Устройство для измерения термоэдс

 

.Союз Советских

Социалистических

Реслублик (1)911280

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 050680 (21) 2933828/18-25 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 07.0382 .Бюллетень ¹ 9

Р1 М Кп з

G 01 N 25/32

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК 539. 219.1 (088.8) Дата опубликования описания 07.03.82

10.Ф.Сергеев и A.C.Hàõàáöåâ

72) Авторы (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ TEPMO-ЭДС

Изобретение относится к термоэлектрическим .измерениям и предназначено для определения термо-ЭДС минералов в штуфных образцах, зернах или непосредственно в обнажениях горных пород, выработках и т. д.

Известно устройство для измерения термо-ЭДС сплавов, содержащее разнотемпературные электроды, измерительный прибор и прижимное приспособление (1).

Недостатки этого устройства— сложность конструкции блоков электродов, длительное время установления рабочего режима, значительные погрешности, возникающие вследствие того, что в. условиях установившегося режима малейшее прикосновение к нагретому электроду вызывает изменение его контактной температуры, ко орую практически нет возможности контролировать.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения термо-ЭДС, содержащее два электрода, термобатарею, расположенную между ними, источ:ник питания термобатареи и измери,тельную схему (2!.

Недостатки устройства — длительное время установления рабочего режима, значительная метрологическая погрешность в измерении, необходимость в сложном измерительном приборе, обеспечивающем широкий диапазон измерений при высокоомном входе усилителя.

Целью изобретения является улучшение метрологических характеристик и сокращение времени установленйя рабочего режима при исследовании минералов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для измерения термо-ЭДС., содержащее два электрода, термобатарею, расположенную между ними, источник питания термобатареи и измерительную схему, снабжено переключателем полярности питания термобатареи, состоящим из двух ключей, триггером и датчиком стабильных интервалов времени, подсоединенным на вход триггера посредством переключателя диапазона.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит электроды

1 и 2, термобатарею 3, дизлектри911280 ческий корпус 4, через который проходят электроды, подключенные на усилитель измерительной схемы 5.

Электроды подпружинены пружиной б и постоянно замкнуты на пластинку 7.

Раз ание электродов происходит 5 при нажатии на образец или образцом

8. На выходе .усилителя установлен стрелочный прибор 9 с нулем отсчета в середине шкалы.

Термобатарея посредством ключевых, 10 элементов 10 и 11 может быть подключена то к положительному, например

12, то к отрицательному источнику

13 питания. Входы ключей подключены к триггеру 14, вход которого через 15 переключатель 15 подсоединен к датчику 16 стабильных интервалов времени. Сигнализация подключения термобатареи . к какому-либо одному из источников питания осуществляется светодиодом 17, 20

Устройство работает следующим образом.

При включении питания на одном нз выходов триггера 14 устанавливается 1, на другом - " 0 . Эти сигналы .вызывают открывание одного из ключей и запирание другого. Ток через термобатарею потечет в том или ином направлении в зависимости от полярности приложенного напряжения.

Продолжительность протекания этого тока задается датчиком 1б и переключателем 15, который фактически ЙМполняет функцию переключателя диапа- 35 зона, влияя на величину разности температуры на электродах и тем самым на величину измеряемого сигнала. При нажатии на образец электроды автоматически размикаются, иа 40 измерительную схему поступает плавно изменяющийся сигнал термо-ЭДС. При переключении поля ности питания на термобатарее за счет йнерциоикости тепловых процессов стрелочиый прибор 45 зафиксирует максимальную величину отклонения на время, достаточное для восприятия и запоминания. Ва цикл изменения полярности питания на тер» мобатарее фиксируются два значения сигнала по обе стороны от нуля отсчетау для привязки знака термо-ЭДС испрльзуется индикатор включения - светодиод 17. Если величина сигнала велика, уменьшают интервал времени для создания разности температур на электродах и тем самым уменьшают

cdó величину сигнала и т. д.

Таким образом, в качестве опор" ной величины используются стабильные 60 интервалы времени, создание которых в настоящее время является вполне обеспеченным и достижимым простыми способами (a требуемых пределах точности). Эталонировка прибора производится по контрольным выносным термопарам.

Использование изменяющихся интервалов времени включения термоэлемента позволяет обойтись без усложнений во входных цепях усилителя с обеспечением высокоомного входа при простоте подключения °

Использование неустановившегося режима температуры электродов позволяет более четко фиксировать контактную разность температур, что улучшает метрологические характеристики прибора.

Применение предлагаемого устрой,ства позволяет получить повторяемость результатов измерений одних и тех же минералов с погрешностью, не превышающей 3 - 4 % на открытом воздухе, эксперименты в тех же условиях с использованием маломощных источников тепла (как для полевого прибора) для условий установившегося режима дают разброс в 20 †. 25 Ъ, что значительно превышает требования к точности измерений (5 — 10%) для полевого прибора аналогичного назначения.

Использование переменного режима работы термоэлемента обеспечивает готовность к работе прибора сразу же после включения питания, в то время как в известных устройствах на подготовку установки к работе требуется 20 — 30 мин. Последнее обстоятельство является особо существенным для полевых условий, где измерения могут быть единичными и где острым является вопрос экономии питания. формула изобретения

Устройство для измерения термоЭДС, содержащее два электрода, термобатарею, расположенную между ними, источник питания термобатареи и измерительную схему, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью улучшения метрологических характеристик и сокращения времени установления рабочего режима при исследовании ми-. нералов, оно снабжено переключателем полярности питания термобатареи, состоящим из двух ключей, триггером и датчиком стабильных интервалов времени, подсоединенным на вход триггера посредством переключателя диапазонов °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 442401, кл. G 01 N 25/30, 1970.

° 2. Авторское свидетельство СССР

Р 553479, кл. G Ol К 7/02, 1975 (прототип) . . 911280

Составитель С.Беловодченко

Редактор И.Николайчук Техред A. Ьч КорректоР A. Ференц

Заказ 1109/28 Тираж 883 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