующих жаростойких материалов со стабильными характеристиками как для самого термоприемника, так и для арматуры. Далее, введение в зону реакции любого термоприемника неизбежно вызывает локальное нарушение поля скоростей факела. За тыльной поверхностью термоприемника часто наблюдаются явления дожигания, приводящие к искажению температурного поля факела. Кро.ме того, отток тепла от термоприемника по соединительным проводам и снижение его температуры в результате лучистого теплообмена (через пламя) с окружающими пламя предметами при высоких измеряемых температурах могут весьма существенно снизить показания термопрне.мника. Особенно велики радиационные потери в несветящемся пламени. Рассчитать эти потери затруднительно. [c.414]

Длительности нестационарных процессов, в которых необходимо исследование температурной динамики, лежат в очень широком интервале, который можно грубо ограничить рамками от 10 до 10 с. В наиболее быстрых исследуемых процессах, дляш,ихся в течение фемто-и пикосекунд, само понятие температуры требует суш,ественных уточнений и оговорок, поскольку веш,ество в таких процессах не находится в состоянии термодинамического равновесия. Пространственное разрешение некоторых методов термометрии составляет 1 мкм (например, для диагностики биологических клеток созданы термопары, диаметр спс1Я которых 1 мкм), однако для решения ряда задач требуется намного более высокое разрешение. С помощью многочисленных методов измеряют температуры в диапазоне от 10 до 10 К. В области температур в ЮООч-1500 К наиболее распространенным методом измерения является в настоящее время радиационная термометрия. Для измерений при 0 1 К применяются главным образом методы, основанные на температурной зависимости парамагнитных свойств твердых тел [1.3]. В широком диапазоне температур может использоваться шумовая термометрия [1.4], для применения этого метода необходима качественная и чувствительная электронная аппаратура, а регистрируемый сигнал не должен содержать составляющих, происхождение которых имеет нетепловую природу. Расширение диапазона измеряемых температур, повышение точности, быстродействия и удобства применяемых методов и средств термометрии являются основным мотивом создания новых методов и измерительных приборов. [c.8]

В других областях, где отсутствовали возможности применить термопары и радиационные пирометры, разработка и применение лазерных методов проводилась давно. При исследованиях горячей плазмы активные бесконтактные методы измерения температуры также начали применяться на 20-25 лет раньше [1.10], поскольку в этой области не было никакой возможности адаптировать традиционные методы из-за высокой тепловой нагрузки на термозонд, влияния распыляемого зонда на параметры плазмы, а также малой оптической толщины плазмы (при этом спектр излучения существенно отличается от равновесного). Десятки лет проводится термометрия газовых и плазменных потоков с высоким временным разрешением (нано- и микросекундный диапазоны) методами лазерной интерферометрии, спектроскопии когерентного антистоксова рассеяния света (КАРС), лазерно-индуцированной флуоресценции, поскольку традиционные методы не обеспечивают такого быстродействия, какое достигается с помощью импульсных лазеров [c.10]

В середине 20-х годов Френкель предположил, основываясь на изучении электролиза простых солей, что вакансии и внедренные атомы образуются в заметных количествах в твердых телах в результате термической флуктуации и имеют равновесную концентрацию, зависящую от температуры, подобно молекулам пара над жидкостью или твердым телом. Эта идея была развита Шот-тки и Вагнером, которые предложили модель дефектов для конкретных случаев и проверили ее экспериментально. К сожалению, эти экспериментальные методы неприменимы к металлам и сплавам, поэтому истинная природа термически активируемых в них дефектов оставалась предметом дискуссий в течение почти тридцати лет. В течение некоторого периода методика измерения са-модиффузии и изменений, обусловленных радиационными повреждениями, достигла высокого уровня и дала возможность детально изучать природу дефектов в металлах, главным образом в благородных металлах. Изучение дефектов кристаллической решетки в закаленных металлах ос бенно продвинулось вперед после исследования их в тонких проволоках и фольгах с помощью дилатометрических измерений. [c.6]

Рентгеновские методы широко применяются для бесконтактного контроля в металлургической и металлообрабатываютпей промьппгтенио-сти. Величину поглощаемого материалом радиационного излучения можно использовать для измерения толщины и других характеристик материала. В качестве типового примера рассмотрим прокатный стан, где рентгеновская установка служит для измерения толщины проходящих через валки металлических листов или ленты, причем в процессе работы может вьшолняться необходимая регулировка. Рентгеновские методы применяются также для контроля качества сварных швов при изготовлении стальных или алюминиевых сосудов и труб высокого давления. В этих случаях радиационное излучение позволяет обнаружить трещины и раковины в сварном шве. [c.472]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...