Разработки
ИНСТИТУТ МЕТАЛЛОФИЗИКИ НАНУ.
Уникальные устройства и приборы

Высокотемпературный дифференциальный термоанализатор ВДТА - 8М4 Прибор позволяет определять температуры фазовых превращений и реакций в исследуемом материале (металлы и их сплавы, неорганические вещества, керамики, минералы) в диапазоне температур 100 - 2400°С.

Методы исследований - дифференциальный термический анализ и термический анализ с задаваемой разностью температур. Масса образца исследования 0.5 - 1.5 г.
Исследования проводятся в атмосфере инертного газа. Относительная погрешность измерения температуры, приведённая к концу диапазона, не более 1% (в специальном исполнении не более 0.5% в диапазоне 20 - 2150°С). Прибор (в специальном исполненни) имеет свидетельство о метрологической аттестации. Система автоматизации состоит из персональной ЭВМ, модуля сопряжения, цифроаналоговых преобразователей, прикладного программного обеспечения.

Нетрадиционные источники водорода

Устройство (автономный источник водорода) предназначено для безопасного хранения, подачи водорода и создания сред высокого давления. В основе его работы лежат высокая подвижность водорода в кристаллической решётке и свойства ряда металлов и сплавов поглощать водород вместе с примесями в больших объёмах и при определённых условиях выделять только водород.

Хранимый водород находится в химически связанном состоянии, что исключает риск взрывоопасности при транспортировке и бессрочном хранении водородоносителей.

Устройство состоит из баллона, узла фильтров, газотранспортной и запорной арматуры, внешнего стандартного нагревателя, манометра. Сорбент и узел фильтров размещены внутри баллона и находятся в одинаковых термодинамических условиях. В устройстве могут быть реализованы механическая, термосорбционная и диффузная очистки водорода. Устройство может комплектоваться с любым оборудованием, является разборным и допускает замену сорбентов и узлов без нарушения работоспособности источника; выдерживает большие давления, температуры, что позволяет проводить активацию сорбентов непосредственно в источнике; может работать в качестве компрессора водорода.

Основные параметры (могут меняться):
• сорбенты - TiFe, TiCo, LaNi и др.
• масса снаряженного источника - ~ 10 - 12 кг, сорбентов - 3 кг;
• ёмкость баллона - ~ 1 л;
• водородоёмкость - 500 л;
• давление водорода <= 30 МПа;
• содержание газовых примесей после термосорбционной очистки - 10 - 4 %
• габариты - 120 х ( <= 250)х( <= 500) мм?

Устройство отличается от своих аналогов рядом новых конструкционных решений и отвечает мировому уровню разработки такого типа.

Технология неразрушающего ультразвукового контроля конструкций

Технология предназначена для неразрушающего оперативного контроля (мониторинга) конструкций, которые эксплуатируются в экстремальных условиях (стационарные, периодические или импульсные механические или термические нагрузки), она основывается на измерении среднеобъёмной температуры стенки конструкций при помощи периодических ультразвуковых импульсов и компьютерных расчётов по оригинальной программе.

Технология позволяет описывать эволюцию температурных полей и механических напряжений во времени и наиболее эффективна в случае, когда невозможно разместить температурные датчики (например, корпусы атомных и других реакторов, котлы, трубопроводы и т.д.)

Оригинальная аппаратура позволяет измерять задержки отражённого ультразвукового эхосигнала с точностью 10-9 с и может быть изготовлена с использованием стандартных деталей.

Результаты измерений используются для описания истории нагружения с целью определения ресурса конструкции.

Ультразвуковой измеритель плотности

Прибор представляет собой ультразвуковой измеритель плотности вольфрамовых штабиков, из которых получают тонкую проволоку. Прибор позволяет за доли секунд получить данные в аналоговой или цифровой форме о плотности заданного участка вольфрамового штабика. Точность измерения ±0.5 г/см?.

Прибор оснащён сигнализатором выхода плотности на заданные границы, а также логическим выходом "годный - брак" на исполняющее устройство. УЗ-плотностномер может быть использован для неразрушающего контроля других, в частности, металлокерамических материалов. Точность измерений созданного прибора в 2 - 3 раза лучше, чем у радиоизотопного отечественного измерителя плотности "РИП-1". Кроме того, эксплуатация УЗ-плотностномера не влияет негативно на здоровье оператора.

Статистические и динамические свойства системы "постоянный магнит - ВТСП"

В связи с открытием нового явления - левитации постоянного магнита (ПМ) над и под сверхпроводником появляются широкие возможности изучения физических свойств ВТСП.

На базе исследований статических и динамических характеристик системы "ПМ - ВТСП" впервые было показано,что зависимости диссипаций энергии от частоты при различных амплитудах магнитного поля описываются моделью гистерезисных затрат энергии в сверхпроводниках с постоянной вязкостью. Полученные результаты дают возможность определить диссипацию энергии в процессе коллективного движения квантов магнитного потока в межгранульных промежутках поликристаллических ВТСП, выяснить законы динамики магнитного потока в ВТСП, определить области термофлуктуационных процессов, оценить скорость движения квантов магнитного потока, а также расстояние между центрами пиннинга.

Опираясь на приведённые исследования разработан ряд приборов:
• устройство для измерения ускорений до 10-4см/с2;
• вибратометр;
• гироскоп;
• магнитометры для измерения в точке градиента магнитного поля;
• приборы для измерения затрат в ВТСП в переменном магнитном поле;
• приспособления для определения физических параметров среды при анализе взаимодействий "магнитный ротор - среда";
• высокооборотный ротор (200000 об/мин) низкой мощности, при этом имеет в сравнении с традиционными конструкциями следующие преимущества:
   - самостабилизация во время вращения;
   - быстрое демпфирование нутационных колебаний во время раскрутки;
   - низкая энергоёмкость.

Основные результаты получены на основе исследований макроскопической динамики "Постоянный магнит - сверхпроводник II рода".
Разработки защищены 10 авторскими свидетельствами и патентом.

Низкотемпературный дифференциальный термоанализатор НДТА - 1

НДТА предназначен для определения температур превращений протекающих с поглощением или выделением тепла в интервале температур 50–250 ?С в среде воздуха, азота, кислорода, инертных газов. Образцами могут быть как металлы, так и неметаллы. Имеется возможность для проведения стандартных испытаний полиэтиленов на термостабильность. Прибор (в специальном исполненни) имеет свидетельство о метрологической аттестации.

Технические данные:
Диапазон измеряемых температур исследуемого образца, ?С                  - 20–250;
Скорости нагрева образца, ?С/мин                                                           - 30–30;
Допускаемая относительная погрешность не более
 - измерения температуры образца, %                                                       - ±0,25;
  - обеспечения скорости нагрева образца, %                                             - ±5;
 - измерения расхода газа при продувке измерительного блока, %             - ±3;
 - измерения временных интервалов, %                                                    - ±0,1;
Потребляемая электрическая мощность от сети переменного тока, кВт     - 0,15;
Напряжение питания, вольт                                                                       - 220.
Габаритные размеры прибора НДТА-1, мм:
  - высота – 340;
 - длина – 500;
 - ширина – 320.
Масса, кг. – 20,

Прибор НДТА-1 должен использоваться в комплекте с ПЭВМ типа “PENTIUM 3 (4)”и стандартным прикладным программным обеспечением для ДТА.

НДТА может применяться в заводских и научно-исследовательских лабораториях.


Назад