Методы оптической микропирометрии для исследования тепловой структуры волны горения самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

• Автор: Калачев, Александр Викторович
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Глава I Обзор методов исследования волны СВС
1.1 Классические модели волны твердопламенного горения
1.2 Теоретические и экспериментальные исследования СВС
1.2.1 Основные направления исследований
% 1.2.2 Обзор методов экспериментальной диагностики СВС
1.2.3 Компьютерное моделирование режимов горения СВС
1.2.4 Исследования структуры исходных порошков и волны горения
1.3 Методы измерения температуры в процессах СВС
1.3.1 Контактные методы
1.3.2 Оптические методы
1.3.3 Оптическая пирометрия процессов СВС
1.4 Выбор и обоснование диссертационных исследований
* Глава II Физические модели оптической микропирометрии пористых сред
2.1 Физическая модель квазипериодической структуры слоистой пористой среды
2.2 Методика определения температуропроводности дисперсных сред насыпной плотности
2.3 Методики определения излучательной способности
ф 2.3.1 Особенности теплового излучения пористого тела
2.3.2 Методы определения излучательной способности
2.3.3 Метод сравнения с эталоном
2.3.4 Радиационный метод
2.3.5 Метод поглощения
2.3.6 Черное тело в образце

2.4 Способ определения спектральной температуры по времени экспозиции насыщения
2.4.1 Принцип работы
2.4.2 Математическая модель сигнала
2.5 Оптическая диагностика СВС
Основные выводы и результаты
Глава III Разработка приборов микропирометрии процессов СВС
3.1 Средства для калибровки пирометров
3.2 Микропирометры для исследования СВС
3.2.1 Микропирометры на основе фотодиодов
3.2.2 Пироэлектрический пирометр
3.2.3 Микропирометр с высоким пространственным разрешением
3.2.4 Пирометры на фотодатчиках в режиме накопления заряда
3.3 Экспериментальный стенд для исследования процессов СВС
3.4 Стенд для определения излучательной способности
3.4.1 Схема установки
3.4.2 Подготовка образца
3.4.3 Схема проведения эксперимента
3.4.4 Обработка результатов измерений
3.4.5 Стенд для определения излучательной способности методом поглощения
3.5 Стенд для определения температуропроводности шихты
Основные выводы и результаты
Глава IV Исследование тепловой структуры волны горения СВС
4.1 Результаты исследований температуропроводности шихты
4.2 Исследование излучательной способности СВС материалов
4.2.1 Излучательная способность образцов №3А1 и Т1А1
4.2.2 Излучательная способность №3А1 в процессе синтеза
4.3 Исследование тепловой структуры волны горения в СВС

4.3.1 Сопоставление видеокадров процесса и конечной структуры
4.3.2 Образование микроочагов, расшифровка термограмм горения
Основные выводы и результаты
Заключение
Список литературы

ником и образцом, отвод тепла из образца в детали крепежа, в датчик термометра.
2.3.6 Черное тело в образце
Наиболее радикально решает проблему измерения монохроматической излучательной способности е организация черного тела в исследуемом образце.
Для материалов с хорошей теплопроводностью и электропроводностью модель черного тела выполняют чаще всего в виде длинной тонкостенной трубки с отверстием той или иной формы в стенке. Трубка нагревается электрическим током. Если материал не может быть нагрет непосредственным пропусканием тока, то он может быть нанесен тонким слоем на токопроводящую трубку.
Принципиальная схема измерений в последнем случае заключается в следующем. Трубчатый образец помещают в вакуумную камеру. С помощью оптической системы на линейный приемник излучения поочередно направляется излучение поверхности трубки и отверстия, которое является эталоном. Излу-чательная способность отверстия может быть сделана весьма близкой к единице, в первом приближении еэ =1, и по (2.30)-(2.32) в зависимости от задачи и типа приемника определяется либо монохроматическая, либо интегральная из-лучательная способность материала.
2.4 Способ определения спектральной температуры по времени экспозиции насыщения
2.4.1 Принцип работы
Принцип режима накопления заряда сводится к следующему [139]. Если на р-и-персход подается отрицательное напряжение и затем цепь размыкается, то заряд будет накапливаться в обедненном слое. При этом скорость изменения