http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/216 2026-05-15T10:36:11Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/27917 Перспективи розвитку високотемпературної термоелектричної термометрії Федик, І.І.; Олейников, П.П.; Улановський, А.А. Наведено коротку історичну довідку про розвиток високотемпературної термоелектричної термометрії. Показано, що найбільше поширення в промисловій практиці одержали первинні перетворювачі із чутливими елементами, виготовленими з вольфрамренієвих сплавів [1]. У Росії й країнах СНД термоелектроди містять 5 і 20% ренію. У США найбільш популярні перетворювачі із 5 і 26% ренієвої добавки в термоелектродах. Деяке поширення одержали перетворювачі із 3% ренію в одному з електродів [2]. Про номенклатуру вольфрамренієвих перетворювачів Китаю дає уявлення інтернет-сайт китайської компанії Wuxi Guotao Tungsten Rhenium Alloy Factory. Обсяг споживання термоелектродних сплавів у Росії в останні роки зберігається на рівні 100 кг/рік. Розглянуто основні технологічні процеси й особливості конструкцій засобів вимірювань, що виготовляють у Росії, [3-5]. Охарактеризовано стан метрологічного забезпечення. У зв'язку з різко зрослим інтересом у розвинених країнах до високотемпературних вимірювань робоча група №5 ТК65 МЕК почала роботу з міжнародного визнання НСХ вольфрамренієвих термопар. Презентація термопари BP5/20 проведена директором Обнінської термоелектричної компанії на засіданні робочої групи №5 ТК65 МЕК у Токіо в травні 2008 року. У підсумку російській стороні запропоновано підготувати зразки й провести контрольне калібрування зразків термопари BP5/20 у метрологічних центрах Німеччини, США і Японії. Результати цієї роботи будуть обговорюватися на засіданні робочої групи №5 ТК65 МЭК, наміченому на травень 2009 р. у ВНДІМ ім. Д.І. Менделеєва (С.-Петербург).; Приведена краткая историческая справка о развитии высокотемпературной термоэлектрической термометрии. Показано, что наибольшее распространение в промышленной практике получили первичные преобразователи с чувствительными элементами, изготовленными из вольфрамрениевых сплавов [1]. В России и странах СНГ термоэлектроды содержат 5 и 20% рения. В США наиболее популярны преобразователи с 5 и 26% рениевой добавки в термоэлектродах. Некоторое распространение получили преобразователи с 3% рения в одном из электродов [2]. О номенклатуре вольфрамрениевых преобразователей Китая дает представление Интернет-сайт китайской компании Wuxi Guotao Tungsten Rhenium Alloy Factory. Объем потребления термоэлектродных сплавов в России в последние годы сохраняется на уровне 100 кг/год. Рассмотрены основные технологические процессы и особенности конструкций изготавливаемых в России средств измерений [3-5]. Охарактеризовано состояние метрологического обеспечения. В связи с резко возросшим интересом в развитых странах к высокотемпературным измерениям рабочая группа №5 ТК65 МЭК начала работу по международному признанию НСХ вольфрамрениевых термопар. Презентация термопары ВР5/20 проведена директором Обнинской термоэлектрической компании на заседании рабочей группы №5 ТК65 МЭК в Токио в мае 2008 года. В итоге российской стороне предложено подготовить образцы и провести контрольную калибровку образцов термопары ВР5/20 в метрологических центрах Германии, США и Японии. Результаты этой работы будут обсуждаться на заседании рабочей группы №5 ТК65 МЭК, намеченном на май 2009 г. во ВНИИМ им. Д.И.Менделеева (С.-Петербург).; Brief historical reference is given on the development of high-temperature thermoelectric thermometry. It is shown that the largest spread in industrial practice has been gained by primary converters with sensing elements made of tungsten-rhenium alloys [1]. In Russia and CIS countries thermoelectrodes comprise 5 and 20% of rhenium. In the USA most popular converters include 5 and 26% of rhenium addition in thermoelectrodes. Certain spread has been gained by converters with 3% of rhenium in one of the electrodes [2]. Some idea on the nomenclature of tungsten-rhenium converters in China is given by the Internet site of Chinese company Wuxi Guotao Tungsten Rhenium Alloy Factory. The volume of consumption of thermo electrode alloys in Russia in recent years has been preserved at the level of 100 kg/year. The basic technological processes and structural peculiarities of measuring means manufactured in Russia are discussed [3-5]. The state of measurement assurance is characterized. Due to drastically increased interest in developed countries in high-temperature measurements, the working group №5 ТK65 of IEC started activities for international recognition of nominal static characteristics of tungstenrhenium thermocouples. Presentation of thermocouple ВР5/20 was made by director of Obninsk thermoelectric company at the meeting of IEC working group №5 ТK65 in Tokyo in May, 2008. As a result, the Russian side was proposed to prepare samples and conduct control calibration of samples of thermocouple ВР5/20 in metrological centres of Germany, USA and Japan. The results of this work will be discussed at the meeting of IEC working group №5 ТK65, planned for May, 2009 in D. Mendeleyev Research Institute for Metrology (Saint-Petersburg). 2009-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/27916 Стан і тенденції розвитку вимірювальних термоелектричних перетворювачів змінного струму Боднарук, В.І.; Тащук, Д.Д. На основі порівняльного аналізу вимірювальних термоперетворювачів, виготовлених за різними технологіями, подано коротку характеристику їх переваг і недоліків, обґрунтувано перспективні напрямки теоретичних та експериментальних досліджень, спрямованих на створення нових сучасних приладів відповідно до вимог сьогодення.; На основе сравнительного анализа измерительных термопреобразователей, изготовленных по разным технологиям, дана краткая характеристика их преимуществ и недостатков, обоснованы перспективные направления теоретических и экспериментальных исследований, направленных на создание новых приборов в соответствии с требованиями настоящего времени.; Based on comparative analysis of measuring thermal converters made by different techniques, their advantages and shortcomings are briefly characterized, promising lines of theoretical and experimental studies aimed at creating new devices to suit present day requirements, are substantiated. 2009-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/27915 Деформації термоелектричного модуля під час проходження через нього струму Соловйова, А.В.; Бобженко, С.В.; Крохін, П.С. Досліджено напрямки й величини деформації поверхонь термоелектричного модуля за різних значень струму, що проходить через нього. Керамічні поверхні термоелектричного модуля під час проходження струму набувають форми еліптичного параболоїда, що призводить до росту механічних напруг зсуву у спаях термоелектричних елементів зі збільшенням координати елемента щодо геометричного центра модуля. Встановлено, що залежність величини деформації поверхонь термоелектричних модулів є лінійною функцією від величини струму.; Исследованы направления и величины деформации поверхностей термоэлектрического модуля при различных значениях проходящего через него тока. Керамические поверхности термоэлектрического модуля при прохождении тока принимают форму эллиптического параболоида, что приводит к росту механических сдвиговых напряжений в спаях термоэлектрических элементов с увеличением координаты элемента относительно геометрического центра модуля. Установлено, что зависимость величины деформации поверхностей термоэлектрических модулей является линейной функцией тока.; Directions and values of thermoelectric module surface strain under different values of current flow were studied. Ceramic surfaces of thermoelectric module, under electric current flow, take on the shape of elliptic paraboloid, which causes mechanical shear stresses in junctions of thermoelectric elements with increasing coordinate of element with respect to geometric centre of module. It was established that the value of thermoelectric modules surface strain is a linear function of current value. 2009-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/27914 Компанія «Комацу» та її діяльність Кайбе, Х.T.; Аояма, I.; Сано, С. У рамках проекту NEDO «Розробка вдосконалених систем термоелектричного перетворення» компанія Комацу займалася дослідженнями й розробками Bi-Te, силіцидів і каскадних модулів на їхній основі впродовж 5 років аж до березня 2007 року. На шляху до досягнення ККД перетворення 15% за температури гарячої сторони Tгар =580 °C і температурі холодної сторони Tхол=30 °C отриманий проміжний результат 12%. Після цього основними завданнями були проектування модулів і підбір матеріалів для підвищення їхньої довговічності. Модуль на основі Bi-Te, що добре зарекомендував себе як охолоджувач Пельтьє, був адаптований для генерування. Він мав ККД перетворення вище 7.8% за Tгар =280 °C і Tхол =30 °C і добру відтворюваність цього результату. За проектом NEDO компанія Комацу розпочала дослідження силіцидних матеріалів, а також виготовлення модулів. Характеристики силіцидних модулів, що використають Mg-Si n-типу й Mn-Si р-типу, постійно поліпшуються завдяки не тільки зростанню значень Z матеріалів, але й удосконаленій технології виготовлення модулів. Так, за Tгар=550 °C і Tхол=30 °C зберігається ККД вище 8%. З окремих модулів створили каскадний варіант і досягнуті характеристики майже відповідали очікуваним. Фактично було досягнуто ККД 12.1% за Tгар =550 °C і Tхол =30 °C. На основі цих досягнень 27 січня 2009 року компанія Комацу оголосила про промислове виробництво й продаж термоелектричних генераторних модулів із застосуванням сплавів Bi-Te дочірньою компанією Комацу - KELK Лтд.; В рамках проекта NEDO «Разработка усовершенствованных систем термоэлектрического преобразования» компания Комацу занималась исследованиями и разработками Bi-Te, силицидов и каскадных модулей на их основе на протяжении 5 лет вплоть до марта 2007 года. На пути к достижению КПД преобразования 15% при температуре горячей стороны Tгор =580 °C и температуре холодной стороны Tхол=30 °C получен промежуточный результат 12%. После этого основными задачами были проектирование модулей и подбор материалов для повышения их долговечности. Модуль на основе Bi-Te, хорошо зарекомендовавший себя в качестве охладителя Пельтье, был адаптирован для целей генерирования. Он имел КПД преобразования выше 7.8% при Tгор =280 °C и Tхол =30 °C c высокой воспроизводимостью этого результата. По проекту NEDO компания Комацу приступила к исследованиям силицидных материалов, а также изготовлению модулей. Характеристики силицидных модулей, использующих Mg-Si n-типа и Mn-Si р-типа, постоянно улучшаются благодаря не только росту значений Z материалов, но и усовершенствованной технологии изготовления модулей. Так, при Tгор=550 °C и Tхол=30 °C сохраняется КПД выше 8%. Из отдельных модулей создавали каскадный вариант и достигнутые характеристики почти соответствовали ожидаемым. Фактически было достигнуто КПД 12.1% при Tгор =550 °C и Tхол =30 °C. На основе этих достижений 27 января 2009 года компания Комацу объявила о промышленном производстве и продаже термоэлектрических генераторных модулей с применением сплавов Bi-Te дочерней компанией Комацу – KELK Лтд.; Under NEDO project The Development for Advanced Thermoelectric Conversion System, Komatsu Ltd. involved in R&D for Bi-Te, silicide and their cascading modules for 5 years up to March, 2007. Aiming to 15% of conversion efficiency under the hot side Th=580 °C and the cold side Tc=30 °C 12% as midterm target was already well attained. After that, module designing as well as materials tuning were the major topics in terms of superior durability. Bi-Te module, which is well established as Peltier cooler, was adjusted to be suitable for generation purpose. So far, better than 7.8% of conversion efficiency with Th =280 °C and Tc=30 °C was obtained and reproducibility was also well confirmed. Komatsu started investigation for silicide materials as well as module fabrication together with this NEDO project. The performance of silicide module using n-type Mg-Si and p-type Mn-Si are being steadily improved due to not only the elevation of Z-values of the materials but also maturity of module fabrication technique. Then, better than 8% of efficiency has been maintained at Th=550 °C and Tc=30 °C . Besides each single module, the cascading one was successfully stacked and the performance was achieved almost as expected. 12.1% with Th=550 °C and Tc=30 °C was actually accomplished. Based on those achievements in 27 January, 2009, Komatsu Ltd. announced to launch the commercial production and sales of thermoelectric generating modules using Bi-Te alloys through KELK Ltd., which is wholly owned Komatsu's subsidiary. 2009-01-01T00:00:00Z