способ неразрушающего контроля изделий

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля изделий, заключающийся в том, что осуществляют нагрев объекта стабилизированными по амплитуде импульсами тока с частотной модуляцией, выделяют низкочастотную составляющую изменения амплитуды импульсов напряжения, измеряют разность фаз между модулирующим сигналом и низкочастотной составляющей напряжения, измеряют напряжение по фронту и спаду каждого импульса и по результатам измерений определяют теплоемкость, теплопроводность и температурный коэффициент сопротивления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей способа и определения как температурной, так и токовой составляющей температурного коэффициента сопротивления, дополнительно измеряют сопротивление образца при температуре, отличной от температуры, при которой определено его начальное сопротивление, определяют по результатам измерений температурную составляющую температурного коэффициента сопротивления



где R₀ начальное сопротивление образца при начальной температуре Т₀;

T=T^o₁-T^o_o разность между вторым значением и начальным значением температуры;

R=R₁-R₂ разность значений сопротивлений образца при температурах T=T^o₁-T^o_o

и рассчитывают токовую составляющую температурного коэффициента сопротивления

_I=-_т

где температурный коэффициент сопротивления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к методам кондуктометрического контроля изделий и может быть использовано для определения теплофизических характеристик изделий радиоэлектронной и микроэлектронной аппаратуры, а также для разбраковки изделий по теплофизическим параметрам.

Известен способ определения теплофизических характеристик, используемых для контроля изделий без их разрушения. Способ заключается в нагреве образца импульсом тока и определении динамической величины сопротивления при остывании, с последующим расчетом теплофизических характеристик (1).

Недостатком способа является его ограниченность и невозможность определять некоторые характеристики, например, температурный коэффициент сопротивления.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей способа и определение как температурной, так и токовой составляющей ТКС.

Способ реализуется в следующей последовательности операций.

Исследуемый образец нагревают протекающим по нему током. Работа осуществляется в импульсном режиме (т.к. нагрев осуществляется импульсами тока) с частотной модуляцией импульсов. Амплитуда импульсов тока нагрева стабилизирована. Регистрируют динамическую величину напряжения на образце. Из полученной реализации выделяют низкочастотную составляющую и измеряют разность фаз между модулирующим сигналом и низкочастотной составляющей напряжения, а также напряжение по фронту и спаду каждого импульса в реализации. По результатам измерения определяют теплопроводность, теплоемкость и температурный коэффициент сопротивления исследуемого образца.

Для конкретного образца нормируются:

I_o амплитуда импульсов тока;

R_o сопротивление образца в ненагретом состоянии;

U_o I_oR_o напряжение на образце в ненагретом состоянии;

S площадь поверхности образца;

круговая частота модулирующего сигнала;

частота следования импульсов тока как функция времени в соответствии с законом модуляции;

_o длительность импульса.

Измеряются следующие информативные признаки:

_o разность фаз между низкочастотной составляющей напряжения и модулирующим сигналом;

U_фр напряжение измеряемого на образце по фронту импульса;

U_сп напряжение измеряемого на образце по спаду импульса.

Теплофизические характеристики определяются по следующим формулам:







где температурный коэффициент сопротивления,

C теплоемкость образца,

l теплопроводность образца.

Коэффициент К_o определяется по градуировке, a_o и b_o рассчитываются по результатам измерений:









Частота определяется в момент времени _o/

h коэффициент теплоотдачи,

плотность вещества.

При определении ТКС (a) нормируется начальная температура T^o_o, при которой производная измерения, и R_o начальное значение сопротивления образца при температуре T^o_o.

При определении температурной составляющей ТКС (_т), дополнительно измеряют сопротивление образца при температуре T^o_I, отличной от T^o_o и рассчитывают _т по формуле



где R_o начальное сопротивление образца при начальной температуре T^o_o,

T=T^o₁-T^o_o разность между вторым значением и начальным значением температуры,

R разность значений сопротивлений образца при температуре T^o₁ и T^o_o.

Далее определяют токовую составляющую ТКС (_I)

_I=-_т (3)

где температурный коэффициент сопротивления.