Способ спектрального анализа и устройство для его осуществления Советский патент 1986 года по МПК G01J3/10 

2. Устройство для спектрального анализа образцов электропроводных материалов, содержащее корпус с разрядным каналом для подвода и отвода газа с отверстиями, приэлектродную диафрагму с отверстиями для подвода и отвода газа, над которой установлен электрод, являющийся образцом, кольцевую распределительную камеру, коническое отверстие для подачи стабилизирующего газа, выполненное в виде кольцевой конической щели, расположенной между корпусом и диафрагмой, изготовленными с разъемом по поверхности конической щели, снабжен ной по внешнему периМетру разъема ка 7 нброванной прокладкой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности анализа путем дополнительной локализации разряда газовым вихрем, калиброванная прокладка снабжена набором клиновидных зубьев, вершины которых лежат на образующей входного отверстия в разрядный канал, а основания расположены на наружной поверхности распределительной камеры. 3. Устройство по п.2, о т л и чающееся тем, что биссектрисы углов при вершинах зубьев направлены тангенциально к образующей входного отверстия призлектродной диафрагмы.

1, Способ спектрального анализа образцов электропроводных материалов , включающий подачу стабилизирующего газа в межэлектродный промежуток в виде конической кольцевой струи, сходящейся на оси отверстия приэлектродной диафрагмы у поверхности контролируемого образца, служащего одним из электродов дуги постоянного тока, и возбуждение спектра, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности спектрального анализа образцов цилиндрической формы, стабштизирующий газ в межэлектродный промежуток подают тангенциально отдельными потоками, закручиваемыми у поверхности контролируемого образца в виде вихря.

Изобретение относится к области спектрального анализа и может быть использовано для определения химического состава электропроводных ма териалов с применением дуговых источников возбуждения спектра.

Известен способ анализа, согласно которому применяют дугу постоянного тока, зажженную между двумя элементами, один из которых вьтолнен из анализируемого образца, а дуговой столб oбдyвaюf потоком инертного газа аргона ij .

Недостатком способа является невысокая точность анализа из-за отсутствия локализации анодного пятна, перемещение которого в аксиальном направлении снижает стабильность разряда.

Наиболее близкими к изобретению по технической сущности и достигаемому результату являются способ спектрального анализа образцов электропроводных материалов, включающий подачу стабилизирующего таза, в межэлектродный промежуток в виде конической кольцевой струи, сходящейся на оси отверстия приэлектродной диаграммы у поверхности контролируемого образца, служащего однимиз электродов дуги постоянного тока, и возбуждение спектра, и устройство для спектр;ального анализа электропроводных материалов, содержащее корпус с разрядным каналом, приэлектродную диаграмi iy с отверстиями для подвода и отвода газа, ияд которой установлен электрод, являющейся образцом, кольцевую распределительную камеру, коническое отверстие для подачи стабилизирующего газа, выполненное в виде кольцевой конической щели, расположепкой между корпусом и диафрагмой, изготовлеиньгь1и с размером по поверхности конической щели, снабженной по внешнему пери1 1етру разъема калнбро;ванной прокладкой 2 .

Недостатком известного способа является невысокая точность анализа

образцов цилиндрической формы.

Цель изобретения - повьшение точности спектрального анализа образцов электропроводных материалов цилиндрической формы.

йо©тавленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему подачу стабилизирующего газа в межэлектродный промежуток в виде конической

кольцевой струи, сходящез ся на оси отверстия приэлектродной диафрагмы у поверхности контролируемого образца, слу)сащего однт-тм из электродов дуги постоянного тока, и возбуясдение

сй:ектра, стабилизируюиий газ в межзлектродньй промежуток подают тангентшальио отдельными потоками, закручиваемьти у поверхтюсти котролируемого образца Р ви;.т,е яихря.

в устройстве для осуществления этого способа, содержащем корпус с разрядным каналом, приэлектродную диафрагму с отверстиями для подвода и отвода газа, над которрй установлен электрод, являгощийся образцом, кольцевую распределительную камеру, коническое отверстие для подачи стабилизирующего газа, выполненное в виде кольцевой конической щели, расположенной между корпусом и диафрагмой, изготовленными с разъемом по поверхности конической щели, снабжен ной по внешнему периметру разъема ка либрованной прокладкой, последняя снабжена набором клиновидных зубьев, вершины которых лежат на образующей входного отверстия в разрядный канал а основания расположены на наружной поверхности распределительной камеры

При этом биссектрисы углов при вершинах зубьев направлены тангенциально к образутощей входного отверстия приэлектродной диафрагмы.

На фиг. 1 схематически изобра;кено предлагаемое устройство, разрез по оси канала, формирзпощего стабилизирующий поток, и биссектрисе зуба калиброванной прокладки; на фиг.2 профилированная калиброванная прокладка, вид сверху.

С применением известного устройства при анализе заготовок, не подвергнутых пробоподготовке, например рубленных заготовок -цилиндрическор, формы, из-за появления неравномерных зазоров между контролируемым образцом и образующей входного отверстия приэлектродной диафрагмы стабилизация приэлектродного участка дуги ухудшается, снижая точность анализа.

Применение стабилизирующего конического потока газа в виде вихря, сходящегося на оси призлектродной диафрагмы у поверхности контролируемого образца, улучщает аэродинамику обдува приэлектродного участка дуги, повьщтая стабильность разряда при наличии неравномерных зазоров между контролируемым образцом и образующей входного отверстия приэлектродной диафрагмы, позволяя повысить точность спектрального анализа без проведения предварительной пробоподготовки цилиндрических образцов.

Для обеспечения стабилизации приэлектродного участка дуги при анали622974

зе электропроводных образцов стабилизирующий газ (аргон) подают в виде вихря, закрученного непосредственно у поверхности контролируемого образ5 да в зоне, расположенной на оси межзлектродного промежутка. Далее включают источник питания дугового разряда, предварительно установив °ток дуги 10-20 А, в зависимости от хими0 ческого состава контролируемого материала, а расход стабилизирующего газа 0,7-1,5 л/мин. Время обжига 1020 с, время экспонирования 5-20 с.

Устройство для осуществления спо15 соба спектрального анализа электропроводных материалов содержит приэлектродн то диафрагму 1 , в которой выполнена кольевая распределительная камера 2, сообщенная с направляю10 пщми каналами 3, образованными конической профилированной прокладкой 4, сл гжащей для подачи стабилизирующего газа в зону приэлектродного пятна 5 контролируемого образца 6, служащего

25 в качестве одного из электродов, установленного на поверхности 7, ограничивающей приэлектродную диафрагму сверху и снизу поверхностью 8. Каналы 3, сходящиеся в отверстие 9, огра30 ничены поверхностью 8, верхней поверхностью 10 корпуса II и боковыми поверхностями 12 зубьев 13 прокладки 4. Причем биссектрисы 14 зубьев 13 направлены тангенциально к обра5 зующей входного отверстия 9 приэлектродной диафрагмы 1, а вершины зубьев 1 3 располагаются «а образующей отверстия 9. Рта оси корпуса 11 размещены разрядный канал 15, служащий

0 для прохода дугового разряда 16 и паров атомизированного материала. Внутренние поверхности 17 прокладки 4 сочленены с цилиндрической поверхно- стью 17 камеры 2. Канал 18 выполнен

5 для подвода стабилизирующего газа в распределительную камеру 2.

Пример. Контролируемый образец, служащий одним из электродов, устанавливают 1еподв1.гжно на приэлек0 тродную диафрагму толщиной 8 мм и диаметром 70 NM, изготовленную из стеклотекстолита, затем подают ста- билизирующий газ (аргон) при расходе I л/мин.

5 Стабилизируюпптй газ вводят через отверстие 18, .распределительную ка-, меру 2, изготовленную высотой 1,5мм, наружньм диаметром 60 мм и внутренним 50 мм, по направляющим каналам 3 и в виде вихря подают в приэлектродную зону межэлектродного промежутка,

Прокладка 4, изготовленная из медной фольги толщиной Ojl мм, имеет 12, зубьев с углом при вершине 10° и ;утиной основания зуба в дна раза меньшей длины торцовой стенки канала 3, При включении дугового разряда 16 вихревой поток стабилизирующего газа, закручиваемый при слиянии 12 отдельных потоков, обдувает приэлектродный участок дугового разряда 16, локализуя приэлектродное пятно на оси отимр.ющегг- диаметр А мм .

верстия

Подобная картина достигается и при анаТтизе цветных металлов и сплавов например и бронз.

Применение вихревой подачи газа непосредственно в приэлектродную зону дугового разряда улучшает аэродинамику обдува приэлектродного пятна, повьштая стабильность разряда.

Применение способа анализа с вихревой стабилизацией пр электродного р астка дуги позволяет повысить качество спектрального анализа электропроводных материалов.

Фи1.2