Способ определения коэффициента термоэдс минералов

 

Союз Соаетскнх

Соцналнстнческнх

Респу6пнк

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61 ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 131179 (21) 2843454/18-25 (51)М с присоединением заявки Ио(23) Приоритет—

G 0i N 25/32

Государственный комитет

СССР ло девам изобретений и открытий

Опубликовано 230881Бюллетень Йо 31

Дата опубликования описания 230881

{53)УДК 53 (088.8) (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

TEPN0-ЭДС МИНЕРАЛОВ

Изобретение относится к разведоч ной и поисковой геологии, а именно к оценке и прогнозированию продуктивного оруднения путем "следования физических, в частности термоэлектрических свойств рудных минералов, Известен спссоб изменения коэффи-, циента термо-ЭДС зондовым методом с определением разности температур с помощью двух термопар, укрепленных в непосредственной близости от места контакта зондов с минералом (1).

Однако контроль температуры -a точках, вынесенных.для обеспечения экспрессности измерений за пределы образ-15 ца, определяет значительные погрешности измерений, величина которых в зависимости от формы, размеров и материала зондов, а также размеров и теплофизических свойств минералов изменяется от 20 до 50% и более, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения коэффициента термоЭДС минералов с помощью разнонагретых термозондов и эталона. Согласно этому способу дополнительным датчиком на образце минерала измеряется величина, характериэующая его тепло вые свойства. По этой величине на эталоне находят зону с такими же тепловыми свойствами. Далее в идейтифи- цированной зоне эталона измеряют разность температур между термозондами, по которой судят о коэффициенте термо-ЭДС минерала (2).

Однако в этом укаэанном способе разность температур между термозондами измеряют не непосредственно на минерале, а косвенно в идентифицированной с помощью вспомогательного датчика зоне эталона. При этом возникает ошибка измерения, связанная с зависимостью теплофизических параметров эталона и минерала от темпера.туры. Идентичные для одной темпера.туры минерал и эталон. обычно отличаются условиями теплообмена с термозондами при разных температурах.

Следовательно, если температура тер-. мозондов в контакте с эталоном не равна температуре, которая была при идентификации, то теплообмен термозондов с эталоном и минералом разный .

При изменении начальной разности температуры между термозондами в пределах 50-150оC и неизменном температурном режиме дополнительного

857830 (=E„ <

65 датчика величина погрешности достигает 15%.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение измерений.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения коэффициента термо-ЭДС с помощью разнонагретых термозондон и эталона с одинаковыми значениями коэффици« ента термо-ЭДС, но различными условиями теплообмена, термозонды вводят ! в контакт с различными зонами эталона, измеряют в каждой зоне развивающуюся между термозондами разность температур, а по показанию вспомагательных термопар, укрепленных на термозондах, фиксируют величины, характеризующие условия теплообмена, после чего определяют величины, характеризующие условия теплообмена с минералом, производят идентификацию условий теплообмена при каждом-измерении с некоторой зоной эталона и по определенной для данной зоны разности температур, развивающейся между термозондами, и измеренному значению термо-ЭДС судят о коэффициенте термо-ЭДС минерала.

Использование для определения услоний теплообмена вместо дополнительного датчика двух термопар, укрепленных на основных термозондах, позволяет исключить разницу в значениях начальных температур при идентификации тепловых свойств минерала и эталона. Полученная при этом на эталоне зависимость разности температур между термозондами от условий теплообмена всегда соответствует температурному режиму и условиям теплообмена при измерениях на минерале.

Упрощение измерений и: завышение экспрессности достигается за счет того, что вместо определения термо-.

ЭДС минерала основными термозондами и определения величины, характеризующей тепловые свойства минерала, вспомогательным датчиком те же результаты получаются при однократной установке термозондон. При этом исключается субьективная погрешность из-за возможного смещения точек подключения оснонных зондов H вспомогательного датчика на минерале, что особенно важно при исследовании минералов, характеризующихся неоднородностью физических и, в частности, термоэлектрических свойств.

Аналогично упрощается и процесс измерения на эталоне разности тем.— ператур между термозондами и величины термо-ЭДС вспомогательных термопар, характеризующей условия теплообмена ° Кроме того, наличие термопар как на горячем, так и на холодком термозондах позволяет идентифицировать условия теплообмена не только

f0

40 в зависимости от тепловых свойств минерала, но и с учетом возможного теплообмена через минерал между термо зондами, когда они устанавлинаются на малом расстоянии друг от друга.

Такие условия для теплообмена возникают, например, при измерении термо-ЭДС в малых минеральных включениях, размер которых может составлять десятые доли миллиметра.

На фиг.1 показаны разнонагретые термозонды; на фиг.2 — эталон.

На расстоянии около 2 мм от острий горячего 1 и холодного 2 медных термозондон укреплены константаноные проволочки, образующие термопары 3 и 4.

Разность темпераутр между термоэондами обеспечивает нагреватель

Термозонды 1 и 2 (фиг,l) показаны в контакте с образцом б. Холодный термозонд имеет температуру окружающей среды. При этом в точке контакта холодного термозонда с минералом, который также имеет температуру окружающей среды, термо-ЭДС не образуется. Таким образом, возникший термоэлектрический эффект может быть отнесен целиком к области минерала, контактирующей с горячим термозондом, что повышает локальность измерений.

Эталон 7 выполнен в виде четырехгранной пирамиды, например, из константана. Укрепленная рядом шкала 8 делит эталон на зоны.

Способ осущестнляется следующим образом.

Термоэонды 1 и 2 (фиг.1) вводят в контакт с эталоном 7 (фиг.2) и переставляют его по зонам, пользуясь шкалой 8. Разность термо-ЭДС Е 1 — Е развиваемых вспомогательными термопарами, используют как величину, характеризующую условия теплообмена зондов с эталоном. Определяют также .термо-ЭДС Е в контакте термозондов с эталоном и вычисляют разность температур в контактах термозондов с эталоном где (. - коэффициент термо-ЭДС материала термозондов относительно материала эталона.

По полученным результатам составляют таблицу или строят график, определяющий зависимость между разностью температур н контакте зондон с минералом ЬТр и.разностью термоЭДС Е вЂ” Е измеряемой вспомогательЪ ными термопарами.

Далее термозонды вводят в контакт с исследуемыми минералами и каждый раз измеряют термо-ЭДС минерала E„, а также термо-ЭДС, регистрируемые вспомогательными термопарами. Осуществляют идентификацию условий теп857830

Формула изобретения

Составитель С.Беловолченко .Редактор О.Малец Техред A. Р ч Корректор Е. Рошко

Заказ 7231/71 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий..

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 лообмена, определяя разность термоЭДС Е вЂ” Е и по графику находят раэЯ. 3 ность температур в контактах зондов с минералом. Путем деления полученной термо-ЭДС минерала Е„на 6аз- ° ность температурдТ д вычисляют коэффициент термо-ЭДС минерала.

Способ определения коэффициента термо-ЭДС минералов с помощью разнонагретых термоэондов и эталона с одинаковыми значениями коэффициента термо-ЭДС, но различными условиями теплообмена, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения измерений, термозонды вводят в контакт с различными зонами эталона, измеряют в каждой зоне развивающуюся между термозондами разность температур, а по показанию вспомогательных термопар, укрепленных на горячем и холодном термозондах, фиксируют величины, характеризующие условия теплообмена, после чего определяют величины, характеризующие условия теплообмень. с млнералом, производят идентификацию условий теплообмена при каждом измерении с некоторой зоной эталона и по определенной для данной зоны разности температур, развивающейся между термоэондами, и измеренному значению термо-ЭЦС судят о коэффициенте термо-dp(минерала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. «опова К.В. О термоэлектрических свойствах рудных минералов.

Вестник Ленинградского университета.

Вып.s, 1974, м ь. авторское свидетельство сссР

20 Р 490032,кл.G 01 R 19/24,1974 (прототип).