Термопара для дифференциального термического анализа

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических.

Реслублик (ii)949446 (6!) Дополнительное.к авт. саид-ву

1 (22) Заявлено 01.12.80 (21) 3009698/18-25 (51) М. Кл.з

G 01 М 25/02 сприсоединениемзаявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (33) УДК 536. 42 (088. 8) Опубликовано 070882 Бюллетень ¹29

Дата опубликования описания 07.08,82 (72) Авторы изобретения

Ю.В М атвеев, Г.T.Áóòoðèí и Г.С.Пушкарев ",- :1

БН . „< ;:,.:", йа

Верх-Исетский ордена Октябрьской Революции (71) Заявитель

Трудового Красного Знамени металлургический завод им. В.И.Ленина (54) TEPMOIIAPA ДЛЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО

ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Изобретение относится к устройствам для исследования фазовых изменений различных веществ и может быть применено, в частности, в металлургии для изучения процессов, протекающих при изготовлении листового проката.

Устройство для дифференциального термического анализа (ДТА) содержит дифференциальную термопару и держатель образца и эталона, причем для уменьшения инерционности устройств часто одну ветвь термопары выполняют в виде держателя.

Известна термопара дискового типа, ветвь-держатель которой выполнена в виде диска, закрепленного по периметру на корпусе устройства.

Диск расположен горизонтально и снабжен выступами для размещения образца и эталона. Обычно в методе

ДТА используют образцы небольшой массы (от единиц до сотен милиграммов) в виде порошка, а для изучения свойств проката необходимо использовать цельные массивные образцы весом несколько грамм, имеющие толщину проката и допускающие возможность ,их исследования другими методами (рентгеновским, магнитным и пр.) f1).

Однако при исследовании массивных образцов дисковая термопара прогнется при нагреве. Увеличение поперечного сечения диска, повышающее устойчивость термопары, ведет к понижению ее чувствительности за счет увеличения массы термопары. Таким образом, конструкция дисковой термо10 пары не пригодна для изучения массивных образцов.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является термопара для ДТА содержащая ветвь-держатель образца и эталона (21 .

Недостатком этой термопары является то, что ветвь-держатель выполнена опирающейся на два элемента другой ветви, расположенные вертикально.

При исследовании массивных образцов нарушается устойчивость конструкции при нагреве за счет изгиба двух элементов. Увеличение поперечного сечения опорных элементов, повышающее устойчивость термопары, ведет к понижению ее чувствительности за счет увеличения массы термопары.Таким образом, с помощью этой термопары невозможно изучать процессы, протеЗО кающие в массивных образцах.

94944б

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей термопары.

Поставленная цель достигается тем, что в термопаре для ДТА, содержащей ветвь-держатель образца и эталона, ветвь-держатель. выполнена

W-образной со средствами крепления на концах и уширениями в местах изгибов, снабженными прорезями для фиксации образца и эталона. lO

И-образное выполнение ветви-держателя со средствами крепления йа концах приводит к тому, что вес образца и эталона, помещенных в уширения с прорезями и опирающихся на внеш- !5 ние наклонные части ветви-держателя, подвешенной за концы раскладывается на растягивающие и изгибающие составляюшие, уменьшенные за счет использования наклонных плос-20 костей. Угол наклона внешних частей держателя к горизонтальной плоскости о (с < 90 ) выбирается таким, чтобы при его максимальной величине был обеспечен хороший контакт образца, помещенного наклонно, с термоспаем.

Чем ближе угол о к 90, тем меньше величина изгибающих напряжений и устойчивее конструкции. С другой стороны, при aL, близком к 90, может нарушиться контакт образца с термоспаем. Перераспределение сил, воздействующих на конструкцию термопары, за счет изменения формы и мест закрепления ветви-держателя, ведет к тому, что использование образцов большой массы не нарушает устойчивости термопары при нагреве и не требует увеличения массы„ что позволяет сохранить чувствительность термопары. Таким образом, с помощью предла- 40 гаемой термопары можно изучать методом ДТА процессы, протекающие в твердом теле на массивных образцах.

На чертеже изображена конструкция предлагаемой термопары. 45

Термопара для ДТА содержит ветвьдержатель 1, соединенную термоспаями

2 с двумя элементами второй ветви 3, подсоединенными к регистрирующему прибору (не показан). Внешние части ветви-держателя наклонены под углом

Ы к горизонтальной плоскости, концы их снабжены средствами крепления 4, с помощью которых термопару подвешивают внутри корпуса устройства

ДТА (не показан) . В местах изгибов ветви-держателя 1 выполнены уширения с прорезями 5 для фиксации образца б и эталона (не показан) .

Образец б и эталон, выполненные, например, в виде диска, помещают сверху в прорези 5 ветви-держателя

1 термопары, подвешенной с помощью средств крепления 4, и наклоняют так, чтобы они опирались на внешние наклонные части держателя в местах термоспаев 2, Расстояния от места термоспая 2 до прорези уширения 5 и длину прорези уширения при изготовлении термопары выбирают таким образом, чтобы место термоспая приходилось на середину образца, помещенного в прорезь ветви-держателя.

Для образцов из электротехнической стали с размерами: диаметр

28 мм, толщина 0,85 мм и вес 4 r ветвь-держатель представляла собой полоску из алюмеля толщиной 0,5 мм и шириной 1,5 мм, изогнутую W-o6разно с углом наклона с(.= 60 . Средства крепления были выполнены в виде колечек для подвески термопары на алундовый стержень, места нижних изгибов уширены до 23 мм и в них выполнены прорези длиной 20 мм. Два элемента второй ветви изготавливали их хромеля, Предлагаемая конструкция термопары для ДТА дает воэможность изучать процессы, протекающие в твердом теле, в частности, в электротехнической стали при ее изготовлении на массивных образцах при сохранении чувствительности термопары и ее устойчивости при нагреве.

Полученные с помощью предлагаемой термопары данные о кинетике развития различных процессов при производстве, например, электротехнической стали, позволяют скорректировать технологию изготовления листового проката и улучшить свойства выпускаемой продукции. формула изобретения

Термопара для дифференциального термического анализа, содержащая ветвь-держатель образца и эталона, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей термопары, ветвь-держатель выполнена 1Ч-образной формы с средствами крепления на концах и уширениями в местах изгибов, снабженными прорезями для фиксации образца и эталона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Уэндландт У. Термические методы анализа. N., "Мир", 1978, с. 221 °

2. Патент Японии Р 51-40478, кл. G 01 N 25/02, 197б (прототип) .

949 44б

Составитель С,.Беловодченко

Техред A. Бабинец Корректор В.Бутяга

Редактор Н.Джуган

Филиал. ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 5734/29 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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