Термоэлектрическое устройство дляопределения содержания примесейв металлах

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (1813224 (61) Дополнительное- к ввт. свид-ву (22) Заявseeo 18.06. 79 (21) 2783057/18-25

Р1 М 3 с присоединением заявки Hо (23) Приоритет

G 01 N 25/32

Государственный комитет

С С С Р по делам изобретениИ н открытий

Опубликовано 1503.81; Бюллетень М9 10 (53) УДК 539. 219. 1 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 03. 81 (72) Авторы изобретения

В.А, Алтынников, В.С. Копань, С.Л. Рево и Н.Я. Чуприн

Киевский ордена Ленина государственный университет им. Т.Г. Шевченко (71) Заявитель (54) ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СОДЕРЖАНИЯ ПРИМЕСЕЙ В МЕТАЛЛАХ

Изобретение относится к физикохимическому анализу материалов и может быть использовано для экспрессконтроля металлическ:.х порошков, например вольфрамовых при их производстве.

Известно устройство для определения содержания углерода в стали методом термо-ЭДС, содержащее корпус, измерительный контур, эталоны и выносной щуп с электродом, смонтированный в нагревающем элементе 1) .

Недостатком этого устройства является невозможность применения его для исследования порошков. 15

Наиболее близким к изобретению является термоэлектрическое устройство для определения содержания примесей в металлах, содержащее блок создания градиента температуры, 20 включающий термопару, блок измерения термо-ЭДС, включающий измерительный прибор с медными термостатированными клеммами, и приспособление для крепления эталона и образца 21 .

Укаэанное устройство также непригодно для исследования сыпучих металлических порошков.

Цель изобретения — исследование металлических порошков. 30

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем блок создания градиента температуры, включающем термопару, и блок измерения термо-ЭДС, включающем измерительный прибор с медными термостатированными клеммами, блок создания градиента температуры выполнен в виде снабженной поршнем с рабочей поверхностью, покрытой изолирующим материалом, диэлектрической кюветы с охлаждаемым дном и вертикальной диэлектрической перегородкой, находящейся ниже уровня верхней части кюветы и разделяющей нижнюю половину кюветы на две камеры: одну для исследуемого порошка, другуюдля эталонного, а блок измерения термо-ЭДС содержит цилиндр, выполненный из эталонного порошка и состоящий иэ двух электрических изолированных друг от друга продольных частей, причем медные клеммы соединены посредством цилиндра с термопарой.

На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства;фиг.2 разрез A-A на фиг.1.

Термоэлектрическое устройсФво для определения содержания примесей в металлах состоит из блока создания градиента температуры и блока измерения термо-ЭДС. Блок создании градиента температуры включает диэлектрическую кювету 1, диэлектрическую перегородку 2, разделяющую

5 кювету на левую камеру, в которую засыпан измельченный порошок 3, и правую - с эталонн"м порошком 4. Порошки 3 и 4 засыпаны выше верхнего края перегородки 2, поэтому столбы порошков 3 и 4 в верхней части сопри О касаются, образуя спай порошковой термопары. Порошки нагружены нагретым поршнем 5, изолированным от них пленкой б.

Медные клеммы 7 термостатированы ,в термостате 17 - жидкостью 18,подсое-:, динены к нижним областям столбов 3 н

4 посредством цилиндра 8 из спеченного:ïoðoøêà эталонного состава. Верхним концом цилиндр 8 пропускают через 28 отверстие в дне кюветы 1 внутрь порошка. Нижний конец цилиндра 8 зажат клеммами 7. Цилиндр разрезан вдоль оси- на две электрически изолированные друг от друга части 10 и 11, одна из 75 которой контактирует со столбом порошка 3, а другая — со столбом по рошка 4.

В Устройстве имеются радиатор 9 термопары 15 и 16 для измерения градиента температуры в порошке; источник постоянного напряжения 13 с амперметром 12 для осуществления цикла приложение-снятие электрического напряжения к порошку, в результате которого происходит искровбй пробой зазоров между частицами порошка.

Устройство работает следующим образом.

В кювету ставят дополнительную перегородку, которая вместе с пере- 46 городкой 2 разделяет кювету 1 на две камеры. Засыпают в левую камеру

3 исследуемый порошок а в правую 4 эталонный. Уровень порошков должен быть одинаковым. Осторожно вынимают дополнительную перегородку из кюветы 1. При этом столбы порошков соединяются в верхней части, образуя спай порошковой термопары. Порошки нагружают поршнем 5 и подключают M прибор 14 к клемме 7. Выждав, пока установится тепловое равновесие (термо-ЭДС выходит на насыщение, измеряют первую термо-ЭДС. Затем отключают прибор 14 и подключают к клеммам 7 источник постоянного тока

13. Постепенно увели ивают напряжение на столбах 3 и 4, следя за то ком. В момент, когда ток увеличивается скачком, выключают напряжение! и подключают прибор 14. Измеряют вторую термо-ЭДС, величина которой тем больше, чем сильнее отличаются порошки 3 и 4 по химическому составу, в объеме частиц порошка.

Предлагаемое устройство обеспечивает более высокую производительность труда,. при исследовании порошков по сравнению с химическими и другими методами анализа (измерение термо-ЭДС осуществляется за

5-10 мин, а химический анализ на интегральное содержание примеси проводят в течение 1 ч). Поэтому это устройство может быть применено для коррекции технологического процесса в ходе производства порошков.

Формула изобретения

Термоэлектрическое устройство для определения содержания примесей в металлах, содержащее блок создания градиента температуры, включающий термопару и блок измерения термо-ЭДС, включающий измерительный прибор с медными термостатированными клеммам, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью исследования металлических порошков, блок создания градиента температуры выполнен в виде снабженной поршнем с рабочей поверхностью, покрытой изолирующим материалом, диэлектрической кюветы с охлаждаемым дном и вертикальной диэлектрической перегородкой, находящейся ниже уровня верхней части кюветы и разделяющей нижнюю половину кюветы на две камеры: одну - для исследуемого порошка, другую — для эталонного, а блок измерения термо-ЭДС содержит цилиндр, выполненный из спеченного эталонного порошка и сортоящий из двух электрически изолированных друг от друга продольных частей, причем медные клеммы соединены посредством цилиндра с термопарой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 630569у кл. 6 01 и 25/32, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 2607429/25, кл. 6 01 И 25/32, 1978 (прототип).

813224

+us. 1

ST

Составитель С. Беловодченко

Редактор М. Петрова Техред Е.Гаврилешко Корректор И. Стец

Заказ 758/52 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4