НАБЛЮДЕНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СЕРЕБРА С ПОМОЩЬЮ ПИРОМЕТРА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

НАБЛЮДЕНИЕ ПРОЦЕССА КРИСТАЛЛИЗАЦИИ СЕРЕБРА С ПОМОЩЬЮ ПИРОМЕТРА ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

Авторы
Файлы

Рыкова Е. В. Рыков В. Т. Стригин Е. Ю. Руденко М. Бурлак В. Статья в формате PDF 367 KB

Выявление дефектов кристаллической решетки металлов еще на стадии их образования является актуальной задачей для создания деталей малых размеров из драгоценных металлов. Для наблюдения процесса кристаллизации на кафедре физики КубГТУ был разработан пирометр высокого разрешения, с помощью которого можно проводить наблюдение за изменением температурного фронта поверхности расплавленного металла, определять тем-пературу элементов поверхности и их линейные размеры. Так как процесс кристаллизации протекает достаточно быстро, в режиме реального времени можно только провести оценку измеряемых параметров. Для увеличения точности измерений с пирометром высокого разрешения была соединена видеокамера, и разработана программа, позволяющая обработать полученный видеоматериал. Для определения температуры центров кристаллизации была разработана программа «Виртуальный пирометр».

Рис. 1. Оптический пирометр высокого разрешения

На рисунке показан общий вид виртуальной установки, полностью соответствующей реальному пирометру, который представляет собой микроскоп с пирометрической насадкой. Эталонным телом пирометрической насадки является вольфрамовая нить, температура которой регулируется блоком питания. В верхней части экрана показано зрительное поле окуляра. При съемке в поле зрения объектива четко видна нить пирометра, напряжение и ток в которой известны. Юстировка виртуального пирометра предполагает подгон цвета нити виртуального пирометра под цвет реального и выставление на блоке питания реальных параметров тока и напряжения. Затем программно осуществляется перерасчет всей цвето-температурной шкалы. Градуировка виртуального пирометра проводится так же, как и реального пирометра. Эталонным телом является металлическая нить и ее температурная зависимость сопротивления имеет вид:

R=R₀ (1+ αt),

где коэффициенты R₀ =2,778 Ом и α = 0,00177.

Температура исследуемых объектов:

Обработка проводится в несколько этапов в режиме автора или в автоматическом режиме. Подробно остановимся на работе программы в режиме автора.

На первом этапе проводится разделение всего материала на кадры таким образом, чтобы 1 секунда составляла 25 кадров. Пользователь может прокрутить весь ролик, остановиться на нужном кадре или задать номер кадра, к которому совершается переход.

Рис. 2. Количество центров кристализации серебра

На втором этапе в режиме автора можно определить размеры центров кристаллизации и их количество. Для этого на нужный участок зрительного поля наводится квадратный маркер известного размера. Для определения размера маркера используется стандартная дифpaкционная решетка с периодом 10 мкм. Съемка осуществляется таким образом, чтобы размер зрительного поля при съемке решетки совпадал с размером зрительного поля при съемке центров кристаллизации. В качестве маркера авторы выбрали квадрат со стороной, равной 40 мкм. Пользователь с помощью маркера выделяется область центра кристаллизации, в окне информации при этом записывается площадь центра, а в графическом окне параллельно строится график распределения количества центров кристаллизации от их площади. Анализ графиков позволяет сделать заключение о механизме образования и роста центров кристаллизации.

Процесс кристаллизации серебра из расплава на воздухе протекал в течении 14 с. Подсчет количества центров кристаллизации, видимых в микроскоп, в течение первых 2,5-3 с наблюдения, показан на графике. Кривая зависимости количества центров (время кристаллизации до 3 с) от их площади N (a2) описывается экспонентой, возле которой происходят осцилляции (см. рис. 2). Из рисунка видно, что на ранних стадиях отвердевания количество центров кристаллизации одного размера постоянно меняется, поэтому можно сделать заключение о постоянной перекристаллизации и флуктуационном хаpaктере кристаллизации на ранних стадиях кристаллизации. На более поздней стадии (7-14 секунд) выделяются большие центры кристаллизации, размеры которых постоянно растут. Скорость роста центров кристаллизации в конце одиннадцатой секунды составляет 1мм/с.

Динамическое хемилюминесцентное исследование слюны при бронхиальной астме у детей

Статья в формате PDF 110 KB...

18 04 2024 15:29:16

ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИИ ВОЗДЕЛЫВАНИЯ САХАРНОЙ СВЕКЛЫ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И РЕСПУБЛИКЕ БАШКОРТОСТАН

Статья в формате PDF 137 KB...

17 04 2024 0:18:54

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАНЯТИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРОЙ КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ШКОЛЬНИКОВ

Статья в формате PDF 249 KB...

16 04 2024 18:17:56

СИСТЕМА ПЛАНИРОВАНИЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ЛПК В УСЛОВИЯХ МИРОВОГО ФИНАНСОВОГО КРИЗИСА

Статья в формате PDF 269 KB...

15 04 2024 8:13:46

Функциональное состояние микрофагоцитов периферической крови у пациенток с расстройствами репродуктивной системы в пубертатном периоде

Статья в формате PDF 126 KB...

14 04 2024 5:45:34

ВЕЛИКАЯ ТЕОРЕМА ФЕРМА И ФРАКТАЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ

Статья в формате PDF 243 KB...

13 04 2024 12:58:32

Теоретические аспекты эпигенного наследования в процессе регенерации в печени каспийских осетровых

Статья в формате PDF 104 KB...

12 04 2024 19:44:59

РАСКОЛ РОССИЙСКОЙ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ В ПРОЦЕССЕ МОДЕРНИЗАЦИИ РУБЕЖА XIX-XX ВЕКОВ

Статья в формате PDF 208 KB...

11 04 2024 1:24:52

ПОВЫШЕНИЕ РОЛИ ВУЗОВСКОЙ НАУКИ В ВЫПОЛНЕНИИ НАЦИОНАЛЬНОЙ ПРОГРАММЫ ПО ЖИЛИЩНОМУ СТРОИТЕЛЬСТВУ

Статья в формате PDF 153 KB...

10 04 2024 9:20:44

ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЛЮНЫ ПРИ МУКОВИСЦИДОЗЕ У ДЕТЕЙ

Статья в формате PDF 119 KB...

09 04 2024 1:45:29

ЭФФЕКТИВНОСТЬ КРУГОВОГО МЕТОДА ПРИ ВОСПИТАНИИ ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ ЮНЫХ ФУТБОЛИСТОВ

Статья в формате PDF 249 KB...

08 04 2024 8:19:44

ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОБУЧАЮЩИХСЯ

Статья в формате PDF 167 KB...

07 04 2024 12:58:20

ИНСУЛИНДЕГРАДИРУЮЩАЯ АКТИВНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ У ПОДРОСТКОВ С ПОВЫШЕННОЙ МАССОЙ ТЕЛА

Статья в формате PDF 104 KB...

06 04 2024 10:10:41

Французская модель несостоятельности

Статья в формате PDF 293 KB...

05 04 2024 22:58:40

ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СТРУЙ С ПРЕГРАДАМИ

Статья в формате PDF 113 KB...

04 04 2024 5:30:18

ВОЗМОЖНОСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЭКВАТОРИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОСТРУИ И ЕЁ СЛЕДСТВИЙ

Для исследования вариаций параметров живых существ, обитающих в биосфере в разных широтных регионах, в частности экваториальных, построена модель экваториального электроджета, основанная на численном решении дифференциальных уравнений второй степени для потенциала, вызванного прострaнcтвенным зарядом. ...