Устройство для контроля химическогоСОСТАВА и СТРуКТуРы МЕТАллОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N25/32 

.;; /. ;. . , - : Изобретение относится к средствам нераарушающего контроля. По основному авт. св. № 655950, известно устройство для контроля химичес кого состава и структуры металлов, которое содержит две пары электродов из двух различных металлов, два измерителя термо- ДС, измеритель отношения напря жений, подключеннь1й к выходам иамерш е лей термо-ЗДС, две пары ключей, вклю ченНых между парами электродов и выход ми соответствующих измерителей термоЭДС и управляюишй генератор с двумя противофазнь1Ми выходами. Оцин выход генератора соединен с цепью управления одной парой ключей и соответствующим измерителем термо-ЭДС, другой выход с цепью .управления другой парой ключей и соответствующим измерителем, термо- ЭДС,, При этом два электрода из разных пар имеют одну температуру, а два другую, отличную от нее. С помощью измерителей термо-ЭДС и измерителя отношения напряжений определяют отноще ниетермо-ЭДС, полученных в этих парах в контакте с контролируемым материалом. Оно не зависит от разности температур электродов и является характеристикой химического состава и структуры контролируемого изделия. Данное устройство обладает следующими недостатками. В промежутках между измерениями, когда электроды не контактируют с контрсотируемым изделием, пары Ключей производят периодическое размыкание входов измерителей термо-ЭДС, что приводит к резкому смещению нуля измерителей термо-ЭДС и их перегрузке. Смещение нуля, вызванное суммарным дрейфом измерителей термо-ЭДС во времени, существует также в период измерения, т.е. когда электроды контактируют с контролируемым изделием; полная компенсация этого смещения (коррекция нуля) невозможна ни при контакте с контроли - оуемым изделием (вследствие имеющейЬя ЭДС в парах электродов), ни при

отсутствии этого контакта {из-«а лврег рузки измерителей термо-ЭДС).

В еличина смещения нуля зависит Tajpite от величин входных и проходных емкостей, токов утечки и остаточных параметров выбра шых в качестве ключей электронных приборов (например, МОП-транзисторов), ia также от величины полного сопротивления источника сигнала и особенно его , реактивной составляющей. Последняя обус- 10 по ловлена емкостью между проводниками, соединяющими электроды с парами ключей. Указанные явления приводят к сниже нию точности измерений, особенно при малых значениях термо-ЭДС, а также к увеличению продолжительности анализа на время, необходимое для выхода измер телей термо-ЭДГ из режима перегрузки. Цель изобретения - повышение точноети и экспресности контроля. о Для этого предлагаемое устройство для контроля химического состава и стру ктуры металлов снабжено замыкателем электродов, расположенным в зоне одинак вых температур электродов. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Электроды 1 и 2 из одного металла и 3, 4 из другого металла приведены в соприкосновение с контролируемым изделием 5. Между электродами 1-4 включен замыкатель 6. Обе пары электро дов 1 и 2 и 3 и 4 соединены с парами ключей, например механических 7 и 8 или электронных 9 и 10, находящимися на входах измерителей термо-ЭДС 11 и 12. СЬин выход генератора 13 подклю чен к цепи управления ключами 7 и 8 и к измерителю термо-ЭДС 11, другой, противофазный, выход - к цепи управпе ния ключами 9 и 10 и к измерителю термо-ЭДС 12. К выходу измерителей термо-ЭДС подключен измеритель отношения напряжений 14. Устройство работает следующим образом.. В контактах пар электродов 1 и 2 и 3 и 4 с контролируемым изделием 5 создается разность температур Т -Т. соединения электродов с проводами имею температуру Т- . В парах возникают ЭДС пропорциональные разности абсолютных диффере щиальных термо-ЭДС материала контролируемого изделия и материала соответствующей пары электродов, а так же разности температу) Т - Tj. С выхо hoB управляющего генератора 13 в цепи

;Управления парами ключей 7 и 8 и 9 и 1О поступает переменное напряжение, например прямоугольные импульсы. Эти же импульсы поступают в цепи управЛенин соответствующими измерителями термо-ЭДС 11 и 12, обеспечивая их синхронную с ключами работу. На входах измерителей термо-ЭДС появляются импульсы прямоугольного напряжения,равные амплитуде термо-ЭДС в соответствующей паре и по фазе смещенные один относительно другого, что во время деист- . ВИЯ импульса на входе одного измерителя термо-ЭДС импульс на входе другого измерителя термо-ЭДС равен нулю, цепь соответствующей пары электродов оказывается разомкнутой. При этом не происходит замыкания входов измерителей термо-ЭДС через контролируемое изделие и нулевой провод и появления на входах изiv epитeлeй паразитных сигналов, обуслоаленных наличием термо-ЭДС между имеющими разную температуру электродами из разных материалов, имеет место при прямом подключении электродов к измерйтелям термо-ЭДС или использовании на входе каждого измерителя одного ключа, а также 1фи непротивофазной работе пар ключей. Сигналы с измерители термо-ЭДС поступают на измеритель отнощения напряжений 14. Определение химического состава и структуры материала контролируемого изделия производится по отно- щению ЭДС на основании предварительной градуировки по образцам с заданными свойствами. При размыкании электродов 1 - 4 с контролируемым изделием 5 замыкатель 6 замыкает электроды 1-4 между собой в зоне одинаковьис температур Т . В результате этого работа пар ключей 7 - 10 не приводит к периодическому размыканию входов измерителей термоЭДС 11, 12, смещению вследствие этого нуля и перегрузке измерителей термоЭДС. Установка и последующей коррекция нуля измерителей термо-ЭДС соответствует аналогичной операции при коротко- замкнутом входе, так как размещение замыкателя 6 в зоне одинаковых температур электродов 1-4 исключает появление паразитных термо-ЭДС в местах контакта и попадание их на входы измерителей термо-ЭДС 11, 12. Размещение замыкателя в непосредственном контакте с электродами позволяет при установке и коррекции нуля 58 I учесть полное сопротивление источника сигнала, т.е. устранить смещение щгля обусловленное наличием паразитной емкости между проводниками, соединяющими электроды с парами ключей. Размещений замыкателя 6 непосредственно на входе ключей 7 - 1О не позволяет точно установить нуль измерителей термо-ЗДС. Использование предлагаемого устройст вй позволяет повысить точность и экс8пресность контроля изделий из металлоЪ . и сплавов. Форм, ула изобретени.я Устройство для контроля химического . состава и структуры металлов по авт. св. № 655950, отяичающ е е с я тем, что, с целью повышения точности и экслресности контроля, оно снабжено замыкателем электродов, расположенным в зоне одинаковых температур электродов.