Пошук академічних текстів

Інформація × Реєстраційний номер 0220U000389, 0117U002175 , Науково-дослідна робота Назва роботи Дослідження по створенню термоелектричного перетворювача змінного струму для первинного державного еталону змінної напруги Назва етапу роботи Керівник роботи Лусте Олег Янович, Дата реєстрації 04-02-2020 Організація виконавець Інститут термоелектрики Національної академії наук та Міністерства освіти і науки України Опис етапу Звіт по НДР: 93 с., 1 ч., 7 табл., 26 рис., 42 джерела. ТЕРМОПАРА, ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ, КОНСТРУКТИВНИЙ ЕЛЕМЕНТ, ТЕРМОЕЛЕКТРИЧНИЙ МАТЕРІАЛ, ФІЗИЧНА МОДЕЛЬ, КОМП'ЮТЕРНЕ ПРОЕКТУВАННЯ, ТЕРМОЕРС. Об'єкт дослідження - вимірювальне термоелектричне перетворення енергії сигналів змінного струму широкого діапазону частот (від 1 МГц до 30 МГц) і довільної форми сигналу в термоЕРС постійного струму. Мета роботи - розробка напівпровідникових термоелектричних перетворювачів змінного струму, властивості яких відповідають вимогам первинного державного еталону електричної напруги у радіотехнічному діапазоні частот 1-30 МГц. Методи дослідження - методи термодинаміки незворотніх процесів у застосуванні до термоелектричних перетворювачів енергії, до визначення температурних і теплових полів та потенціалу у термоелектричних середовищах, методи оптимізації конструкцій термоперетворювачів із застосуванням комп'ютерних технологій багатофакторного моделювання і об'єктно-орієнтованого проектування. Обґрунтовано вибір, створено та досліджено фізичну модель термоперетворювача як для стаціонарного, так і для нестаціонарного режиму роботи. Розглянуто основні елементи теорії напівпровідникових термоперетворювачів. Досліджено вплив фізичних явищ, ефектів та процесів, що впливають на параметри і характеристики термоперетворювачів (ефект Томсона, Пельтьє, розподіл температури, вплив частотного діапазону напруг і ін.) Досліджено основні фактори, що впливають на ефективність роботи ТП. Зокрема, досліджено розподіл температури по довжині нагрівника, вивчено вплив термопари через її теплопровідність та теплообмін з оточуючим середовищем, на розподіл температури в нагрівнику. Показано, що максимально ефективно можна використовувати тепло нагрівника у вакуумованому, або наповненому газом з малою теплопровідністю корпусі ТП. Досліджено можливість створення такої конструкції нагрівника, яка б забезпечила максимальне виділення тепла в точці контакту спаю термопари і нагрівника. Зокрема, досліджено варіант конструктивного виконання нагрівника зі змінним опором по його довжині. Теоретично підтверджена можливість застосування в конструкції ТП нагрівника зі змінним по довжині опором, що дозволить збільшити температуру в точці теплового контакту нагрівника зі спаєм термопари майже в два рази. З метою оптимізації термоелектричного матеріалу для ТП досліджено природу хімічних зв'язків в кристалах Bi2Te3. Створено пристрій для очищення напівпровідникового матеріалу для ТП. Розглянуто варіанти запропонованих конструкцій термоперетворювачів з підвищеною чутливістю та методи їх виготовлення. Удосконалено технологію виготовлення мініатюрних конструктивних елементів ТП і експериментальних зразків ТП на їх основі. Розроблено спосіб і електронний пристрій для захисту ТП від електричних перевантажень. Запропоновані нові конструкції ТП. Виготовлено і досліджено партію ТП, параметри яких перевищують відомі аналоги. Підтверджено правильність методів розрахунку електричних, теплових і конструктивних особливостей ТП, призначених для використання при створенні державного еталону змінної напруги. Опис продукції Створено унікальну методику виготовлення мініатюрних термопар із Ві2Те3 для ТП, що не має аналогів. Розроблено спосіб і електронний пристрій для захисту ТП від електричних перевантажень. Створено нові конструкції ТП з параметрами і характеристиками близькими до гранично можливих. Наукова і науково-прикладна новизна результатів, отриманих по НДР, полягає в подальшому поглибленні відомих напрацювань з дослідження по створенню високоефективних ТП метрологічного призначення, що можуть стати базою для розроблення вітчизняного державного еталону змінного струму в радіочастотному діапазоні. Автори роботи Анатичук Лук'ян Іванович Вихор Людмила Миколаївна Гаврилюк Микола Васильович Горський Петро Володимирович Дудаль Віктор Олексійович Константинович Іван Аурелович Кузь Роман Васильович Лисько Валентин Валерійович Лусте Олег Янович Максимук Микола Віталійович Маник Орест Миколайович Микитюк Павло Дмитрович Ніцович Ольга Володимирівна Прибила Андрій Вікторович Руснак Ольга Сергіївна Тащук Дмитро Діонізійович Додано в НРАТ 2020-04-02 Закрити