Устройство для определения плотности металлических расплавов Советский патент 1985 года по МПК G01N9/04 

LN

Изобретение относится к измерению плотности жидкостей и может быть использовано для определения конценрационной зависимости плотности ме таллических расплавов.

Известно устр ойство определения концентрационной зависимости плотности металлических расплавов, приготавливаемых без нарушения вакуумоизолирующей оболочки с применением ареометра ll.

Недостатками указанного устройства являются сравнительно низкая точность измерений, присущая ареометрическим методам, большой расход металла и ограниченный интервал концентраций, исследуемых после одной заправки.

Наиболее близким к предлагаеь4ому по технической сущности является устройство для определения плотности металлических расплавов, содержащее двухкапиллярный-вакуумный пикнометр 2.

Недостатками устройства является сложность и трудоемкость определения плотности металлических расплавов различной концентрации без нарушения вакуумоизолирующей Ьболочки, поскольку определение плотностей расплавов различных концентраций производят с применением многократной заправки пикнометра расплавами различных концентраций.

Цель изобретения - повьшение оперативности определения плотности металлических рабплавов различных концентраций,Поставленная це,аь достигается тем, что устройство для опред ления плотности металлических расплавов, содержащее двухкапиллярный вакуумный пикнометр, снабжено вторым двухкапиллярным вакуумным пикнометром, при зтом соседние капилляр}) пикнометров расположены в. одной вертикальной плоскости и соединены между собой трубкой, расположённой выше их градуированной части.

На чертеже.изображена схема предлагаемого устройств -,

Два двухкапиллярных вакуумных пикнометра, состоящие из нижних резервуаров 1 и 2, капиллярных трубок 3 - 6 с нанесенными на них метками 7 и 8, верхних резервуаров 9 и 10 и трубок 11 и 12, служащих для заправки прибора, соединены трубксй 13, Трубка 13 и соединяемые ею непосре хственно капиллярные трубки 5 и 6 лежат в плоскости, расположенной ближе к наблюдателю, чем 5 плоскость, в которой лежат капиллярные трубки 3 и 4. Капилляр 4 расположен правее капилляра 6, а капилляр 3 расположен левее капилляра 5 с. точки зрения наблюдателя. Каждый О из двух пикнометров, составляющих устройство, предварительно градуирован по объему относительно меток 7 и 8, Соединительная трубка 13 расположена выше градуированной час- 5 ти капилляров 5 и 6,

Устройство работает следующим образом.

После предварительной термовакуумной обработки левый пикнометр 0 заполняют одним расплавом, а правый - другим расплавом, и устройство отпаивают от вакуумной установки. Здесь расплавы - компоненты исследуемой жидкометаллической системы. Массы каждого из компонентов расплавов, находящихся в устройстве, известны. Устройство помещают в термостат со смотровыми окнами. Устройство в термостате крепят на 0 раме (не показана), которая обеспечивает возможность поворотов прибора вокруг, осей Х-Х и Y-Y, Ось Y-У перпендикулярна плоскости чертежа.

Замерив с помощью катетометра с уровни жидкостей расплавов относительно меток 7 и 8, определяют объе.мы, занимаемые расплавами. Зная их массы, определяют плотности, Затем наклоняя устройство, например, по 0 часовой стрелке вокруг оси У-У, переливают по трубке 13 часть расплава из левого пикнометра в правый.

Для ускорения гомогенизации расплавов устройство наклоняют вокруг S оси Х-Х и, возвращая его обратно, переводят расплав по капиллярным трубкам 3 и 4 из нижних резервуаров 1 и 2 в верхние 9 и 10 и обратно. Расположение капилляров 5 и 6 и трубки 13 в плоскости, которая на чертеже лежит ближе к наблюдатегро, чем параллельная ей плоскость, в которой лежат капилляры 3 и 4, обеспечивает возможность производить процедуру 5 гомогенизации с помощью перемещивания так, чтобы капилляры 5 и 6 не заполнялись при наклонах вокруг оси Х-Х металлом и, следовател.ьно, не

происходило неконтролируемого смещения расплавов., находящихся в разньвс пикнометрах, через трубку 13.

По окончании гомогенизации замеряют уровни поверхностей расплавов в капиллярах пикнометров относитепьно меток 7 и 8. По этим данньпх, . рассчитывают убыль объема расплава в левом пикнометре и объем расплава в правом пикнометре. Зная плотности расплавов в пикнометрах до перелива, определяют убыль массы в левом 11икномет|)е и массу расплава в правом пикнометре. Затем рассчитывают плотность раствора, образованного в правом пикнометре. Зная предьщущие составы расплавов в пикнометрах и расплава, переведенного из левого |1и|снометра в правый, вычисляют состав раствора, образованного в правом пикнометре.

Наклонив устройство против часовой стрелки вокруг ocHY-V, переводят ча.сть расплава из правого .пикнометра в левьй Далее следуют те же

операции, что и при предыдущем переливании, только правый и лейый пикнометры меняются ролями.

Таким образом изменяют концентрационньпЧ ход плотности во всем концентрационном интервале расплава до тех пор, пока составы в обоих пикнометрах не сблизятся между собой. При .всех переливах необходимо, чтобы УРОВН.И расплавов при измерениях находились в градуированной части капилляров .

Использование предлагаемого усгройства позволяет исследовать плот ности металлических расплавов в вакууме во всем концентрированном интервале после одной заправки пикнометров исходными компонентами метал лов, что повышает оперативность контроля,при этом точность измерений зависит только от класса точности применяемых пикнометров. Кроме того, сокращается расход исследуемых металлов.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ, содержащее двухкапиллярный вакуумный пикнометр, отличающе ее я тем, что, с целью повышения оперативности определения плотности металлических расплавов различных концент- раций, оно снабжено вторым вакуумным двухкапиллярным пикнометром, при этом соседние капилляры пикнометров расположены в одной вертикальной плоскости и соединены между cot5oй трубкой, расположенной вьше ю градуированной части;