Моделирование многоточечного контакта при термоэлектрическом контроле

Моделирование многоточечного контакта при термоэлектрическом контроле

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.31489/2024No1/93-103

Ключевые слова:

термоЭДС, эквивалентный источник, параллельное соединение, многоточечный контакт, нагрузочная характеристика, метод суперпозиции

Аннотация

В статье приведены результаты моделирования многоточечного контакта при термоэлектрическом методе. Показано влияние разных типов источников термоЭДС на нагрузочную характеристику эквивалентного источника термоЭДС, получаемого за счет параллельного соединения нескольких термопар. Представленная модель реализована в пакете NI LabVIEW, находящаяся в свободном доступе. Верификация модели проведена на трех типах термопар: медь\константан, медь\нихром и хромель\алюмель, с разным их количеством, соединенных параллельно. Полученные расчетные нагрузочные характеристики эквивалентного источника отличаются от экспериментальных не более 6%. Представлены результаты моделирования нагрузочных характеристик эквивалентного источника термоЭДС, получаемого за счет параллельного соединения разного количества двух типов термопар. Показано, что для получения достоверных данных необходимо обеспечить нагрузку эквивалентного источника не менее 1 кОма.

Библиографические ссылки

Paul E.M. Introduction to Nondestructive Testing: A Training Guide, Second Edition. John Wiley & Sons. 2005, 712 p. https://books.google.ru/books?id=LtlFcoeIP-UC&printsec=frontcover&redir_esc=y#v=onepage&q&f=false

Nagy P.B. Non-destructive methods for materials' state awareness monitoring. Insight: Non-Destructive Testing and Condition Monitoring, 2010, Vol. 52, Is.2, pp. 61-71. https://doi.org/10.1784/insi.2010.52.2.61

Soldatov A.A., Seleznev A.I., Fiks I.I., Soldatov A.I., Kröning Kh.M. Nondestructive proximate testing of plastic deformations by differential thermal EMF measurements. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2012, Vol. 48, Is.3, pp. 184-186. https://doi.org/10.1134/S1061830912030060

Li J.F., Liu W.S., Zhao L.D., Zhou M. High-performance nanostructured thermoelectric materials. Npg Asia Mater, 2010, Vol. 2, Is.4, pp. 152-158. https://doi.org/10.1038/asiamat.2010.138

Kikuchi M. Dental alloy sorting by the thermoelectric method. European Journal of Dentistry, 2010, Vol. 4, No.1, pp.66-70. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2798792/

Cooper R.F. Sorting mixed metals by the thermoelectric effect. Physics Education, 1976, Vol. 11, Is.4, pp. 290-292. https://doi.org/10.1088/0031-9120/11/4/004

Stuart C. Thermoelectric Differences Used for Metal Sorting. Journal of Testing and Evaluation, 1987, Vol. 15, No. 4, pp. 224-230. https://doi.org/10.1520/JTE11013J

Dragunov V.K., Goncharov A.L. New approaches to the rational manufacturing of combined constructions by EBW. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019, Vol. 681, pp. 012010. https://doi.org/10.1088/1757-899X/681/1/012010

Goncharov A., Sliva A., Kharitonov I., Chulkova A., Terentyev E. Research of thermoelectric effects and their influence on electron beam in the process of welding of dissimilar steels. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, Vol. 759, Is.1, pp. 012008. https://doi.org/10.1088/1757-899X/759/1/012008

Kharitonov I.A., Rodyakina R.V., Goncharov A.L. Investigation of magnetic properties of various structural classes steels in weak magnetic fields characteristic for generation of thermoelectric currents in electron beam welding. Solid State Phenomena, 2020, Vol. 299, pp. 1201–1207. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.299.1201

Soldatov A.I., Soldatov A.A., Kostina M.A., Kozhemyak O.A. Experimental studies of thermoelectric characteristics of plastically deformed steels ST3, 08KP and 12H18N10T. Key Engineering Materials, 2016, Vol. 685, pp. 310-314. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.685.310

Soldatov A.I., Soldatov A.A., Sorokin P.V., Abouellail A.A., Obach I.I., Bortalevich V.Y., Shinyakov Y.A., Sukhorukov M.P. An experimental setup for studying electric characteristics of thermocouples. SIBCON 2017 - Proceedings, 2017, pp. 79985342017. https://doi.org/10.1109/SIBCON.2017.7998534

Fulton J.P., Wincheski B., Namkung M. Automated weld characterization using the thermoelectric method. Rewiew of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, 1993, pp. 1611-1618. http://wayback.archive-it.org/1792/20100511094916/http://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20040129656_2004126555.pdf.

Carreon H., Medina A. Nondestructive characterization of the level of plastic deformation by thermoelectric power measurements in cold-rolled Ti–6Al–4V samples. Nondestructive Testing and Evaluation, 2007, Vol. 22, Is. 4, pp. 299-311. https://doi.org/10.1080/10589750701546960

Carreon M. Thermoelectric detection of fretting damage in aerospace materials. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2013, Vol. 50, Is.11, pp. 86940Z. https://doi.org/10.1117/12.2009448

Lakshminarayan B., Carreon H., Nagy P. Monitoring of the Level of Residual Stress in Surface Treated Specimens by a Noncontacting Thermoelectric Technique. AIP Conference Procceding, 2003, Vol. 657, pp. 1523-1530. https://doi.org/10.1063/1.1570311

Carreon H. Evaluation of Thermoelectric Methods for the Detection of Fretting Damage in 7075‐T6 and Ti‐ 6A1‐4V Alloys. Characterization of Minerals, Metals, and Materials, 2015, pp. 435–442. https://doi.org/10.1007/978-3-319-48191-3_53

Carreon M., Barriuso S., Barrera G., González-carrasco J. L., Caballero F. Assessment of blasting induced effects on medical 316 LVM stainless steel by contacting and non-contacting thermoelectric power techniques. Surface and Coatings Technology, 2012, Vol. 206, pp. 2942-2947. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2011.12.026

Hu J., Nagy P.B. On the Thermoelectric Effect of Interface Imperfections. Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, 1999, Vol. 188, pp. 1487-1494. https://doi.org/10.1007/978-1-4615-4791-4_191

Ciylan B., Yılmaz S. Design of a thermoelectric module test system using a novel test method. International Journal of Thermal Sciences, 2007, Vol. 46, Is.7, pp. 717-725. https://doi.org/10.1016/j.ijthermalsci.2006.10.008

Zhou Y. and et al. Fast Seebeck coefficient measurement based on dynamic method. Rev. Sci. Instrum. 2014, Vol. 85, Is. 5, pp. 054904. https://doi.org/10.1063/1.4876595

Hu J., Nagy P.B. On the role of interface imperfections in thermoelectric nondestructive materials characterization. Applied Physics Letters, 1998, Vol. 73, pp. 467-469. http://dx.doi.org/10.1063/1.121902

Karzhavin V.A. The influence of thermoelectric inhomogeneity on the accuracy of temperature measurement by thermocouples [Vlijanie termojelektricheskoj neodnorodnosti na tochnost' izmerenija temperatury termoparami]. Candidate Diss. of the Techn. Science degree, Obninsk, 2010, 148 p. [in Russian]

Metals determinant thermoelectric OMET. Passport. Technical description Manual. [in Russian] Available at: https://analyzer24.ru/brosh/port-analiz/OMET/OMET.pdf

Sungtaek Ju Y. Study of interface effects in thermoelectric microrefrigerators. Journal of Applied Physics, 2000, Vol. 88, Is.7, pp. 4135 – 4139. https://doi:10.1063/1.1289776

Abouellail A.A., Chang, J., Soldatov, A.I., Soldatov, A.A., Kostina, M.A., Bortalevich, S.I., Soldatov, D.A. Influence of Destabilizing Factors on Results of Thermoelectric Testing. Russian Journal of Nondestructive Testing, 2022, Vol. 58, Is. 7, pp. 607–616. https://doi.org/10.1134/S1061830922070026

Hetznera D.W., Van Geertruyden W. Crystallography and metallography of carbides in high alloy steels. Materials Characterization, 2008, Vol. 59, pp. 825 – 841. https://doi:10.1016/j.matchar.2007.07.005

Corcoran J., Raja S., Nagy, P. Improved thermoelectric power measurements using a four-point technique. NDT & E International, 2017, Vol. 94, pp. 92-100. https://doi:10.1016/j.ndteint.2017.12.002

Abouellail A.A., Obach I.I., Soldatov A.A., Soldatov A.I. Surface inspection problems in thermoelectric testing. MATEC Web of Conferences, 2017, Vol. 102, pp. 01001. https://doi:10.1051/matecconf/201710201001

Загрузки

Опубликован

2024-03-29

Как цитировать

Костина, М., Солдатов, А., Солдатов, А., & Абуэллаиль, А. (2024). Моделирование многоточечного контакта при термоэлектрическом контроле. Eurasian Physical Technical Journal, 21(1(47), 93–103. https://doi.org/10.31489/2024No1/93-103

Выпуск

Раздел

Инженерия (техническая физика)

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Loading...