Устройство для определения содержания примеси в металле Советский патент 1978 года по МПК G01N25/32 

1

Изо;б|ретен1ие относится к области металлмргии, а M.MCiHiHiO, « физико-химическим методй,м ан ализа |соде,рж1а|н1ия Л|римесей, и может быть inpMiM-eiHeiHo для целей экстресоного определения ;П|римесей ;В сталях и чугунах.

Известно устройство для определения соде(ржа1ни.я иримесей s металле по термоэлектродв1ижущей аиле, состоящее из двух металлических эЛе1КТ|род101В, наи ретых до разл1ИЧ1Ных темпе,рату1р 1. Температуры эле;кт|родо13 ста5илиз1И1руются на заданных уров1нях. Величина те;р.моэлвкт1родВ|Ижущей силы, возникающая в металле, регйстрируетс.я 1из.Ме|р1Ительны;м цриборо м.

Наиболее близичим тех1Н«чеок;И1М решанглем яшляется ycTipiowcTBO для огаределеиия содержа1Нгия HipiHiMeDH iB металле шо величине те1р1М Оэлект|р)ОД|Вижущей аилы, содержащее два 1металл1ическ1их электрода, регистрирующий прибор и схему т ермор егулИ1рО1ва1НЯя заданных темпврату1р элбктродов с ломощью электрогаапревателей 2.

При использовании известного устройства для :ко Нтрол1Я состава 1М1еталла требуется отбор 1И подготовка (з1аЧ(ИСТ1ка, излом) .анал.изируемйй (Лробы металла. ПвреПад температур в пробе соз.дается за счет контакта электродов с Иробой. HecoBepmeiHCTBo теплового (коета-кта приводат к разбросу велег-гины перепада температур, 0|бу|Слозлен1но:му ::,аличивм градиента темпе ратур и тепловым Сопротивлением на пранице контакта, и з.начения термоэлектродвижущей силы, что зызыв1ает дополнительные иопреш«ости в определении примеси (разлая плоЩ(адь.контакта, раз1Еящие1ся теплоф|И31Ические СВОЙства пробы, iHenOiCTOHiHiHOe коитактйэе-усилие и т. п.).

Целью изобретения являетсл повышение тся уюсти определения и быстродействия устрой.ства. Для этого каждый электрод :вытюлК1Эн в 1виде двух |К01Н1це1Нтричеак1Их трубок для подвода жидкого или газообразного теплоносителя и токосъемного элем-ента в 1Е1Иде кольцевой щетки плашающего типа, установленного па жонце внутренней трубкл сооско с последней.

Заданный темпер1ату1рный ле решад в пробе 1создается путем омываиия (обдува) чувствительного элемента элвкт1роД0(в, а также njpo6bi металла, потоками (спруимн) Ж1ИДкого или газообразного тепланооителя, наnpnftiep ВОДЫ пли воздуха, И;а:лретош до различных.и определенных температур.

Наличие теплоноситедя постоя1нмой температуры с большим коэффициеяТОиМ теплоотдачи, одновременяо юболревающепо анализируемую Пробу и эле1КТ1роды, позволяет устра.нить градиенты темпе ратур а месте

контакта обр азц-а |И злект|р1ода и тем са/мым устранить ди1на1м;иЧеок1ие ошибки .измерения термоэлектродвижзщей силы.

Щеточный контакт в .виде плавающего чувстВИтелыиото элемеита поз13оляет iQcyЩ€от131ить элвкпр1ичвакое уоредиение аипнаЛ:01в по 3iH.ai4iH тел иной 1паве|рх№осТ1И и тем 1са.мы1м исключить iMiHiarqpasoBOCTb из1мерений, требующуюся лри использова.н.ии а.з1эест1ны:х Т9рм1аэлвкт|р1ичвак1их успройств, достичь 1Н1адеж Н10Го iKOHTiaKiia, так как эл-ектрад, ,вы1по,Л1ненный в виде большого числа )И|Х заостренных троволочек, Легко пронизью нет окисную пленку на поверхности образ:ца и контактирует с металлом, тем самым исключается операция зачн-стки пробы.

Неп|ре|ры131и,ая подач1а теплоносителя, одНО з,р1амвН1Но 1И |И1нтан1С1ив1но 1налрев-ающего элекпрОд И inip.o6y, поавол.Яет существвино уменьшить время пе|реход Н1ало щроцеоса iMeжду электродо.м -и дрОбой и тем самым снизить р|рем,я цикла 1из;мвр0н1ия.

На 1Ч1е(ртеж:е ИЗОбражеио |П|редл1аг1аемое устройство, общий йид.

Устройство для апределения содержания примеси (В металле «имеет две из1М1ерительные головки 1, каждая пз них включает в себя теплсизоли|рова(Ш1ый корпус 2, внутри которого (Находятся Д1ве кавценфрически ipacло,лож:е1пные 1керааничесиие трубки 5 и 4. Фглюсация лрубок от1ноаителыно друг осущест1ВЛ1яется BiqpxiHiHiM и иж/катгл фланцами 5 и 5 с :к10льц.е1ВЫ1М1И ;п|роточ1кам1И, IB которых и меются о т1вер.стия для лодачи laairipeглающей Сре.ды в л ольцйВ|ую щель |Между трубками. Трубка 5 одноврем1еи1но служит электроп одо;лре131ателем .подаиа-амой через головку среды. iB П10лост|и иижнепо фла1Н:ца 7 эакраплвн иа п|ружи1не кольцевой щеточный тскосъамный элемент 8 плавающего типа, контактные ловерхпости которого Выполнены из |большого чисда тврмо1элек11р одлых пр|01В10ло Чбк (Напри.мер, хрО1мел1Я и т. ;п.), электрически соедии енных в лараллельные цепи.

Токосъемный элемент имеет полую металлическую втулку 9 переменного сеченЕЯ, наКоторую пом1ещается телефонная шайба 10 с контактным кольцо,м 11, прижимаемая навинчиваемой щеткой 12. Втулка фиксируется |виут1ри полости И31мдр1итель1ной iroловки юа -nipy HiHe 13 так, что щетка токосъе1М1НОГО элемента обопреваетая с помощью кольцевой 10Т1руйпой обду1В1КИ горячим таплоноаителем изнуири и кмиаружи, Н Т1а1кже свободп10 1пе1ре1мещаетоя ,в любом iH-ainipaiB effliHiH,

iMTO позволяет создать надежный контакт электрода с иробой. Щетюн такосъемного элемента соединены с иэмарителыным цриборсм 14.

Р-аботает услройство следующим образом.

Анализируемый металл заливается в дробницу 15 в шиде плоской inipo6bi 16. После затвердевания 1металла щеточиые электроды Пр|И1водятоя в .ооприиосновение с охлаждающейся пробой. Щеточные токосъемные 1ЭЛем-епты и 1места конт1акта их с аналя знруемой обдуваются струями тенЛоносителя, н.а1Г(ретога до определенных темпер а тур, с целью лол учения ф;ик аи|рова1Ниых темиератур с месте контакта, т. е. заданного перепада темлерйтур в пробе. При Д0|стижании задан:ного перепада темл ратур iHa фепистрирующем лриборе 14 фиюаируетс я величина те(р|Моэлектрод|в,ижущей аилы, по которой судят о соде1ржан1И1И олределяе|.мой nipiHiMeoH, нанри мар, 1крам1Н1ИЯ ил;и углерода IB (стали ИЛ1И чугуне.

И31марен1ие тар|.моэлектродв И.Ж1ущей силы

проб различных металлов (сталь, свинец, латунь) лредлат.аемым уоцройством дает высокие метрологические характеристики. В известных уст1ройствах полреш1ность измеренгля термоэлектродз1ижущей силы обычно

составляет рри цикле измерения 2- 3 мин, ,в то время как в лр1едлагаемо1М устройстве нолрещность пе лревышала 0,5- 0,7% |П|ри Ц1икле измерения с.

Формула изобретения

Уст|ройство для олределеняя содержания гаригмеси в 1металле по /В|ел1ич1ине тар1моэлектрюдвижущей силы, содержащее два металЛ1ическ1и,х электрода и 1репистр|И1рующий прибор, отличающее с я тем, что, с целью повышемия точности |0пределения и бьгстр 0действия устройства, каждый электрод выполнен IB (Виде двух канцентричеоких трубок

для подвода жидкого или газоо|б(разНО1Г10 теплоносителя и токосъем1ного элемента в виде К1ольцевой щет1К1и 1пл1ав)ающего шпа, установлаввого |на конце В1ну11рен1ней трубки COOICHO с последней.

Источники ганфор1М1ац1И(И, принятые IBO Е(ни|м;а1Н1ие лри экспертизе:

1.AiBTOpfOKoe авидетельс(тв10 СССР Хо :8487i5, «л. G 01 N , 1949.

2.Авторское ювидетельство СССР № 343717, кл. G 01 N 25/30, 1972.

121S

Подо ц а пеллоносите/ й