Устройство для контроля состава сплавов методом термо-эдс

 

Ссюз Советскнх

Со1, налнстнческнх

Респубпнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

742780 ю * (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280378 (21) 2595998/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 250680 Бюллетень №

Дата опубликования описания 250680

{5М)М. Кл.

G 01 N 25/30

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{53) УДК 536. 42 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.И ° Чернышев, Н.A. Ермолаев, A.A. Капитонов и М,И. Лернер

Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института приборостроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТАВА СПЛАВОВ

МЕТОДОМ TEPMO-ЭДС Изобретение относится к области физико-.химического анализ а металлов и сплавов.

Известно устройство для контроля состава сплавов методом термо-ЭДС, содержащее из мерит ел ьный узел, о бр азованный матрицей и пуансоном, горячий и холодный электроды, термопару, нагревательный блок, блок регистрации температуры и блок измерения термо-ЭДС (1). Для контроля образец измельчают и помещают в измерительную ячейку. После прогрева слоя порошка, прилегающего к горячему электроду, измеряют разницу температур горячего и холодного электродов и величину термо-ЭДС между ними, по значениям которых определяют состав анализируемого образца. Недостатком этого устройства является низкая точность определения состава анализируемого образца.

Наиболее близ ки м техническим решением к предлагаемому является устройство для контроля состава сплавов методом термо-ЭДС, содержащее горячий электрод с нанесенным на его торец слоем металла, холодный электрод, нагреватель, блок питания нагревателя, блок регистрации температуры и блок измерения тЕрмо-ЭДС (2J

Недостатком этого устроМства яв- ляется невысокая точность измерения, обусловленная тем, что температура горячего электрода отличается от температуры горячего спая температуры, образованной слоем металла, анализируемым образцом и холодным электродом, вследствие двух причин.

Во-первых, из-за протекания потока тепла по слою металла температуры для его поверхностей, контактирующих с торцом горячего электрода и анализируемым образцом будут различны, Во-вторых, из-за потока тепла через слой металла и теплового сопротивления между споем металла и анализируемым образцом температура участка анализируемого образца,непосредственно прилегающего к слою металла, ниже температуры поверхности слоя металла, контактирующей с анализируемым образцом.

Цель изобретения -" повышение точ ности измерений.

Для этого устройство дополнительйо содержит регулирующий блок, ком-, мутатор и нуль-орган, а между торцом горячего электрода и первым

742780 слоем металла дополнительно йанесены второй и третий слои металла, причем первый и третий слои металла выполнены из одного материала и подключены ко входам регулирующего блока и нуль-органа, выход регулирующего блока через коммутатор подключен к управляющему входу блока пита ния нагревателя, выход блока регистрации температуры подсоединен к управляющему входу коммутатора, а выход нуль-органа — к управляющим входам блока регистрации температуры и блока измерения термо-ЭДС.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля состава сплавов методом термо-ЭДС содержит горячий электрод 1 с нанесенным на

его торец первым 2, вторым 3 и третьим 4 слоями металла, холодный электрод 5, нагреватель 6, блок 7 питания нагревателя, блок 8 регистрации температуры, блок измерения термо-ЭДС 9, регулирующий блок 10, . коммутатор 11 и нуль-орган 12.

Устройство работает следующим образом.

При включении блока питания

7 нагреватель 6 начинает нагревать горячий электрод 1. Температура горячего электрода 1 измеряется с ° помощью термопары, образованной горячим электродом 1 и первым слоем металла 2, и блока 8 регистрации температуры. При нагревании горячего электрода 1 до некоторой,. наперед заданной температуры, блок 8 регистрации температуры выдает сигнал на управляющий вход коммутатора 11, ко.торый подключает выход регулирующего блока 10 к управляющему входу блока 7 питания нагревателя.

На выходы регулирующего блока 10 и Нуль-органа 12 подается сигнал с термопары, образованной первым 2, вторым 3 и третьим 4 слоями металлов,, причем величина и знак этого сигнала определяется величиной и направлением теплового потока между горячим электродом 1 и анализируемым образцом 13.Вых"одной сигнал .регулирующего блока 10 поступает Через коммутатор 11 на управляющий вход блока 7 питания нагревателя, который через нагреватеЛь 6 изменяет температуру горячего электрода 1 таким образом, чтобы поток тепла через третий 4, второй 3 и первый 2 слои металлов был равен нулю. Так как равенство нулю теплового потока чере3 эти слои металла означает равенство их температур, то выходной сигнал термопары, образованной третьим 4, вторым 3 и первым 2 слоями металла будут равняться.,нулю..

После этого нуль-орган 12 срабатывает и выдает сигнал на блок 8 регистрации температуры и блок измерения термо-ЭДС 9. При поступлении сигнала с выхода нуль-органа 12 блокрегистрации температуры 8 регистрирует температуру торца горячего электрода 1, а блок измерения термо-ЭДС измеряет ведичину ЭДС термопары, образованной первым слоем металла 2, анализируемым образцом 13 и холодйым электродом 5, по величинам которых определяют состав сплава анализируемого образца 13.

Таким образом, в момент регистрации температуры торца горячего электрода 1 поток тепла через первый слой металла 2 будет равен нулю (степень отличия зависит от точнос15 ти следящей системы, образованной регулирующим блоком 10, блоком питания нагревателя 7, нагревателем

6 и горячим электродом 1 с нанесенным на него слоями металла 2, 3 и

Я 4. Вследствие этого, погрешность измерения температуры горячего слоя термопары, образованной первым слоем металла 2,анализируемым образцом

13 и холодным электродом 5, за счет теплового сопротивления первого слоя металла 2 и теплового сопротивления между первым слоем металла 2 . и анализируемым образцом 13 уменьшается, соответственно точность опре,деления состава сплава анализируемого образца 13 повышается.

Формула изобретения

Устройство для контроля состава сплавов методом термо-ЭДС, содержащее горячий и холодный электроды, нагреватель, блок питания нагревателя, слой металла, нанесенный на торец горячего электрода, блок регистрации температуры и блок измерения термо-ЭДС, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно дополнительно содержит регулирующий блок, коммутатор и нуль-орган, а между торцом горячего электрода и первым слоем металла дополнительно нанесены второй и третий слои металла, причем первый и третий слои металла выполнены из одного материала и подключены ко входам реГулирующего блока и нуль-органа, выход регулирующего блока через коммутатор подключен к управляющему входу блока питания нагревателя, выход блока регистрации температуры подсоединен к управляющему входу коммутатора, а выход нуль-органа — к управляющим входам блока регистрации температуры и блока измерения термо-ЭДС.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 442401; кл. G 01 N 25/30, 19 73, 2. Авторское свидетельство СССР

9 562758, кл..G N 25/30, 1976 (прототип).

742780

Заказ 3454/39 Тираж 10 19

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Беловодченко

Редактор Н. Воликова Техред И.Асталсха Корректор В. Синицкая