Устройство для определения температуры кристаллизации плава Советский патент 1980 года по МПК G01N25/04 

а также низкая точность измерения, обусловленная отсутствием явно выраженного горизонтального участка на кривой охлаждения, который соответствует моменту кристаллизации .пробы плава.

Цель изобретения - повьошение точности измерения температуры кристаллизации и сокращение длительности цикла.измерения.

Указанная цель достигается тем, что устройство содержит узел регулируемого теплоотвода, расположенный в кристаллизационной камере, выполненный в виде двух трубок, изогнутых в форме спиралей и размещенных соосно одна внутри другой.

На чертеже изображена конструкция устройства.

Устройство содержит пробоотборник 1, погруженный в емкость 2 с плавом и выполненный в виде пустотелых коаксиальр.ых цилиндров 3 и 4. Наружный цилиндр пробоотборника 1 соединен трубкой 5 подвода охлаждающего воздуха, а внутренний - с трубкой 6 подвода воздуха для продувки. Термочувствительный элемент 7 расположен во внутренней спиралевидной трубке 8 узла теплоотвода. Узел теплоотвода выполнен в виде двух соосно расположенных спиралевидных трубок 8 и 9, расположенных в кристаллизационной камере и соединенных подводящими трубками 10 и 11 с источником охлаждающего воздуха. На подводящих трубках 10 и 11 установлены манометры 12 и 13 для контроля давления охлаждающего воздуха, подаваемого в узел теплоотвода. Кристаллизационной камерой пробоотборника 1 является нижняя внутренняя полость цилиндра 3, охваченная цилиндром 4 и заполненная плавом.

В исходном состоянии пробоотборни 1 и узел теплоотвода отключены от источников .воздуха (не показаны). Полости внутреннего наружного цилиндров 3 и 4 заполнены плавом. В момент начала цикла измерения в наружный цилиндр 4 через трубку 5 подается охлаждающий воздух, под действием которого плав вытесняется из наружного цилиндра 4 в технологическую ёмкость 2 и в дальнейшем истечение воздуха происходит непосредственно в объем технологической емкости 2. Однов|ременно с. этим охлаждающий воэдуз.через трубки 10 и 11 подается в спиралевидные трубки 8 и 9 узла регулидуемого теплоотвода (условно показаны сплошными линиями).При этом начинается процесс охлаждения пробы плава, находящейся в- кристаллизационной камере. Конструкция узла теплоотвода, при которой диаметр внутренней спиралевидной трубки равен 0,2-0,3, а внешней - 0,6-0,7 диаметра кристаллизационной камеры.

обеспечивает создание трех зон охлаждения внутри объема кристаллизационной камеры: внутреннего (во внутренней области спиралевидной трубки 8) , среднюю область (между внутренней и внешней трубками 8 и 9) и внешнюю (между трубкой 9 и стенками внутреннего цилиндра пробоотборника 3),. которые имеют примерно одинаковые условия теплоотвода. Между этими тремя зонами, а также внутри каждой зоны происходит интенсивный теплообмен и конвективное перемешивание плава, что приводит к равномерному охлаждению пробы плава в объеме кристаллизационной камеры. Рав 1омерное охлаждение пробы необходимо для того, чтобы процесс кристаллизации начался одновременно во всем объеме кристаллизационной камеры. В- этом случае теплота превращения выделяется одновременно из всей пробы плава что дает строго горизонтальный вид кристаллизационной полочки на кривой охлаждения, фиксируемой самопишущим прибором.

Настройку датчика производят по виду кристаллизационной полочки на кривой охлаждения, давление охлаждающего воздуха в подводящих трубках. 10 и 11 выбирают таким, чтобы получать строго горизонтальную и достаточно продолжительную полочку, по , которой затем определяют температуру кристаллизации плава.

При понижении температуры пробы плава ниже температуры кристаллизации, . устройство управления (не показано) прекращает подачу охлаждающего воздуха в полость наружного цилиндра 4 и в трубки 8 и 9 узла теплоотвода. Полость наружного цилиндра 4 заполняется плавом из технологической емкости и происходит разогрев и раскристаллизация пробы плава. При достижении температуры пробы выше температуры кристаллизаци в полость внутреннего цилиндра 3 через трубки 6 подается импульс воздуха продувки, под действием которого плав вытесняется в емкость 2, на смену ему во внутренний цилиндр 3 поступает новая проба плава, после чего весь цикл измерения повторяется сначала.

Узел для автоматического подключения предлагаемого устройства к источникам охлаждающего воздуха реалиэуется на базе командного электропневматического прибора КЭП-12У, формирователя импульсов и вторичного прибора типа КСП-4.

Узел теплоотвода предлагаемого устройства позволяет устанавливать оптимальный режим теплоотвода-из внутренней части кристаллизационной камеры соответствующей настройкой давления охлаждающего воздуха по ма-нометрам 12 и 13, при котором вто