Файл: Кудрявцев И.Ф. Полупроводниковые пленочные электронагреватели в сельском хозяйстве.pdf

4. Проверка качества

На качество пленочных нагревателей влияют толщи­ на, равномерное и сплошное покрытие стеклоэмалевой изоляции, толщина и удельное сопротивление пленки, а также прочность контактного соединения и сопротив­ ление контактного перехода.

В отличие от стекла в стеклоэмалевой изоляции имеет место разнотолщинность покрытия — различного рода тугоплавкие добавки, пузырьки газов и другие вклю­ чения, заметно искажающие электрическое поле в слое изоляции (при подведении напряжения между нагре­ вательной пленкой и корпусом нагревателя). В некото-

Рис. 8. Электрическая схема для отыскания пробоев в покрытии методом «электролитического тампона»:

1 — стеклоэмалевое покрытие; 2 — металлический корпус; 3 — электролитиче­ ский тампон;

рых случаях в изоляции могут быть даже открытые по­ ры, чго ухудшает надежность изоляции пленочного на­ гревателя. Удобным способом проверки изоляции на электрический пробой является метод «электролитиче­ ского тампона». Сущность метода заключается в том, что к поверхности стеклоэмалевой изоляции подводят

с заземляющим выводом универсальной пробивной уста­ новки УПУ-1М (рис. 8).

Последовательным перемещением тампона по поверх­ ности изоляции отыскивают места пробоев, которые ха­ рактеризуются проскакиванием искры между тампоном и покрытием, а также образованием обуглившихся точек в этих местах.

Для увеличения надежности изоляции рекомендуется производить проверку при напряжении 1500—2000 В пе­ ременного тока. Пленка в местах дефектов не наносится и надежность нагревателя резко повышается. Электриче-

39

сплошных стекол, для которых она приближенно равна около 103 кВ/мм [25]. Поэтому расчет стеклоэмалевой изоляции нельзя производить по электрической прочно­ сти стекол.

Исследование электрической прочности стеклоэмалевых покрытий, проведенное на образцах площадью 0,46 м2 с помощью «электролитического тампона», пока­ зало, что интенсивность пробоев изоляции пропорцио­ нальна напряженности электрического поля. Измерение толщины покрытия производилось методом неразрушающего контроля магнитным толщиномером Акулова. Это исследование позволило установить, что надежная ра­ бота пленочного нагревателя без пробоя на корпус обе­ спечивается при напряженности Е = 450 В/мм, что более чем на четыре порядка ниже, чем для сплошных стекол. Магнитным толщиномером можно контролировать тол­ щину покрытия в процессе изготовления изоляции.

Для проверки и корректировки сопротивления нагре­ вательной пленки в процессе изготовления можно ис­ пользовать щуп-измеритель (рис. 9), подключаемый к омметру или мосту для измерения сопротивлений. По­ стоянный бариевый магнит щупа служит для удобства неподвижной установки игольчатых измерительных элек­ тродов щупа на пленке.

Измерения производят следующим образом. Электро­ ды щупа с помощью магнита плотно устанавливают на пленке. Удельное поверхностное сопротивление рассчи­

щадью 1 см2 , Ом;

40

где d — диаметр острия электрода, см;

/ — расстояние между электродами, см.

При необходимости удельное объемное сопротивле­

метра электродов и увеличения расстояния между ними. Можно рекомендовать игольчатые электроды с d=Q,\ — 0,2 мм и /=10—15 мм. В качестве материала для изго­ товления электродов можно использовать нержавеющую, сталь.

Лучшие результаты по точности дает метод измере­ ния сопротивления, представленный на рис. 10. Здесь, для измерения падения напряжения на участке пленки можно использовать описанный щуп-измеритель, под­ ключаемый к вольтметру. Удельное сопротивление плен­ ки, определяемое данным методом, находят по формуле

надежного токоподводящего контакта по всей ширине пленки при корректировке сопротивления в процессе ее изготовления (при отсутствии металлизированных элек­ тродов) . Прочность контактного соединения металлизгь рованных электродов можно производить, методом отры­ ва подпаянных гибких выводов с помощью пружинного, динамометра.

Измерение" сопротивления контактного перехода про­ изводят [14] потенциометрическим методом. Схема его

41-

дает полное падение напряжения на контактных перехо­ дах. Среднее удельное сопротивление контактного пере­

где F k — полн ая площадь контактных электродов, см2 .

42

5. Оборудование технологического участка

Технологические участки для опытно-промышленного производства ферросилицневых пленочных нагревателей рекомендуется организовывать на ремонтных или спе­ циализированных предприятиях объединения «Сельхоз­ техника». Технология производства пленочного нагре­ вателя состоит из следующих процессов: 1) изготовле­ ние металлического корпуса; 2) горячее эмалирование

рис. 12. Штамповка и эмалирование корпуса нагревате­ ля являются весьма специализированными операциями, требующими значительных капиталовложений в техно­ логическую оснастку и организацию производства. Эти операции рекомендуется выполнять на предприятиях, располагающих прессовым хозяйством и участком для горячего эмалирования. В БССР изготовление и эмали­ рование корпусов рационально производить на Минском заводе электрохолодильников и Борисовском заводе «Красный металлист».

Примерная расстановка оборудования на участке показана на рис. 13, а в табл. 8 приведены перечень и основные технические характеристики оборудования. Номер агрегата или устройства на рисунке соответствует его порядковому номеру в таблице.

Участок рассчитан на изготовление пленочных на­

При оборудовании участка необходимо предусмот­ реть меры по безопасности труда. В процессе изготов­ ления пасты выделяется водород. Во время воздушного напыления пасты образуется аэрозольное облако, а при изготовлении контактных электродов образуется значи­ тельное количество металлической пыли. Поэтому в по­ мещении должна быть предусмотрена приточно-вытяж- ная вентиляция, а изготовление и нанесение пасты, ме­ таллизацию контактных электродов следует производить только в вытяжном шкафу (под вытяжным коробом).

Проверка качества стеклоэмалевой изоляции опреде­ ляется с помощью универсальной пробивной установки

43