Авторы

Применение барорезисторов из моносульфида самария при проведении теплофизических экспериментов

УДК 536.12

Применение барорезисторов из моносульфида самария при проведении теплофизических экспериментов

Большев К. Н., Иванов В. А., Степанов А. А., Каминский В. В.

Аннотация
Барорезисторы – полупроводниковые датчики локального давления на основе моносульфида самария. Принцип действия датчика основан на зависимости электросопротивления рабочего слоя от давления и температуры, что позволяет вычислить давление, зная температуру датчика. Существенное преимущество данных датчиков состоит в том, что их можно размещать внутри исследуемого объекта, измеряя давления в различных областях. Рассматривается применение данных датчиков при низкотемпературных натурных испытаниях сосудов высокого давления. Для нагружения сосудов использовалась методика, использующая внутреннее давление замерзающей воды. Приведены экспериментальные данные, которые позволили наблюдать процессы, происходившие внутри замкнутого объема сосуда высокого давления по мере образования льда и роста давления. Также рассматривается влияние электрического потенциала на пластичность сосуда в аналогичных условиях. Был проведен эксперимент по применению данных датчиков для измерения давления при одномерном промерзании во влажном грунте. Приведены результаты для двух датчиков располагающихся на разной глубине.

Ключевые слова: барорезистор, датчик давления, образование льда, промерзание грунта.

Список литературы

1. Иванов В.А., Большев К.Н., Алексеев А.А., Каминский В.В., Степанов Н.Н. Методика исследования ветвления трещины при низкотемпературных натурных исследованиях. // Научное приборостроение. 2010. т. 20. № 2. C. 120-125.

2. Каминский В.В., Соловьев С.М., Степанов Н.Н., Володин Н.М., Молодых А.А., Иванов В.А. Особенности свойств полупроводниковых тензо- и барорезисторов на основе сульфида самария. / VI МНК «Прочность и разрушение материалов и конструкций» – Оренбург, 2010. C. 261-269.

3. Каминский В.В. Особенности применения полупроводниковых тензо- и барорезисторов на основе сульфида самария / В.В. Каминский, А.А. Молодых, Н.Н. Степанов, С.М. Соловьев, Н.М. Володин, В.А. Иванов // Научное приборостроение. 2011. т. 21. № 2. С. 120-126.

4. Каминский В.В., Володин Н.М, Сосов Ю.М., Иванов В.А. Тензорезистор / Авторское свидетельство №1717946. Заявка №4717046, приоритет от 11 июля 1989 г. Зарегистрировано в Гос. реестре изобретений СССР 8 ноября 1991 г. Коды классификатора G01B7/16, 7/18.

5. Алексеев А.А., Большев К.Н., Иванов В.А., Левин А.И. Методика исследования ветвления трещины при низкотемпературных натурных испытаниях. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2006. т. 72. № 10. С.39-42.

6. Alexeev A.A., Syromyatnikova A.S., Bolshev K.N., Ivanov V.A. Fracture mechanisms during crack branching. Part 2. Steel // World Applied Sciences Journal. 2013. 24(4). 421-428 p. (indexed by Scopus).

7. Иванов В.А, Ефимов В.М, Петров З.Е, Левин А.И. Автоматизация натурных испытаний труб и сосудов высокого давления. / X Международная НПК «Актуальные проблемы современных наук». – Польша, 2014. С. 3-11.

8. Иванов В.А., Большев К.Н., Малышев А. В., Степанов А.А. Определение температурного и барического коэффициентов сопротивления барорезисторов на основе моносульфида самария. / Материалы Х НТК «Современные проблемы теплофизики и теплоэнергетики в условиях Крайнего Севера» –Якутск, 2013. С. 90-96.

9. Иванов В.А, Ефимов В.М, Петров З.Е, Левин А.И. Натурные испытания труб и сосудов высокого давления. / X Международная НПК «Актуальные проблемы современных наук». – Польша, 2014. С. 16-25.

10. Иванов В.А. Измерение давления барорезисторами на основе SmS во льду, в воде и в мерзлом грунте. / В.А. Иванов, В.В. Каминский, К.Н. Большев, А.А. Степанов, С.М. Соловьев // Приборы. 2012. № 1. С.17-23.

11. Алексеев A. А. , Большев К. Н. и др. Ветвление трещины при разрушении цилиндрических оболочек из углеродистой стали внутренним давлением. // Деформация и разрушение материалов. 2008. № 12. С.33-39.

12. Большев К.Н., Иванов В.А., Малышев А.В., Степанов А.А. Низкотемпературный криостат для градуировки термометров сопротивления, термопар и барорезисторов. V Евразийский международный симпозиум по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата. 2010 . С. 82-83.

13. Большев К.Н. Натурные испытания магистральных труб и сосудов высокого давления. / К.Н. Большев, В.А. Иванов, А.А. Степанов, В.В. Каминский, З.Е. Петров // Промышленная теплотехника. 2014. № 1(36), с. 80-90.

Читать статью полностью