Устройство для контроля состава сплавов методом термоэдс

 

O ll H C A H H E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 11 44240 I

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 02.01.73 (21) 1864662/26-25 (51) N. Кл. G Oln 25/30 с присоединен ем заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий (32) Приоритет

Опубликовано 05.09.74. Бюллетень ¹ ЗЗ

Дата опубликования описания 07.04.75 (53) УДК 539.219.1 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ю. Каганов, О. M. Блинов, Р. А. Гусева и А. M. Беленький (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени инсти стали и сплавов

Ф%д """"" вв (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТАВА СПЛАВОВ

МЕТОДОМ TEPMO-Э. Д. С.

Изобретение относится к устройствам для физико-химического анализа металлов и сплавов и может быть применено для проведения экспресс-анализа примесей в различных сталях.

Известные устройства для анализа состава сплава методом термо-э. д. с. не позволяют увеличить чувствительность и точность измерений за счет увеличения перепада температур между горячим и холодным электродами путем повышения температуры горячего электрода. При увеличении температуры образец окисляется, его структура изменяется, в результате вносятся значительные погрешности в результаты измерения.

Кроме того, для создания значительных перепадов температур между электродами нсобходимо анализируемые образцы выполнять больших размеров, что требует значительного количества материала. Это или приводит к большим потерям металла, например, в лабораторной практике, или невыполнимо.

Предложенное устройство отличается тем, что измерительный узел составлен из нескольких электрических изолированных разъемных ячеек (камер), образованных неподвижной матрицей, в которой установлены горячие электроды, и подвижным пуансоном, в котором установлены холодные электроды. Это нозволяет увеличить в и раз сигнал (где n— число ячеек) без увеличения перепада температур при последовательном соединении электрических измерительных цепей ячеек.

На фиг. 1 показана схема предложенного

5 устройства; на фиг. 2 — одна измерительная ячейка, вид сбоку.

Устройство состоит из трех основных узлов: измерительного узла, узла регистрации н узла переключения, имеющего трн фнкспроlo ванных положения I, II, III.

Рабочие измерительные ячейки 1 образов»пы неподвижной матрнцей 2 и подвижным пуансоном 3, выполненными нз электронзоляцпонного материала. Матрица крепится к

15 корпусу устройства 4 с помощью скоб 5. В матрице закреплены горячие электроды 6, в пуансоне 3 — холодные электроды 7. Один конец горячего электрода 6 расположен в ячейке, а другой — в электрической нагреватель20 ной печи 8, помещенной в асбоцементную подставку 9, которая скобой 10 закреплена на боковых стенках устройства. Последовательно обмоткам нагревателей включены регулпровочные сопротивления 11, обеспечивающие ус25 тановку рабочего тока и заданной температуры электродов 6.

Узел регистрации содержит термопары 12 контролирующие температуру горячих электродов, сосдшштельные провода 13, служащие

ЗО для съема измеренной термо-э.д.с., и два по442401 тенциометра 14 (регистрация температуры) и

15 (регистрация термо-э. д. с.) .

Для перемещения пуансона 3 вместе с малой 16 и большой 17 скобами вдоль направляющих 18 в большой скобе пуансона закреплены втулки 19 с помощью гаек 20 и шайб 21.

Направляющие 18 установлены неподвижно в скобах матрицы и в скобах 22, фиксированных в стенке корпуса устройства. Перемещение пуансона производят с помощью узла пе- 10 реключения, в который входят валы 23 для поддержания тросов 24 и 25 в горизонтальном положении вблизи скоб пуансона, закрепленные неподвижно в корпусе скобами 26; переключатель 27, вал 28 с укрепленным на его 15 противоположном конце кулачком 29, груз 30.

Тросы 24 н 25 имеют однаковую длину, каждый конец троса закреплен независимо от другого.

Устройство работает следующим образом. 20

Переключатель устанавливают в положение

II. Груз опускается и одинаково действует на. оба троса 24 и 25, сохраняя пуансон в определенном положении. В образующиеся три ячейки засыпают измельченный материал. 3а- 25 тем переключатель 27 переводят в положение

III. В результате поворота кулачка 29 груз поднимается, и вся нагрузка действует на трос 24, а через него и на большую скобу 17.

Следовательно, в этом положении пуансон ЗО оказывает давление на измельченную пробу в горизонтальном направлении с силой, приблизительно равной весу груза, причем давление распределено равномерно, точка приложения силы соответствует центру тяжести боковой 35 поверхности скоб пуансона, где укреплены тросы.

После приложения нагрузки к измельченной пробе возникает сигнал термо-э.д.с. в каждой ячейке. За счет последовательного соединения 40 отдельных цепей всех п ячеек сигнал усиливается в п раз. Сигнал поступает на потенциометр 15, шкала которого проградуирована в процентах анализируемого элемента. Процесс измерения длится 10 — 15 сек, после чего 45 переключатель ставится в положение 1. Груз еще более поднимается (по сравнению с положением II) за счет поворота кулачка. В результате вся нагрузка приходится на трос

25. Через трос усилие передается малой скобе 16 пуансона, пуансон отодвигается вправо, проба высыпается вниз и удаляется из устройства.

Общее время анализа составляет около

1 мин. Изменением длины тросов и величины груза можно при необходимости регулировать размер ячеек и, следовательно, количество вещества для анализа. Размер частиц измельченной пробы и температура горячего электрода выбираются в соответствии с предварительными исследованиями.

Описанное устройство позволяет значительно сократить количество материала, отбираемого на анализ (до нескольких граммов), так как при порошкообразной пробе создается такой же перепад температур между электродами, как и при монолитной пробе, на значительно меньшем расстоянии вследствие малой теплопроводности порошка. Измельчением пробы достигается усреднение состава и, следовательно, уменьшение ошибок при определении содержания анализируемого компонента. В случае малого сигнала последовательное соединение измерительных цепей ячеек позволяет усилить сигнал (число ячеек может быть и более трех), повысить чувствительность и точность анализа. В случае большого сигнала измерительные цепи ячеек можно включить параллельно, что приведет к уменьшению случайной погрешности измерения и также увеличит точность анализа. Применение груза для создание усилия обеспечивает практически постоянную нагрузку, т. е. стабильность условий измерения.Прсдмет изобретения

Устройство для контроля состава сплавов методом термо-э. д. с., содержащее измерительный узел, состоящий из горячего и холодного электродов, измерительный прибор и прижимное устройство, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности анализа, измерительный узел выполнен в виде разьемных ячеек, образованных неподвижной матрицей, в которой установлены горячие электроды, и подвижным пуансоном, в котором установлены холодные электроды.

442401

17

Риг 2

Составитель С. Беловодченко

Редактор Т. Орловская Техред А. Морозова Корректор Н. Стельмах

Заказ 879/9 Изд. № 461 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2