Способ контроля температуры электропроводящей нити Советский патент 1982 года по МПК G01K7/16 

(5) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩЕЙ

1

Изобретение относится к производству специальных волокон и может быть использовано для автоматического ; контроля технологического процесса получения волокна на основе полупроводника методом высокотемпературного пиролиза на электропроводящей noR-.-v

ложке.

Известен способ контроля температу ры проводников, основанный на измерении зависимости их сопротивления от температуры fllНедостаток данного способа состоит в том, что он может быть использован для измерения температуры нитей нагревательных элементов, находящихся под напряжением.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ контроля температуры электропроводящей нити , находящейся под напряжением, заключающийся в измерении падения

НИТИ

напряжения на нити, силы тока через нее и определении ее сопротивления 23.,

Недостатком указанного способа гявляется низкая точность контроля температуры, так как часть напряжения падает на сопротивлении контактов нити с внешней цепью.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

Ю Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют площадь поперечного сечения нити,поступающей в камеру пиролиза с жидкими контактными затворами, и темJ5 пературу одного из этих затворов, а температуру нити определяют по формуле:

®-tl-p -c j-p ®)-o,

20, где ( - эмпирическая константа;

О - удельное сопротивление нити;

cL температурый коэффициент сопротивления нити; E - длина нити между затвора ми; площадь поперечного сечения нити; ток, проходящий через нить и - падение напряжения на нити G- температура затвора на вых де из камеры пиролиза. На чертеже изображена схема устройства, осуществляющего контроль температуры электропроводящей нити. Устройство содержит электропроводящую нить 1, используемую в качестве подложки, камеру 2 пиролиза, выходной затвор 3 трансформатор k, выпрямитель 5 фильтр 6, датчик 7 /температуры входного затвора, анало I го-цифровой преобразователь 8 температуры, цифровой амперметр 9I циф ровой вольтметр 10, цифровой датчик IV сечения подложки, электронную вычислительную машину (ЭВМ) 12, циф -роаое табло 13. входной затвор 1, Способ контроля температуры элек тропроводящей подложки заключается в следующем. В результате нанесения на электр проводящую нить .1 полупроводниковог покрытия (например, карбида кремния вследствие того, что электропроводность покрытия много меньше электро проводности материала нити, сопротивление участка цепи между затвора ми 3 и I состоит из сопротивления самой нити 9Е ), где J - удельное сопротивление нит 1 - длина нити между затворами S - площадь поперечного сечени нити J ci - температурный коэффициент сопротивления нити; 0 - температура нити, С и из сопротивления контакта между нитью и затвором 3 состоящего из наносимого в процессе пиролиза слоя полупроводника. Это сопротивление, -IV-f равное RO -р : эмпирическая Константа; температура затвора, Кj ток, протекающий через нить и затвор, получено в результате логарифмирования Уравнения Шокли для тока чере полупроводниковый переход I 30oU де JQ - тепловой ток через переходj q - заряд электрона; и - напряжение на переходе; k - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура перехода . Из уравнения для общего сопротивения цепи О ре „ . J g IfdWJ- .j. , где и - суммарное падение напряжения между затворами, получаем/-, -/Г 5, уеэ ) dTr в процессе нанесения полупроводникового покрытия на электропроводяую нить Т, находящуюся в камере 2 между затворами 3 и 14, через нить пропускают электрический ток от источника напряжения , состоящего из рансформатора k, выпрямителя 5 и ильтра 6. С помощью вольтметра 10 и амперметра 9 измеряют напряжение, приложенное к затво|эам 3 и k,и ток через нить. Датчиком 7 температуры регистрируют, температуру затвора 3 а датчиком 11 измеряют поперечное сечение нити. Затем, в соответстВИИ с формулой 12 I определяют температуру нити. Последнюю операцию осуществляют с помощью ЭВМ 12, а результат вычисления выводят на цифровое табло 13. При оценке температуры термостойких волокон, получаемых методом пиролиза парогазовой смеси йа электропроводящей подложке, предлагаемый способ обеспечивает повышение точности контроля, а также создает предпосылки для автоматизации контроля и управления процессом,пиролиза. Формула изобретения Способ контроля температуры электропроводящейнити, находящейся под напряжением, заключающийся.в измерении падения напряжения на нити, силы тока через нее и определении ее сопротивления, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности контроля, дополнительно измеряют площадь поперечного сечения , поступающей в камеру пиролиза с жидкими контактными затворами, и температуру одного из этих затворов, а температуру нити определяют по формуле о. -If S е- It чи-рв),

p - эмпирическая константа;

J - удельное сопротивление нити; oL - температурный коэффициент

сопротивления нити, 6 - длина нити между затворами; S - площадь попзреченого сечеНия

нити;

1 - ,ток, проходящий через нить; и - падение напряжения на нити,

0- температура затвора на выходе из камеры пиролиза. Источники информации, принятые во внимание при экспертиае

1.Справочник радиолюбителя. Под. ред. Куликовского, М., Радио ; 19б2.

2.Фремке А. В. Электрические измерения. М., Госэнергоиздат, (прототип).

no

PV Wyf-J

0-.