Термоэлектрический способ контроля состава металла Советский патент 1980 года по МПК G01N25/32 

(54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТАВА

ЖТАЛЛА

Изобретение относится к области контроля состава сплавов и может быть использовано в чёрной и цветной металлургии. Известен термоэлектрический способ контроля состава металла, состоя щий в том, что в тепловой и. электрический контакт с пробой металла приводят горячий и холодный электроды или два нагретых до разных температур горячих электрода, в результате чего в пробе создается градиент температур и, как следствие, в цепи про ба-электроды возникает термо-ЭДС, по величине которой судят о составе сплава iT. НедоЬтад-ки указанного способа сос тоят в следующем. Стабилизация температур электродов требует применения автоматически регуляторов; прогрев пробы в местах контактирования с электродами зависит от точности регулирования температуры электродов, усилия контактирования, качества контактирующих поверхностей,, а неизбежные случайные варьирования этих условий приводят к погрешностям измерения термо-ЭДС и состава; локальные изменения состава и структуры у поверхности пробы металла в местах контактирбвания приводят к погрешностям определения среднего.состава пробы. Наиболее близким, техническим решением является способ определения состава образ.цов металла . заключающийся в том, что один конец образца помещают в электропечь и нагревают, а второй, выведенный из печи, остается ненагретым, в результате чего в образце и проводах, замыкающих термоэлектрическую цепь, возникает термо-ЭДС, по величине которой судят о составе металла 2. Недостатки этого способа связаны с необходимостью иметь регулятор температуры в печи, с необходимостью иметь образец значительной длины, чтобы исключить переток тепла между горячим и холодным контактами, т.е. колебания градиента температур в образце, с достаточно длительным прогревом в печи образца, особенно массивного, -от газов и нагревателя, что снижает возможности способа при быст ром производственном контроле. Целью изобретения является повышение точности, надежности и экономичности термоэлектрического онтроля состава металла.

Для этого создают градиент температур в образце подковообразной формы, путем погружения одного конца Образца в кипящую жидкость, а другого - в холодную проточ ную жидкость и приводят их в электрический контакт (С токосъемными электродами, также погруженными вуказанные жидкости.

Пример . Отбирают пробу жидкого чугуна из ковша и отливают подковообразный образец. После охлаждения зачищают концы образца и погружают их в два сосуда, в одном из которых находится кипящая вода, а в другом - холодная проточная вода. В указанных сосудах имеются также токосъемные электроды, на которые устанавливают образец. При этом эаМьзкается цепь: образец - электр1оды соединительные провода --измерительный прибор, в которой возникает термо-ЭДС по величине которой судят о составе образца при помощи граДуировочной зависимости.

Достоинства предлагаемого способа состоят в следующем.

Градиент .температур создается в массе металла при значительных повер.ностйх образца, имеющих стабильные температуры, равные температурам ки пящёй и холодной жидкостей, что ис.ключает искажающее влияние иа контроль состава локальных неоднородностей состава и структуры образца.

Способ обладает максимальным быстродействием, так как теплообмен металла с движущимися жидкостями является наиболее интенсивным видом теплообмена.

Способ является экономичным, так как не требует использования автоматических регуляторов для стабилизации температуры электродов. Температура кипения, например, воды изменяется лишь на 0,7-0,8С при йзме нении барометрического давления на 20 мм рт.ст. Наряду с этим, как показывает опыт, температура проточнойвсэды в производственных помещениях имеет существенные колебания лишь по

сезонам, что может быть учтено при контроле путем периодических, например, раз в смену или сутки замеров температуры воды с введением при необходимости соответствующей коррекции в градуировочную характеристику, связывающую величину термо-ЭДС с составом металла.

Способ исключает искажакяцее влияние динамики регулирования температуры элек-тродов на точность контроля. Технико-экономическая эффактив ность способа связана с повышением точности и быстроты контроля проб металла, как следствие, с повышением производительности агрегатов и улучшением качества металла, а также со снижением стоимости контроля вследствие устраненияа втоматических регуляторов из измерительных схем.

Формула изобретения

Термоэлектрический способ контроля состава металла, состоящий в создании градиента температур в образце, измерении возникающей при этом

термоэлектродвижущей силы и определенйи состава по градуировочной зависимости , о т л -и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью побыйёния точности, надежности и экономичности контроля,

еоздают градиеят температур в образце подковообразной формы путем погружения одного конца образца в кипящую рккдкость, а другого - в холодную проточную жидкость,и приводят их в

зле: трический контакт с токосъемными электродами, также погруженными в указанные л идкости.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

Металлургия, 1978, с. 159.

(прототип).