Прибор для контроля марки стали труб и листов термоэлектрическим методом Советский патент 1938 года по МПК G01N25/72 

При изготовлении и приемке стальных конструкций часто необходимо проверять, не попали ли в конструкцию трубы и узла материалы недостаточных качеств и несоответствующих марок. В частности, очень важно проверить, не попали ли в конструкцию углеродистые трубы вместо хромомолибденовых и, вместо закаленных деталей конструкции, отожженные или нормализованные.

В настоящее время приборов для та.кого контроля нет, так как обычные определения твердости возможны только на отдельных трубах и узлах, еще не собранных в конструкцию.

На заводах производителях труб и листов, а также, и на машиностроительных заводах нередки случаи смешения разных труб и листов, что приводит к необходимости проводить дорого стоящие и длительные испытания. Быстрого и надежного производственного способа разделения труб и листов из разных сталей в настоящее время также нет.

Предлагаемый прибор для контроля качества стальных труб и листов пригоден как для разбраковки смешанных труб и листов, так и для определения марок стальных деталей в готовой конструкции. Прибор основан на определении термоэлектродвижущей силы между эталоном и испытуемым материалом.

Прибор выполнен в виде двух эталонных компонентов, укрепленных на общем основании и постоянно прижимаемых к поверхности испытуемого объекта посредством пружинного динамометра, управляемого рукояткой. При прикладывании компонентов к исследуемому объекту образуется термобатарея, а, с целью создания в местах соприкосновения разности температур, один из компонентов подвергается нагреванию от постороннего источника электрического тока; по возникающей при этом термоэлектродвижущей силе судят о качестве испытуемого объекта.

На чертеже фиг. 1 изображает общую схему прибора для контроля марки стали труб и листов термоэлектрическим методом; фиг. 2-конструктивную схему прибора; фиг. 3- вид плоских контактов сбоку; фиг. 4- то же вид спереди; фиг. 5-вид двухточечных контактов сбоку; фиг. 6- то же спереди; фиг. 7-электрическую схему к прибору.

Эталон А, который является и одним из компонентов термопары, сделан из закаленной и отпущенной до 450° хромо-молибденовой стали. Внутри эталона А имеется полость, в которую помещается маленькое электрическое нагревательное приспособление и в виде нихромовой спирали, намотанной на изолирующую трубу и покрытой снаружи термоизолирующей за мазкой.

Приспособление S должно нагревать эталон на 200-300 Внутри приспособления Б проходит кварцевая трубочка В, защищающая один из проводов контрольной термопары (константан) Г.

Крыщка Д, к которой крепится эталон и которая, в свою очередь, крепится на общем основании Е, сделана из того же материала, что и эталон А.

Снаружи эталон защищен термо-изоляцией /W и кожухом 3 из алюминиевой жести. В месте прохода через отверстие И все провода тщательно изолированы друг от друга кварцевыми капиллярами. Контрольная термопара имеет прочный спай К. В точке Jl осуществлен подвод провод ника М для присоединения основной термопары к измерительным прибо;рам.

Холодный спай осуществляется вторым эталонным компонентом Н, который представляет собой сплощную деталь, изготовленную из того же Материала, что и эталонный компонент А.

Провод О соединяет компонент fi с измерительными приборами. Провода /7 соединяют нагревательное приспособление Б с аккумуляторами. Так как термоэлектродвижущая сила в некоторой степени может зависеть от силы, прижимающей контактные точки п и п к исследуемой детали или полуфабрикату, то к приспособлению приделана рукоятка С, позволяющая работать при определенной силе нажима. Определенный постоянный нажим осуществляется посредством .помещенного в рукоятке С пружинного динамометра Т, снабженного указателем Ф для установки по щкале, нанесенной на оси У.

Вариант плоских контактов, более удобный для труб и трубчатых конструкций, показан на фиг, 3, 4. На фиг. 5 и б показаны универсальные контакты (двухточечные), которые могут оказаться удобными.

В электрической схеме к прибору, изображенной на фиг. 7, под обозначением А показан прибор, В-аккумуляторы для нагревательного приспособления, / 1-реостат для регулировки накала, провод / от основного спая (эталона), провод // от контрольной термопары (константан), провод/// от эталона холодного спая, N-гальванометр достаточной чувствительности, / 2-реостат для изменения чувствительности гальванометра и С-переключатель для включения основной цепи или контрольной термопары. Если не удается подобрать гальванометр достаточной чувствительности, приходится переходить на потенциометрический метод измерения по схеме Линдека. Принципиальная сторона схемы остается та же самая.

Предварительно калибруют прибор по эталонам (трубы и листы): хромомолибденовые марки М и др. - в разных состояниях: отожженном, нормализованном, закаленные с высоким отпуском, закаленные с низким отпуском. Калибровку необходимо проверять время от времени.

Метод работы с прибором следующий. Нагревают спираль нагревательного приспособления, включая аккумуляторы, и при некотором постоянном положении движка на реостате добиваются определенного и постоянного отклонения стрелки гальванометра Л с включенным проводом // (контрольная термопара). Места, к которым будет прижиматься прибор, необходимо зачистить наждачной бумагой или бархатным напильником. Прижимают прибор к исследуемой детали и, переключая гальванометр на провод ///, производят отсчет по гальванометру. По калибровке устанавливают, к какому виду относится материал детали.

Весь прибор может быть выполнен