Устройство для измерения поверхности натяжения расплавов Советский патент 1977 года по МПК G01N13/02 

ном столике 6 с нониусом для определения глубины погружения. Термопара подключена к автоматическому потенциометру 7, контактом дистанционного управления которого под ключена схема автоматического управления режимом нагрева плавильного агрегата 8. От натекателя 9 шланги для подачи газа под ведены к капилляру 4 и к дифференциальному тягонапоромеру 10, один из входов кот рого подсоединен через демпфирующий клапан 11. Выход преобразователя тягонапоромера подключен через преобразователь и схему сравнения 12 к автоматическому потенциометру 1.3, регистрирующему давление газа в пузырьке. На входе системы цодачи газа включен наклонный манометр 14. На капилляре укреплены проволочные контакты схемы 15 заданного уровня погружения капилляра . Работа устройства происходит следующим образом. После расплавления навески заданного сплава (весом 400 г), загруженной в пла вильный агрегат 3. в алундовом тигле 3 и достижения заданной температуры, контролируемой термопарой 5, в расплав погружают капилляр 4 с помошью подъемного столика 6 фиксируя заданный уровень погружения замы канием проволочных KOF aKTOB схемы 15 контроля уровня. Очищенный газ, например, гелий поступает в капилляр, образуя всплывающий из расплава пузырек, причем скорость образования пузырьков отрегулирована заранее натекателем 9 в пределах 10-15 пузырьков в минуту. Одновременно газ поступает к дифференциальному тягонапоромеру 10 так что на один вход газ поступает непосредствен но ог натекателя, а на другой - через демпфирующий клапан 11. Сигнал, пропорциональный давлению газа в пузырьке, с выхода тягонапоромера поступает через преобразова тель и схему сравнения 12 на автоматический потенциометр 13, регулирующий динами ческую составляющую газа в пузырьке. Вначале клапан 11 закрыт. Плотность расплава без учета влияния газовой среды равна: Р, - Р. P/CMJ cti,-vsгде Р, - PJ- разность давлений, которую непосредственно получают на диаграмме зап си автоматического потенциометра, програду ированного на шкале тягонапоромера. На диаграмме I (см. фиг. 2) показана орма записи давления в каждом из серии пузырьков, Р , Pg , РЗ -. полученных для различных глубин погружения. Затем производят замеры давления в каждой из серии пузырьков при открытом демпфирующем клапане 11. Как показано на диаграмме , с увеличением глубины погружения время образования каждого отдельно из серии пузырьков, , Х , Tj ,... увеличивается. Для каждого случая в отдельности поверхностное натяжение расплава соответст венно равно: PgCti,--h;) r/2 -AMH/t, 1-d,/D, где P - измеренная по наклонному манометру величина давления на фиксированной глубине; р - плотность расплава; - поправка на изменение уровня , металла за счет вытеснения его капилляром; J - диаметр капилляра; D - диаметр зеркала металла. Формула изобретения Устройство для измерения поверхностного натяжения расплавов, содержащее тигель с расплавом, капиллярную трубку, натекатель газа, дифференциальный тягонапоромер с преобразователем, демпфирующий клапан и автоматический потенциометр, о тли чающееся тем, что, с целью повышения точности определения, один вход дифференциального тягонапоромера подсоединен трубопроводом для подвода газа к натекателю газа, выход преобразователя подключен к автоматическому потенциометру регистрации давления газа в пузырьке, образуемом на срезе капиллярной трубки, подсоединенной параллельно с наклонным манометром к на- текателю газа, а второй вход тягонапоромера для подачи газа подсоединен к натекателю через демпфирующий клапан. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 74415, М. кл. G-01N 13/02, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 154082, М. кл. Q- 01 N 13/О2, 1963 (прототип).

Газ

Лиаграмма I

оР hj Т. const

J°2 Pi г Т const

Р при h-3 Ту -const

Jl,ija грамма TL

6 при h Т, coTjsi:

6znpu 2

7 7775

fjpu Лд 7 const