ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Теплофизические методы диагностирования ИМСВ большинстве элементов РЭУиС часть всех форм энергии, в них циркулирующей, превращают в тепловую. Интенсивность выработки тепловой энергии зависит от параметров элементов ИМС, в том числе от наличия в них скрытых дефектов, вменение параметров элементов схемы (ИМС) могут привести к изменению общих характеристик теплового поля, что дает возможность выявить те компоненты, параметры которых находятся вне допуска. Задача диагностирования ИМС на базе теплофизических методов в общем виде формулируется как задача идентификации теплового поля ИМС, как объекта диагностирования с эталонным полем. Эталонные тепловые поля могут быть получены как экспериментальным путем, так и с помощью математического моделирования. Аналитические методы определения теплового поля разработаны недостаточно, дают значительные погрешности (от 50 до 100%) из-за множества ограничений и допущений, и основными в настоящее время являются экспериментальные методы. Интенсивность теплового поля для диагностирования ИМС оценивают путем измерения температуры. Необходимо, однако, отметить, что поскольку температура является функционалом как теплофизических характеристик, так и условий обмена, то отождествление температуры с тепловым полем может привести к большим погрешностям. Измеряют температуру используя контактные и неконтактные методы. К контактным методам относят:метод измерения с помощью термопар, достаточно простой, хорошо отработанный, но имеющий недостаток — температура измеряется в локальных точечных участках схемы; метод температурно-чуествительных красок — также простой и удобный, но его недостаток состоит в необратимости процессов и дискретности индикации значений температуры; метод с использованием жидкокристаллической индикации, основанный на свойстве жидкокристаллических соединений, приобретать окраску в зависимости от окружающей температуры. Применяя дифракционные и интерференционные методы регистрации измерений красителя, можно получать разрешающую способность до 0Л0.1°С При использовании жидких кристаллов для диагностирования ИМС имеет место ряд ограничений, которые постепенно преодолеваются с развитием техники. Эти ограничения сводятся к следующему: 1. Удельная теплоемкость большинства холистеричеекмх веществ, составляющих основу жидкого кристалла, составляет 1,5 Дж/см3, следовательно, теплоемкость ОД не должна превышать эту зеличинувеличину. 2. Размеры пятна, характеризующие разрешающую способность жидкого кристалла, не менее 0,02 мм, что накладывает ограничения на размеры диагностируемого теплового поля и снижает возможности метода при диагностировании ИМС. 3. Постоянная времени жидких кристаллов 0,1...0,2 с, что ограничивает допустимые скорости изменения температуры ОД. 4. Температурный диапазон, исследуемый с помощью жидких кристаллов, составляет 0... 100°С. 5. Поверхность ОД должна быть по возможности черной, поскольку жидкие кристаллы не поглощают, а селективно рассеивают свет. Неконтактные методы измерений характеристик теплового поля основаны на свойствах тел излучать электромагнитную энергию, пропорциональную их температуре. Они подразделяются на методы с одновременной регистрацией теплового излучения ОД и методы с последовательной регистрацией теплового излучения. В настоящее время созданы многоэлементные приемники со среднеквадратичным отклонением интегральной чувствительности не более 15% для 10 элементов схемы и 30% — для схем из 100 элементов. Последовательный неконтактный контроль теплового поля ведется следующим образом. В определенной точке ОД приемник фиксирует тепловое поле, превращающееся в электрический сигнал, который усиливается и регистрируется. Развертка луча приемника-преобразователя осуществляется с помощью механической, оптико-механической или фотоэлектронной системы. Приборы-регистраторы тепловых профилей (тепловых полей) называют радиометрами (микрорадиометрами, тепловизорами). Современные микрорадиометры имеют эффективные параметры. Так, быстродействующий тепловизор БТР-1 с индикацией на экране ЭЛТ имеет поле обзора 4,5X4,5°, пространственное разрешение в 4 угловые минуты, диапазон измеряемых температур от 200 до 300° С, разрешение по температуре 0,4° С, время сканирования 16 кадров в секунду, число строк в кадре — 100. Инфракрасная камера модели Т-7 фирмы Baznes имеет поле обзора 25x12°, диапазон температур — от —20 до 250° С, разрешение по температуре 0,1° С, время сканирования 0,25 с с числом строк в кадре 120, числом элементов в строке 250 и индикацией на ЭЛТ. Основными техническими параметрами ИК приемников являются: порог чувствительности — минимальная величина обнаруживаемого теплового потока; величина выходного сигнала на единицу потока подающего излучения; инерционность приемника, определяемая его постоянной времени. Порог чувствительности Л,рмп,1п ^sj\(Ujulu)(M% где Е — плотность подающего на приемник излучения, Вт/см2; 5П Sп — площадь приемника, см2; UcfUm Uc/Uш — отношение выходного сигнала к шуму. Обычно порог чувствительности измеряется при воздействии на приемник излучения черного тела с температурой 300° С для неохлаждаемых и 100° С — для охлаждаемых приемников. Для сравнения приемников ИК излучения с различными размерами приемных площадок вычисляется величина приведенного порога чувствительности Д*(1С0, 400, l) = Sn/PnpMmln(100f 400, 1), где (100, 400, 1) —температура 100° С, частота модуляции электрического сигнала — 400 Гц, полоса пропускания приемника — 1 Гц. При одинаковом напряжении, приложенном к слоям с различными светочувствительными площадями, величина порогового потока пропорциональна площади светочувствительного слоя: Порог чувствительности приемника где Р прм min — порог чувствительности приемника при абсолютной температуре источника Т°; ST — поверхность источника при температуре Т, где EoT° и ЕоТ — спектральная плотность излучения источника в относительных единицах при температурах источников Т° и Т; ф(λ)—относительная спектральная чувствительность приемника. Теплофизические методы с успехом могут быть использованы для диагностирования качества электрических контактов в различных элементах РЭС. Долговечность электрического контакта определяется его сопротивлением (сопротивлением контакта), т. е. электрическим сопротивлением на границе двух проводящих элементов соединения. Полное сопротивление электрического соединения ZΣ =Zm + Zk, где Zm — объемное сопротивление металлических частей; Zk — сопротивление контакта. Отношение ZΣ /Σk для различных видов электрических соединений характеризуется значениями: разъем «штепсель-гнездо» —3... 5; разъем печатной платы —10...20; контакты реле и переключателей 5...20, в специальных реле — до 100. Экспериментальным путем установлено, что между начальными значениями Zk и долговечностью существует жесткая корреляционная связь. Участки контакта очень малы и реагируют на прохождение тока за 1 мкс, в то время как объем металла реагирует на тот же импульс тока за 1 с. Следовательно, импульс тока длительностью в 1000 мкс будет влиять на участки контакта, а на другие его элементы оказывать влияния практически не будет. Для достижения этого эффекта требуется величина тока, определяемая из соотношения I = K/Zk, где К — постоянная для данного материала величина. Возрастание Zk вследствие деградации уменьшает температуру, что является признаком наличия дефекта.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|