Устройство для непрерывного измерения термоэлектрической неоднородности термоэлектродной проволоки

 

Союз Советских

Соцналистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >8?1049 (63) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0 0979 (21) 2820434/18-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.1081. Бюллетень Й9 37

Дата опубликования описания 0 71081 (51)М. Кл3

G N 25/32.

Государственный комитет

СССР но делам нзоСретеннй н открытий (53) УДК 539. 219.

° 1 (088. 8) (72) Автор изобретения

A.3. Агушевич (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТИ

ТЕРМОЭЛЕКТРОДНОЯ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов.

Известно устройство для исследования термоэлектрической неоднородности по длине термозлектродной проволоки, в котором за счет многопетлевого стационарного расположения термоэлект- . родной проволоки в зоне фиксированного градиента температур можно, подсоединяя токосъемники к различному целому количеству петель, измерять неоднородность различных участков проволоки $1$ .

Недостатками указанного устройства являются дискретность получаемой 15 информации и тот факт,.что термоэлектрические свойства одного участка исследуемой проволоки рассматриваются относительно свойств другого участка той же проволоки, которые неизвестны 20 ,заранее и не являются постоянными при переходе от одной петли проволоки к другой.

Наиболее близким техническим реше нием является устройство для непрерывно-25 го измерения термоэлектрической неодно-. родности термоэлектродной проволоки в поле градиента температур, содержащее ванну с крышкой, заполненную неэлектропроводной жидкостью, температура 30 кипения которой при атмосферном давлении отличается от температуры окружающей среды, например жидким азотом, механизм перемотки проволоки, состоящий из привода, подающего .и приемного барабана с системой скользящих контактов, один из которых размещен внутри ванны, измерительный и регистрирующий приборы, и электрод сравнения, соединяющий измерительный прибор с Контактом барабана; находящегося внутри ванны. Это устройство содержит также систему периодической дозаправки жидким азотом по мере его испарения из ванны. В описанном устройстве термоэлектрическая неоднородность протягиваемой проволоки выявляется за счет поочередного сравне- ния термоэлектрических свойств каждого ее участка со свойствами постоянного электрода сравнения 5) .

Недостатком известного устройства является неопределенность и переменность в течение эксперимента ширины зоны температурного градиента sa счет изменения уровня жидкости и образования в пространстве между крышкой ванны и уровнем жидкости паровоздушнои смеси, имеющей переменную по высоте температуру и низкий коэффи871049 циент конвективной теплопередачи к протягиваемой проволоке.

Целью изобретения является повышение разрешающей способности измерения, Поставленная цель достигается тем, что устройство для непрерывного изме.рения термоэлектрической неоднород ности термоэлектродной проволоки в поле градиента температур, содержащее нанну с крышкой для неэлектропроводной жидкости, механизм перемотки проволоки, состоящий из привода, подаю-. щего и приемного барабанов с системой скбльзящих контактов, один из которых размещен внутри ванны, иэмеригельный и регистрирующий приборы и электрод сравнения, соединяющий измерительный прибор с контак ом бара-, бана, находящегося. внутри наины, дополнительно содержит теплообменник, снабженный приводом вертикального перемещения, причем теплообменник размещен вокруг поверяемой проволоки, а привод выполнен в виде поплавка, установленного на нижнем торце теплообменника.

На чертеже приведена схема пред-. лагаемого устройства.

Устройство состоит из ванны 1 с крышкой 2, заполненной жидким азотом

3. В ванне размещен приемный барабан

4, на который с подающего барабана

5 перематывается исследуемая термоэлектродная проволока б с помощью электродвигателя 7, вал которого 8 приводит во вращение ось 9 приемного барабана 4 через редуктор 10. Испытуемая проволока б намотана на подающий барабан 5, причем один ее конец соединен с осью барабана. 11, к которой пружиной 12 прижат неподвижный скользящий контакт 13, который в свою очередь соединительным проводом 14 подключен ко входной клемме измерительного прибора 15. Ко второй клем— ме измерительного прибора 15 подсоединен электрод сравнения 1б,.второй конец которого подключен к скользящему контакту 17, прижатому пружиной 18 . к оси 9 приемного барабана 4. С измерительного прибора 15 информация поступает в регистрирующий прибор 19.

Между подающим 5 и приемным 4 барабанами исследуемая проволока 6 проходит внутри центральной трубки теплообменника 20, который подвижно закреплен в крышке 2 ванны 1 и нижний торец .которого жестко соединен с плавающим в жидком азоте 3.поплавком 21 .таким образом, чтобы он касался уровня жидкости или был на несколько миллиметров ниже его. Внутри по теплообменнику проходит сжатый воздух, тем.пература которого близка к температуре окружакщей среды. Воздух подводится в теплообменник от системы подачи

22, отводится от него в систему ныб40

5 !

О

35 роса 23 с помощью гибких ненагружающих соединений.

Устройство работает следующим образом.

При движении испытуемой проволоки б, .осуществляемом электродвигателем

7, редуктором 10, приемным 4 и подающим 5 барабанами,на каждом участке проволоки, находящемся в данный момент в зоне градиента температур на границе раздела сред жидкий азот— окружающая среда., возникает термоэлектродвижущая сила (термо-ЭДС), которая снимается с обоих концов проволоки через систему скользящих контактов 9, 17 и 11, 13. Разность между этой переменной термо-ЭДС и постоянной термо-ЭДС, возникающей н электроде сравнения 16, проходящем также через границу раздела двух сред, измеряется и регистрируется приборами

15 и 19. Уменьшение ширины зоны градиента температур на исследуемой проволоке достигается за счет того, что термоэлектрическая проволока, попадая в ванну, зкранируется от контакта с паровоздушной смесью теплообменником, температура внутри которого близка к температуре окружающей среды за счет подачи сжатого воздуха. Основной температурный переход осуществляется на границе теплообменник— жидкий азот, взаимное расположение которых не зависит от уровня жидкости, так как торец теплообменника за счет расположения последнего на поплавке автоматически отслеживает изменение уровня жидкости.

Использование предлагаемого технического решения позволит улучшить метод испытания термоэлектродных материалов на неоднородность для оценки их качества (например, по ГОСТ 22663"

77) и уменьшить количестно брака при испытаниях.

Формула изобретения

1. Устройство для непрерывного измерения термоэлектрической неоднородности термоэлектродной проволоки в поле градиента температур, содержащее ванну с крышкой для неэлектропроводной жидкости, механизм перемотки проволоки, состоящий иэ привода, подающего и приемного барабанон с системой скользящих контактов, один из которых :размещен внутри ванны, измерительный и регистрирующий приборы и электрод сравнения, соединяющий измерительный прибор с контактом барабана, находящегося внутри ванны, о тл и ч а ю щ е е .с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности, оно дополнительно содержит теплообменник, снабженный приводом вертикального перемещения, причем теплооб871049

Составитель С.Беловодченко

Редактор О. Филиппова Техред A.Ñàâêà Корректор Л. Бокшан

Заказ 8425/15 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППИ "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 менник размещен вокруг поверяемой проволоки

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а о щ е е с я тем, что привод выполнен в виде поплавка, установленного на нижнем торце теплообменника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 627386, кл. G 01 и 25/00, 1976.

2. ГОСТ 22663-77.Материалы термоэлектродные для низкотемпературных термопар. Методы испытания на однородность. Издатепьстно стандартов, N., 1977 (прототип).