Способ регистрации изображений электрических неоднородностей в образцах пластинчатой формы

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю неоднородностей и может быть применено при анализе газовых смесей, жидких и пульпообразных сред и т.д. Цель - увеличение селективности определения газовых включений в образцах и обеспечение возможности анализа жидких и пульпообразных сред. В способе регистрации изображений электрических неоднородностей в образцах пластинчатой формы образцы охлаждают до перехода газовых включений в жидкое и твердое состояния . По зависимости изменения интенсивности электролюминесценции от температуры судят о составе и суммарном количестве газовых включений в образце. а S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1020773 (21) 4003687/24-25, (22) 22.10.85 (46) 23.01.88. Бюл. У 3 (71) Всесоюзный научно-исследовательский геологоразведочный институт угольных месторождений (72) M.Ô.Øèðÿåâ, А.Я.Доровский и А.В.Мохов (53) 772.93(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1020773, кл. G 01 N 21/66, 1981.

80 1368735 А 2 (sD 4 С О1 N 21/66, С 03 В 41/00, С 01 N 27/62 (54) СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ В ОБРАЗЦАХ ПЛАСТИНЧАТОЙ ФОРМЫ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю неоднородностей и может быть применено при анализе газовых смесей, жидких и пульпообразных сред и т.д. Цель — увеличение селективности определения газовых включений в образцах и обеспечение возможности анализа жидких и пульпообразных сред. В способе регистрации изображений электрических неоднородностей в образцах пластинчатой формы образцы охлаждают до перехода газовых включений в жидкое и твердое сос- а

Ж тояния. По зависимости изменения интенсивности электролюминесценции от температуры судят о составе и суммарном количестве газовых включений в образце.

1368735 2

Изобретение относится к неразрушающему контролю неоднородностей, может быть применено при анализе газовых смесей, жидких и пульпообразных сред и т.д. и является усовершенствоI ванием способа по авт.св. Ф 1020773.

Целью изобретения является увеличение селективности определения газовых включений в образцах и обеспечение .возможности анализа жидких и пульпообразных сред.

Способ реализуется следующим образом.

Измерительную камеру в виде полого плоского конденсатора, у которого одна из пластин выполнена из светопроницаемого электропроводящего материала (слой $пО на стекляной или иной прозрачной подложке) и на которую нанесен слой электролюминофора в диэлектрическом лаке, а другая пластина выполнена из высокотеплопроводного материала и подсоединена, помимо источника переменного электрического поля, к термоэлементу, выполняющему в зависимости от направления протекающего через него тока роль то холодильника, то нагревателя, наполняют исследуемой жидкостью или пульпой, охлаждают содержимое измерительной камеры ниже температуры его затвердевания, воздействуют на образец переменным электрическим током и регистрируют изображение электрических неоднородностей, получаемое при электролюминесценции регистрирующего материала.

Напряжение, прикладываемое к пластинам конденсатора, задают не выше

10 кВ, варьируя его амплитуду в зависимости от величины промежутка между пластинами и электропроводности материала образца. Частоту питающего тока задают порядка 1 кГц. При необходимости разделения эффектов проявления электрических неоднородностей различной физической природы переменный питающий электрический ток модулируют по амплитуде, изменяя частоту модуляции в пределах 20-100 Гц. Глубину модуляции задают равной 1, а длительность импульсов питающего переменного тока 5-10 с.

Газовые включения отличаются от прочных электрических неоднородностей образцов при изменении частоты модуляции питающего электрического поля по характеру проявления в электролюминесценции. Так, например, при частотах модуляции свыше 60 Гц газовые включения изображаются как высоВ коэлектропроводящие включения в связи с сильной ионизацией газа, в диапазоне частот 40-60 Гц наблюдается неустойчивый режим люминесценции, ниже 40 Гц люминесценция не наблюдает10 ся.

При охлаждении образца в газовых включениях происходит поочередной переход различных компонент газовой смеси в жидкое состояние, что приво15 дит к резкому снижению интенсивности электролюминесценции образца. По характеру зависимости интенсивности люминесценции от температуры, обусловленной различной ионизацией газо20 вых включений, можно судить о суммарном и компонентном составах газовых включений. Интенсивность свечения ионизируемых газов изменяется при изменении температуры газовых включений.

25 Данные измерений показывают, что с понижением температуры образца разность интенсивностей люминесценции на обоих частотах следования цугов (частоту следования цугов циклически

30 с периодом в десятую долю секунды переключают с 30 Гц на 80 Гц и наоборот) возрастает по величине. Например, для кварцевого ($ 0 ) минерального скелета, поры которого заполнены предположительно смесью легких углеводородов с водой при температурах T„=O С; Т = -88,7 С; Т = -104 С и Т = -161,5 С, характер возрастания разностей люминесценции резко изменя4р ется. Характер изменения разности интенсивности электролюминесценции наблюдается и при других температурах.

Скачкообразные, циклически повторяющиеся изменения интенсивности электролюминесценции имеют место и в про. цессе воздействия на образец каждого отдельного цуга. Эти скачки интенсивностей соответствуют моментам ионизации молекул. В данном примере такие б0 скачки соответствуют следующему набору потенциалов ионизации: 10,51;

11,65; 1170; 12,61; 12,98 эВ. Анализ этих данных показывает,, что исследуемый образец действительно обраб5 зован кремниевым <К е <М (Ц

11,70 эВ), а его поры заполнены смесью газов, содержащих метан (U q„, =

12, 98 эВ; T „„„= -161,5 С; Т плс(л.

35 тава в газовых включениях в твердотельных образцах, Составитель Е.Халатова

Редактор Л.Гратилло Техред Я,Дидык Корректор И.Эрдейи

Заказ 283/44

Тираж 847 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

13687

Т„„= -88,7 C; T плобл. 182 8 C) H этилен (U g, = 10,51 эВ; Т <ип

-104 С; Т „„, = -169,4 С), и ВОПо зависимостям величины разности интенсивности электролюминесценции при укаэанных частотах следования цугов от температуры образца и с учетом тарировочных зависимостей интенсивности электролюминесценции метана, этана, этилена и воды от температуры на этих же частотах судят о компонентном содержании каждого из этих газов и воды в образце. 15

Предлагаемое изобретение позволяет расширить сферу применения способа на жидкие и пульпообразные среды и газовые смеси, а также обеспечить возможность оценки компонентного сосФормула изобретения

Способ регистрации изображений электрических неоднородностей в образцах пластинчатой формы по авт.св.

9 1020773, отличающийся тем, что, с целью увеличения селективности определения газовых включений в образцах и обеспечения возможности анализа жидких и пульпообразных С9ед, образцы охлаждают до перехода газовых включений в жидкое и твердое состояния, а по зависимости изменения интенсивности электролюминесценции от температуры судят о составе и суммарном количестве газовых включений в образце.