СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ Советский патент 1969 года по МПК G01K11/00 G01K3/14 

Изобретение относится к области измерения температуры труднодоступных и подвижных деталей машин.

Для измерения темлературы, например, порш.ней двигателей внутреннего сгорания применяются главиьш образом два метода: метод термопар и метод плавких индикаторов (вставок).

Применение метода термопар для измерения темиературпого толя поршней двигателей встречает известные трудности, связанные с созданием надежного токосъемного устройства.

Второй метод основан на (применении ряда элект|рических .сплавов, температуры плавления которых заранее известны. Плавкие вставки выполняются ,в виде тонкостенных алюминиевых капсюлей, заполненных сплавом. Температуру в выбранной точке поршня измеряют путем установки группы из трех-четырех вставок с соседними температурами плавления. За измеренную тем1пературу в исследуемой точке ПОршня лри-нимают среднее значение температур олавления двух соседних по температуре плавления индикаторов, из которых один вьгалавился, а другой не выплавился. Хотя известен ряд успешно выполненных измерений тем1ператур поршней с помощью плавких индикаторов, такой метод измерения температур деталей двигателей внутреннего

сгорания нашел ограниченное применение вследствие большой трудоемкости эксперимента. Для каждого исследуемого теплового состояния иоршня необходимо, несколько раз разбирать двигатель для сужения диапазона и Подбора интервала температур плавления сплавов во всех точках детали, где измеряется температура. Кроме того, из-за отсутствия близких по температуре плавления эвтектических сплавов точность измерений доходит даже до 50° С.

Для измерения температуры труднодоступных в inponecce работы и движушихся деталей машин предлагается способ, по которому

в 1контролируемое место детали устанавливают вставку из закаленной стали, например У10А и по изменению ее твердости после нагрева судят об искомой величине. Вставки иредлагается изготавливать из закаленной высокоуглеродистой стали или друпих материалов, которые позволяют использовать эффект падения твердости металлов при повышении их температуры. Твердость стали, ка« известно, зависит как от температуры отпуска, так и от продолжительности выдерж и при той же температуре. Однако падение твердости при отпуске ряда специальных сталей становится уже через небольшой промежуток времени их нагрева независимым от продолтемпературой «алрева. Так, например, у закаленной стали У10А падение твердости при отпуске IB интервале от 150 до 400° С наблюдается лишь в течение лервых двух часов (Выдерл ки при данной температуре. Дальнейшее увеличение 1продолл ительности выдержки практически уже не оказывается на изменении твердости этой стали при отпуске при одной и той же температуре.

Это свойство таких сталей позволяет исПользовать их в качестве материала для .неплавких индикаторов.

Неплавкие 1вставки изготавливают цилиндрической формы диаметром 1-2 мм и длиной 1,5-2,5 мм. Перед экспериментом должна быть заранее известна «ли установлена зависимость твердости материала вставки от изменения температуры. Кроме того, для выявления необходимой продолжительности работы дизеля на исследуемом режиме должна быть также известна длительность первого периода, при котором падение твердости мате|риала еще зависит от продолжительности отпуска стали при данной тем1пературе. Длительность испытаний двигателя на заданном режиме долж.на о бязательно превышать продолжительность этого периода. Для измерения температуры в выбранной точке исследуемой детали неплавкий индикатор устана(вли1вают с гарантированным натягом или на резьбе в глухое отверстие детали непосредственно, либо с помошью тонкостенной алюминиевой втулки или капсюли, либо другим способом. Затем вставку закрепляют в детали путем кернения кромок отверстия. После иопытания двигателя на заданном режиме снимают исследуемую деталь, извлекают индикатор, зачищают поверхность неплавкой iBCTaSiKH и замеряют ее твердость. По шолученной твердости вставки определяют температуру в данной точке детали. Для этого используется тарировочяая игривая, дающая зависимость твердости .материала вставки от его температуры.

Предмет изобретения

Способ измерения температуры, основанный на зависимости твердости материала от температуры, отличающийся тем, что, с целью измерения температуры труднодоступных в процессе работы и движущихся деталей машин, в контролируемое место детали устанавливают вставку из закаленной стали, например, У10А и по изменению ее твердости после нагрева судят об искомой величине.