Устройство для анализа битумосодержащих материалов Советский патент 1992 года по МПК G01N25/18 G01N25/30 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, а именно к устройствам для анализа битумосодержащих материалов.

Известно устройство для измерения теплопроводности в стационарном режиме, содержащее нагреватель и холодильник, создающие градиент температур на контролиг руемом образце определенной формы, и датчики температуры, измеряющие градиент температур.: V

Недостатком данного устройства явля ется невысокая производительность вслед-: ствие необходимости изготовления;, .образцов определенной формы и длительного установления стационарного режима.

Известно устройство для анализа состава смесей веществ по их теплопроводности с помощью нагретого током терморезистора, приводимого в тепловой контакт с исследуемыми веществами и включенного в мостовую электрическую схему.

Недостатком устройства является невысокая точность измерений вследствие не- стационарного теплового контакта и нестационарности теплового режима измерения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для определения коэффициента теплопроводности, содержащее источник постоянного тока, два терморё- зистора, пять резисторов и регистрирующий прибор, включенный в диагональ измерительного моста, составленного-из терморезисторов и резисторов.

Недостатком известного устройства является невысокая производительность измерений, обусловленная тем, что для получения результатов измерений требуются дополнительные расчеты и при переходе

О (Я

со

на новый исследуемый объект требуется предварительная настройка устройства.

Цель изобретения - повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для анализа битумосодержа- щйх материалов, содержащем два терморезистора, два ограничительных резистора, два регулируемых резистора, регистрирующий прибор и источник постоянного тока, подключенный первым выводом к первым выводам обоих терморезисторов и вторым выводом к первым вы водам обоих ограничи-. тельных резисторов, второй вывод первого терморезистора соединен с вторым выводом первого ограничительного резистора и с первым выводом первого регулирующего резистора, второй вывод которого подключен к второму выводу источника постоянного тока и средним выводом к одному выводу регистрирующего прибора, второй вывод второго термррезистора подсоединен.к второму выводу второго ограничительного резистора и к первому и к среднему выводам второго регулируемого резистора, подключенного вторым выводом к другому выводу регистрирующего прибора,

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для анализа битумо- содержащих материалов; на фиг. 2 - график зависимости теплопроводности Я битумо- содержащих пород от содержания в них битума (в процентом отношении).

Устройство для анализа битумосодер- жащих материалов содержит (фиг. 1) два плоских терморезистора 1 и 2, каждый из которых совмещает нагреватель и датчик температуры, два ограничительных резистора 3 и 4 с разными электрическими сопротивлениями, источник 5 постоянного тока, регистрирующий прибор 6 и два регулируемых резистора 7 и 8. Терморезисторы 1 и 2 вместе с исследуемым материалом 9 размещаются в корпусе 10 из термоизоляционного материала.

Источник 5 постоянного тока подключен первым выводом к первым выводам обоих терморезисторов 1 и 2 и вторым выводом к Первым входам обоих ограничительных резисторов 3 и 4. Второй вывод первого терморезистора 1 соединен с вторым выведем первого ограничительного резистора 3 ис первым выводом первого регулируемого резистора 7, подключенного вторым выводом к второму выводу источника 5 и средним выводом к одному выводу регистрирующего прибора 6. Второй вывод второго терморезистора 2 подсоединен к второму выводу второго ограничительного резистра 4 и к первому,и к среднему выводам второго регулируемого резистора 8, второй вывод которого соединен с другим выводом регистрирующего прибора Q.

Устройство для анализа битумосодержащих материалов работает следующим об-разом. ,: :.-; . ; .-. ,;. . ;.-..., : . Между терморезисторамй 1 и 2 помещается исследуемый материал 9, включается источник 5 постоянного тока. Терморезйсторы 1 и 2 начинают нагреваться и изменять свое сопрртивлёние.Вследствие того, что ограничительные резисторы 3 и 4 имёйт разное сопротивление, токи через тёрмрре зисторы 1 и 2 имеют разные значения и,

следовательно, терморезйсторы 1 и 2 нагреваются до разных температур. Однако их температуры определяются не только протекающим током, но и теплопроводностью исследуемого материала 9, при малой его

теплопроводности разность температур максимальна. С помощью первого регулируемого резистора 7 измерительный мост, образованный резисторами 3, 4, 7 и 8 и терморезисторами 1 и 2, уравновешивается

при низкой теплопроводности исследуемого материала 9,и тогда с ростом тепло- проводностй исследуемого материала 9 растет ток. протекающий через регистрирующий прибор 6.

Когда материал представляет собой смесь компонентов с разной теплопроводностью, может быть рассчитан состав смеси

Ci At+ Сг Ci+Сг+Сз

где Лсм -теплопроводность смеси;

Ci, Сз, Сз - концентрация компонентов;. AI Хч Дз теплопроводность компонентов- . . . -. : ... G ростом битумонасыщенности битум

вначале заполняет пустоты между зернами

минеральной части, поэтому зависимость теплопроводности битумосодержащих материалов от его битумонасыщенности имеет максимум в области содержаний 23-26% (фиг. 2).

Благодаря применению мостовой схемы соединения терморезисторов, ограничительных резисторов и регулируемых

резисторов обеспечивается компенсация влияния изменений внешней температуры. Использование изобретения позволяет повысить производительность измерений вследствие применения принципа стационарного теплового поля, при этом результат измерения коэффициента теплопроводности отображается непосредствен-но на шкале регистрирующего прибора и не требуется . расчетов.

Ф о р м у л а и з о б р е t e н и я

,

Устройство для анализа битумосодер1-- жащих материалов, содержащее два терморезистора, два ограничительных резисторора, два регулируемых резиста, регистрирующий прибор и источник постоянного тока, подключенный первым выводом к первым выводам обоих терморезисторов и вторым выводом к первым выводам обоих , ограничительных резисторов, отличающееся тем, что,, с целью повышения пррйзд водительности, в нем второй вывод первого

3

5075

Фиг.2

0

терморезистора соединен с вторым вы во- дом первого ограничительного резистора и с первым выводом первого регулируемого резистора, подключенного вторым выводом к второму выводу источника постоянного тока и средним выводом к одному выводу регистрирующего прибора, второй вывод второго терморезистора подсоединен к второму выводу второго ограничительного резистора и к первому и к среднему выводам второго регулируемого резистора, подключенного вторым выводом к другому выводу регистрирующего прибора.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а именно к устройствам для анализа битумосодержа- щих материалов. Целью изобретения является повышение производительности контроля. Термоизмерительные элементы выполнены в виде плоских терморезйсто- ров, подключенных к источнику постоянного тока через первьгй и второй ограничительные резисторы разных номиналов, образующие совместно с двумя регулируемыми резисторами измерительный мост, во вторую диагональ которого включен регистрирующий прибор. При этом формируется стационарное тепловое поле и результат измерения коэффициента теплопроводности отображается непосредственно на шкале регистрирующего прибора без дополнительных расчетов. 2 ил. Ј