Устройство для дифференциально-термического анализа

 

СОбЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11)

3(5Р 6 01 1(25 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ \

°

° °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)3468756/18-25 (22)11.06.82 (46)07.01.84, Бюл. В 1 (72)К.Н. Попов, Л.M. Иатонин и М.И. Тукалевская (71)Районное управление энергетического хозяйства "Карагандаэнерго" (53)536..42(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР

М 828046, кл. 6 01 Я 25/02, 1979.

2. Попов К.Н., Матонин Л.М., Агафонов Е.В. Прибор для определенйя потерь. с механическим недожогом топлива. - Электрические станции, 1980,:В 10, с. 31-33,(прототип).

I (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИФФЕРЕНцИЬЛЬНО-ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗЬ, содержащее печь с расположенным в ней реакционным сосудом, батарею дифференциальных термопар в виде двухканальной керамической трубки с рабочими и компенсационными спаями, дозатор, привод для транспортирова-, ния .пробы по реакционному сосуду и регистрирующий прибор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения массы и габаритов устройства, снижения потребляемой электрической мощности на нагрев и повышения точности измерения, компенсационные спаи батареи дифференциальных термопар жестко закреплены на поверхности трубки.

10 65 751

Изобретение относится к тепловым методам исследования материалов, точнее к методам дифференциаЬьнотермического анализа, и может быть использовано для определения содержа ния горючих элементов в сыпучих ве- 5 ществах, например, при определении потерь топлива с механическим недожогом в эоловых уносах тепловых электростанций, а также для определения тепл -ты сгорания твердого топ- fP лина.

Известно устройство для дифференциально-термического анализа, содержащее нагревательную камеру с расположенными в ней ячейками для ис- 15 следуемого и эталонного веществ, нагревательные блоки, регулятор, дифференциальную термопару, соединеннук. с регистрирующим прибором (1 1.

Однако данное устройство не может быть использовано для получения экспрессной информации при определении содержания горючих элементов, так как их выгорание происходит недостаточно быстро вследствие того, что проба заключена в неподвижную

25 ячейку и доступ кислорода к ней затруднен.

Наиболее близким к предлаГаемому является устройство для дифференциально-термического анализа, содер- 30 жащее печь сопротивления с расположенным в ней реакционными и компенсационными.сосудами, батарею дифференциальных термопар в виде двухканальной керамической трубки с рабо-35 чими и компенсационными спаями, дозатор и привод для транспортирова-ния пробы по сосуду и регистрирующий прибор.

Использование данного устройства 4р позволяет сократить время анализа проб до 4-5 мин за счет того, что обеспечивается хороший доступ кислорода к пробе и интенсивное выгорание горючих элементов в процессе их 45 перемещения тонким слоем (1 мм че-. рез зону высоких температур Г23.

Однако используемые в известном устройстве батарея дифференциальных термопар БДТ! и дна сосуда реакционный и компенсационный, выполненные в Форме лотков, предопределяют габариты камеры нагрева и, следовательно, потребляемую ею электрическую мо1цность. Соответственно, увеличиваются расход материалов, объем.теплоизоляции, общие масса и габариты устройства.

Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение массы и габаритов устройства, снижение потребляе- бО мой электрической мощности на нагрев и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для дифференциально-термического анализа, содержащем печь с расположенным н ней реакционным сосудом, батарею дифференциальных термопар н виде двухканальной керамической трубки с рабочими и компенсационными спаями, дозатор, привод для транспортирования пробы по реакционному сосуду и регистрирующий прибор, компенсационные спаи батареи дифференциальных термопар жестко закреплены на поверхности трубки °

Компенсационные спаи БДТ, жестко связанные с ее корпусом, выполняющим роль компенсационного сосуда, имеют постоянную температуру, равную температуре керамической. трубки в данном .сечении камеры, а рабочие спаи, расположенные над рабочим сосудом, имеют при отсутствии пробы на лотке одинаковую с соответстЬуюшими компенсационными спаями температуру. Тепловой поток от сжигаемой пробы, проходящей по реакционному сосуду, увеличивает температуру только рабочих спаев.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 — вид A на фиг. 1.

Устройство состоит из отжигающего устрсйства 1 и. регистрирующего прибора 2. Отжигающее устройство 1 включает B себя электропечь 3 с нагревательным элементом 4, последовательно расположенные дозатор 5 для регулирования расхода пробы эолы уноса и устройстно транспортирования пробы, которое представляет собой лоток б с приводом 7 для возвратнопоступательного движения, над которым установлена батарея дифференциальных термопар, состоящая из термоэлектродов 8, корпуса 9, рабочих

10 и компенсационных 11 спаев. Регистрирующий прибор 2 состоит из схемы компенсации начального раэбаланса БДТ 12, измерительного усилителя

13 постоянного тока и интегратора 14.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом термического анали-. за температуру в электропечи 3 доводят с помощью нагревательного элемента 4 до 800-850 0С, в последук щем ее поддерживают.постоянной.

При отсутствии анализируемой пробы в камере сжигания температура рабочих 10 и компенсационных 11 спаев БДТ одинакона, соответственно, равны и их термо-ЭДС. При этом выходной сигнал БДТ равен нулю (U =О).

После засыпки в дозатор 5 навески пробы анализируемого вещества определенной массы, например 250 мг, включают привод 7, который сообщает лотку б через систему рычагов 15 возвратно-поступательное движение, затем включают дозирующее устройство

5. Последнее равномерно подает пробу анализируемого вещества на ло1065751 фаад. 2

Составитель C Веловодчеико

Редактор Л. Филь Техред И. Иетелева Корректор М. Шароши

° «Ю

Заказ 11033/44. «тираж 828 Подписное ВНИИПИ Государственного коМитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иоскв,:й-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ток б, над которым расположены рабочие спаи 10 БДТ. В результате возвратно-поступательного движения лот-. ка проба вещества перемещается тонким слоем через зону высоких температур камеры сжигания, где и проис- 5 ходит интенсивное выгорание содержа. щихся в пробе горючих элементов.

Выделяющееся при этом тепло повышает температуру рабочих спаев..

10 БДТ по сравнению с температурой компенсационных спаев 11, которая .остается неизменной. Разность термо:ЭДС рабочих и компенсационных спаев составляет выходной сигнал БДТ, пропорциональный количеству тепла, выде- 5 ляемого отжигаемой пробой и, следовательнс, пропорциональный количеству содержащихся в ней горючих элементов. дальнейшее преобразование сигнала от БДТ производится в регистрирующем приборе 2. Полезный выходной сигнал БДТ усиливается измерительным усилителем 13 постоянного тока -я подается на интегратор 14, напри- мер IIBH-4, который выдает информацию в цифровом виде, пропорциональную суммарному тепловому эффекту от выгорания углерода в пробе золы.

Время анализа пробы составляет 45 мин. После снятия показаний интегратора засыпается новая проба, и цикл измерения повторяется.

По сравнению с прототипом габариты предлагаемого устройства уменьшилось в 1,5-2 раза, масса - в 5 раз, потребляемая мощность - в 7 раэ, а погрешность измерения - .почти s

2 раза.