الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.
قیمت
قیمت این مقاله: 25000 تومان
(ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره
۱۱
کد مقاله
PHY11
مترجم
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh
نام فارسی
اندازه‌گیری دمای گذرا با استفاده از ترموکوبلهای تعبیه شده
نام انگلیسی
Transient Temperature Measurement Using Embedded Thermocouples
تعداد صفحه به فارسی
۲۴
تعداد صفحه به انگلیسی
۶
کلمات کلیدی به فارسی
دما، ترموکوبل
کلمات کلیدی به انگلیسی
Temperature, Thermocouples
مرجع به فارسی
مرجع به انگلیسی
کشور
اندازه‌گیری دمای گذرا با استفاده از ترموکوبلهای تعبیه شده
چکیده
زمان پاسخ یا واکنش ترموکوبلها معمولا به عنوان یک عامل محدود کننده تلقی می‌شود، آن هم به هنگامی که تغییرات دمایی گذرا می‌بایست در جامدات اندازه‌گیری و ارزیابی شود. به طور نمونه ، تغییرات دمایی گذرا که به هنگام کرنش دینامیکی مواد، تشکیل باند برشی آدیاباتیک، شکستگی دینامیکی و فیلدهای مربوطه روی می‌دهند معمولا با استفاده از تکنیکهای اندازه‌گیری غیرتماسی پیچیده نظیر تشخیص‌گرهای مادون قرمز مورد بررسی قرار می‌گیرند. در این پدیده‌ها ، مقیاس زمانی در مرتبه میکروثانیه می‌باشد. در این مقاله ، نویسنده با استفاده از ترموکوبلهای تعبیه شده کوچک (ETC) کاربرد این ترموکوبلها را برای چنین موارد اندازه‌گیری مورد بررسی قرار می‌دهد. آزمایشات انجام پذیرفته بوسیله دیسکها یا صفحات پلیمری بار شده دینامیکی (با نرخ کرنش ۱۰۳S-1) نشان می‌دهد که ترموکوبلها ، دماهای گذرا را با استفاده از زمان خیز معمولی کوتاه ، در نتیجه تبدیل تغییر شکل خمیری به گرما ثبت می‌کنند. این مشاهدات، هماهنگ با راه‌حل توزیع دمایی در یک شیب کروی به یک دمای سطح صاف می‌باشد که واکنش سریع یکسان را پیش‌بینی می‌نماید. به طور خاص ، با توجه به یک کره که نماینده یک حس‌گر می‌باشد، نشان داده شده است که دمای میانگین در ظرف چند میکرو ثانیه افزایش یافته است. این نتایج تجربی می‌تواند برای حل نتایج آزمایشی ما با توجه به واکنش ضربه‌ای محاسبه شده حس‌گر جهت ترمیم گوناگونی دمای حقیقی به کار گرفته شود. این نتایج نشان می‌دهد که ترموکوبلهای کوچک را می‌توان در کنار هم جای داد تا آنکه اطلاعات مفید در خصوص ارتقای دمای گذرا در یک جامد را بدست آورد. این تکنیک به راحتی قابل استفاده بوده و ارائه دهنده مکملی مهم برای دیگر تکنیکهای غیر تماسی می‌باشد.
اندازه گیری دمای گذرا ترموکوبل
مقدمه
نیاز برای اندازه‌گیری دما معمولا همراه با علم مکانیک تجربی می‌باشد. با توجه ویژه به مکانیک جامدات تولید گرما در یک جامد تغییر شکل یافته خمیری بوسیله تیلور و کویینی مورد بررسی قرار گرفت. این نویسندگان نشان داده‌اند که قسمت اصلی انرژی کرنش خمیری به کار رفته شده در دفرمه نمودن یک فلز، بخش تبدیل گرمایی آن می‌باشد. به طور مثال با نگهداشتن یک نمونه کششی فولاد مفتول‌پذیر درست پس از شکستگی. البته به این نکته توجه شود که ممکن است این نمونه بسیار گرم باشد. تأثیر دیگر تأثیر ترموالاستیک مرتبط با تغییرات حجم می‌باشد. هردوی این تأثیرات برای دفرمه‌سازی نیمه استاتیک بوسیله دیلون و تاچرت مورد بررسی قرار گرفته است. در سالیان اخیر ، تأثیر ترموالاستیک به حساب آمده و از طریق استفاده از دوربین‌های مادون قرمز عینیت یافته است.
به هنگامی که تغییرات دمای از ذات گذرایی نظیر آنچه در ضربه است برخوردار می‌شوند ، مکانیسم‌های شکستگی و فیلد مرتبط ، تغییرات دمایی تنها در مقیاس‌های زمانی بسیار کوتاهی روی داده و اندازه‌گیری‌ها کاملا برای اجرا حساس و ظریف می‌باشند. این تکنیکها را می‌توان به طور گسترده‌ای به دو کلاس تقسیم‌بندی کرد : تکنیکهای کاوش تماسی و غیر تماسی. اولین تکنیک را می‌توان با استفاده از ترموکوبلها مورد بررسی قرار داد و تکنیک دوم را نیز می‌توان با استفاده از حسگرهای دمای مختلف مشخص نمود. هر یک از این تکنیکها دارای مزیت‌های خاص خود بوده و خصیصه کلیدی تکنیک به کار گرفته شده زمان پاسخ یا زمان ویژگی مورد نیاز جهت حس نمودن یک تغییر دمایی گذرا می‌باشد. تحقیق اخیر نشان داده است که تشخیص‌گرهای مادون قرمز دارای خصیصه خیزش زمانی بسیار کوتاه (چند میکروثانیه) می‌باشند.
…
این مقاله دارای ۴ قسمت اصلی می‌باشد. اولین قسمت تشریح مرحله آزمایشی و در پی آن نمایش ومباحثه نتایج حاصل از آن می‌باشد. مرحله بعد ویژگی‌های تئوریکی واکنش ترموکوبل گذرا را بیان می‌دارد.
اندازه گیری دمای گذرا ترموکوبل
موارد آزمایشی
اولین سری‌های آزمایشات مربوطه بر روی دیسکهایی با قطر ۵ و ۱۰ میلیمتر ساخته شده از پلی‌کربنات تجاری PC) و (MPA می‌باشد. یک سوراخ به قطر ۳/۰ میلیمتر و درازای ۴ میلیمتر در منطقه میانی ناحیه ضخیم دیسک ایجاد شده و بدین وسیله حس‌گر نوع T (آلیاژ مسی) ترموکوبل نصب گردید. قطر سیم‌پیچ ترموکوبل می‌باشد سوراخ ایجاد شده نیز به صورت دقیق با استفاده از مایع آکریلیک پلیمر ، که خصیصه‌های گرمایی آن نزدیک به پلیمرهای مورد بررسی تصور شده، مهروموم گشت. با انجام عملیات مهروموم به صورت کاملا، دقیق تماس مطلوب بین ترموکوبل و ماده مورد بررسی حاصل خواهد شد. ۸ نوع از چنین دیسکهایی برای هر یک از موارد مورد نظر تحت آزمایش مورد استفاده قرار گرفت (شکل۱).
سری‌های اضافه‌ای شامل ۱۰ نمونه در حالتهای مختلف آماده گردید. در اینجا ، ما از پلی‌استرین مایع (PS) استفاده کرده تا بدین وسیله نسبت به قالب‌گیری دیسکهایی با قطر ۳۰ میلیمتر اقدام نماییم. این رویه به منظور دستیابی به تماس مطلوب بین ماده و دانه حس‌گر اتخاذ گردید. ضخامت این گونه و محل دقیق نوک حس‌گر به صورت متغیر بوده که نتیجه فرآیند تولید می‌باشد.
..
اندازه گیری دمای گذرا ترموکوبل
نتایج
شکل۲ نشان دهنده نتایج معمولی آزمایشات انجام گرفته فوق‌الذکر می‌باشد. این موارد سیگنالهای خام می‌باشند که به روشی که پالس تنشی پیشاپیش نمونه اندازه‌گیری شده بود سینک نگردیده است. در مرحله نصب ، امواج تنش تابشی با حالت معمولی ، پس از ثبت بوسیله کرنش‌سنج در میله تابشی، به نمونه دسترسی می‌یابد. سیگنال بازتاب یافته در رابط میله- نمونه ، پس از مورد نیاز برای رفت و برگشت رابط کرنش‌سنج ، تشخیص داده شده است. قابل توجه می‌باشد که تا هنگامی که این نمونه بین میله‌ها به صورت ساندویچی قرار گرفته است، به حالتی متوالی به وسیله امواج انتشار یافته در جلو و عقب میله تابشی، چکش‌کاری می‌گردد.
تا زمان ضربه ، سیگنال دمایی به صورت ثابت باقی می‌ماند و پس از آن خیزش آن شروع می‌شود. در مرحله بعد ، سیگنال به تندی نوسان یافته که بیشتر به واسطه آسیب ترموکوبل به خاطر شکست نمونه می‌باشد. در شکل۳-۵ ما نتایج حاصل شده برای هر نوع از آزمایشات را ، پس از شیفت سیگنال گرمایی بوسیله وقفه فوق‌الذکر جهت بدست آوری یک زمان مشترک مبدأ براساس خواندن کرنش‌سنج، ارائه می‌دهیم.
برای نمونه‌های PC (شکل۳) ، دما به صورت مرحله‌ای افزایش یافته تا آنکه شکست گونه‌ای حاصل شود. اولین خیزش دمایی پس از ضربه اولیه حاصل می‌گردد (). به هنگامی که موج تنشی دوباره به نمونه برخورد کند ، یک خیزش دمای ثانویه همزمان به طور مشخصی مشاهده می‌شود که در طی آن نمونه معمولا با شکست روبرو می‌گردد. وقفه کوچکتر بین سیگنال تنش و سیگنال دمایی مشاهده شده است زمانهای خیزش معمولی بسیار کوچک می‌باشد (مرتبه ). این نمونه به عنوان یک دیسک مسطح که دمای به اوج رسیده آن به راحتی احساس می‌شود بازیابی می‌گردد. خیزش دمای معمولی در محدوده ۱۰ تا ۲۰ درجه سانتیگراد می‌باشد.
…
اندازه گیری دمای گذرا ترموکوبل
خلاصه و نتیجه‌گیری
تکنیک ترموکوپل تعبیه شده (ETC) بعنوان ابزاری برای اندازه‌گیری تغییرات دمای گذرا در جامدات مورد ارزیابی قرار گرفته است.
این آزمایشات بر روی سه نوع پلیمر که در معرض ضربه سرعت بالا قرار داشته (معمولا ۳۰ m/s) انجام پذیرفته است.
ثبت دمایی نشان می‌دهد که ترموکوپل تعبیه شده آن دسته از دماهای گذرا را اندازه‌گیری می‌کند که در نتیجه تبدیل انرژی کرنشی به گرما بدست آمده است. زمان واکنش این ترموکوپل معمولا در مرتبه می‌باشد.
واکنش ترموکوپل را می‌توان با بررسی حل معادله گرمای گذرا برای یک محدوده که در معرض دمای سطح ثابت می‌باشد پیش بینی نمود. عبارات بدست آمده برای دمای میانگین و توزیع دما هر دو نشان دهنده خیزش زمانی بسیار اندک می‌باشد که مشابه با مواردی است که در آزمایشات ما اندازه‌گیری شده است.
واکنش ضربه‌ای پیش بینی شده را می‌توان برای وامیختگی رکوردهای آزمایشی مورد استفاده قرار داد تا آنکه دقت آزمایشات افزایش یابد.
نتایج جاری نشان می‌دهد که این تکنیک را می‌توان برای بررسی مشکلات گذرایی در پلیمرها بکار گرفت. همچنین پتانسیل انتقال به مواد دیگر نیز وجود دارد.
به همین منوال، ETC نیز بعنوان یک مورد باارزش و افزایشی ساده در مقایسه با تکنیکهای اندازه‌گیری غیرتماسی پیچیده موجود مطرح می‌باشد. این امر همچنین یک ابزار مفید برای مواردی می‌باشد که در آنها شی مورد بررسی از تشخیص‌گر بالقوه آن مخفی یا پنهان می‌باشد.
لطفا به جای کپی مقالات با خرید آنها به قیمتی بسیار متناسب مشخص شده ما را در ارانه هر چه بیشتر مقالات و مضامین ترجمه شده علمی و بهبود محتویات سایت ایران ترجمه یاری دهید.
