Изобретение относится к физикохимическим исследованиям и может быть использовано для измерения электропроводности расплавов при контроле технологических параметров в металлургической, химической и других отраслях.промышленности.
Известны устройства для измерения электропроводности проводящих жидкостей, в том числе и расплавов, включающие приборы для измерения сопротивления расплава по протекающему через расплав току и падению напряжения на нем, при известном сечении и длине контейнера с расплавом С1 .
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое содержит контейнер для исследуемого расплава, катушки источника переменного магнитного поля и измерительный прибор 2.
Недостатком известных устройств является сложность в эксплуатации, что делает их практически неприменимыми в производственных условиях. Так, при использовании этих устройств для каждого измерения необходимо изготовлять новый контейнер из-за того, что, будучи тонкостенным, контейнер
при застывании растрескивается и выходит из строя. Кроме того, необходимость при каждом измерении подвешивать контейнер на тонкой нити и длительное время успокоения массивной рамки усложняет запись показаний в целом и уменьшает надежность получения данных при непрерывных измерениях.
Целью изобретения является упрощение процесса эксплуатации.
Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее контейнер с исследуемым веществом, катушки переменного магнитного поля, измерительный прибор, введены измерительные электроды, соединенные с измерительным прибором, и постоянный магнит, между полюсами Которого расположен контейнер, при этом контейнер выполнен в виде диэлектрического стакана, один из электродов расположен в центре его, а другой, выполненный в виде ленты, - вдоль стенки стакана.
На чертеже изображено предлагаемое устройство.
Устройство содержит контейнер 1 в виде цилиндрического стакана, выполненного, например из огнеупорного диэлектрика, с двумя металяцчесними электродами - центральным 2 и боковым 3, имеющим форму ленточного кольца, с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру контейнера 1, Измерительный прибор 4 проводами 5 соединен с электродами 2 и 3. Катушка б образует вращающееся магнитное поле и источник постоянного магнитного поля,
Контейнер 1 с измеряемым расплавом, температура которого поддерживается на заданном уровне регулируемой печью,, расположён соосно катуш кам 6, создающим вращающееся магнит ное поле и подключаемым клеммами А, В и С-к регулируемому источнику переменного тока. Электромагнит 7 постоянного toKa расположен над контейнером 1 таким образом, что создает постоянное магнитное поле, направленное перпендикулярно основанию контейнера 1.
Такое выполнение устройства.обеспечивает омывание электродов измеряемой жидкостью в виде расплава и.равномерность перемешивания расплава, что наряду с регулируемостью магнитных полей (направляющегося и постоянного) и предотвращением выхода из строя измерительного контейнера, позволяет достичь простоты эксплуатации .
Устройство работает следующим образом.
Контейнер 1 заполняют исследуемым расплавом, и катушки б и 7 подключают к своим источникам тока. Взаимодействие вращающегося магнитного поля, создаваемого катушками б, с находящимся в контейнере 1 расплавом приводит,.последний во вращение и тем самым способствует его равномерному прогреву, омлванию электродов 2 и 3 и освобождению их от непроводящих частиц (Например, пузырьков Газа, посторонних включений и т.д.). Воздействие постоянного магнитного поля, создаваемого магнитом 7, на вращающийся в этом поле проводник (расплав) вызывает вследствие разности линейных скоростей расплава разность потенциалов .у электродов 2 и 3, которая регистрируется злектроизмерительнь1М прибором 4. При прочих равных условиях показания прибора 4, например амперметра,будут про| Орциональны электропроводности расплава, что и позволит отградуировать его шкалу непосредственно в единицах электропроводности по эталонным расплавам.
Чувствительность измерительного прибора можно легко регулировать изменяя величину ма1«нитных полей, что просто ocyiaecTBHTb изменением тока катушках 6 и 7.
Равномерность прогрева расплава, вызванная его вращением, и очищение
рабочих поверхностей электродов от непроводящих частиц, наряду с возможностью регулирования магнитных полей, сильно повышает чувствительность всего устройства в целом.
. Отсутствие регулируемых элементов в контейнере упрощает эксплуатацию устройства и позволяет легко автоматизировать его работу.
Для непрерывного контроля электропроводности различных технологических расплавов в контейнере выполнены входные и выходные отверстия, герметично соединенные трубопроводом с расплавом.
5 Кроме того, верхнее основание контейнера может быть выполнено съемным (в виде крышки) и снабжено еще двумя дополнительными электродами, равнорасположенными между осQ новными, что позволяет проводить 4-электродные измерения электропроводности .
Питание электромагнита 7. может быть осуществлено не только постоянг ным током, но и током заданной фор№л, например импульсным током прямоугольной, треугольной, трапециидальной и другой формы.
Кроме того,, вместо электромагнита 7 может быть использован постоянный магнит, например из сплавов типа ЗтСОуИНДК и других,- обладающих наибольшей коэрцитивной силой, основной характеристики постоянных магнитов, кроме того, может быть использовано
5 магнитное поле земного магнетизма.
Л .
Устройство позволит проводить непрерывные измерения непрерывно протекающих технологических расплавов в
0 процессе их формирования и транспортировки (например, по огнеупорным трубам и т.п.), значительно упростить сам процесс измерения, отказаться от регулировочных элементов измерительной -рамки-контейнера, уменьшить время измерения и увеличить чувствительность измерения при сохранении возможности ее регулирования в широких пределах.
Формула изобретения
Кондуктометр, содержащий контейнер с исследуемым веществом, катушки источника переменного магнитного поля и измерительный прибор, отличающийся тем, -что, с целью упрощения эксплуатации кон- , дуктометра, в него.введены измерительные электроды, соединенные с измерительным прибором, и постоянный магнит, между полюсами которого расположен контейнер,при этом контейнер выполнен в виде диэлектрического стакана, один из электродов расположен в центре его, а другой, выполненный в виде ленты - вдоль .стенки стакана .
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Вукалович М.П. и др..Неорганические материалы.- Известия АН СССР, 1966, 2, с.814.
2.Авторское свидетельство ч-ССР 783670, кл.С 01 N 27/02 1979 (прототип).
ft
S
