Устройство для определения количества газов в металлах и сплавах

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИ ЬСТВ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПР ЧЕСТВА ГАЗОВ В МЕТАЛЛАХ (57) Изобретение относи рукции газоанализаторов венного определения сод в металлах и может быть для определения содержа в металлах и сплавах. Ц ния является сокращение деления количества газо ных в металлах и сплава ИЯ КОЛПЛАВАХ нд ся к для количестржания газов использовано ния водорода елью изобретевремени опре- растворена также поГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПНТ СССР ЯО 1587421 А 1 Г 51)5 С 01 И 7/02 С 05 Э 27/00 вышение точности и надежности. В состав устройства входит реакционная и накопительная емкости 1 и 4, ваку; ум-насос 6, соединенные между собой" через первый 2 и второй 3 электромагнитные клапаны, приспособление для измерения давления 5 соединено с преобразователем аналог - код 12, соединенным с блоком формирования команды "Конец анализа" 15 и через блок счетчиков 13 с блоком индикации 14, на который поступают сигналы от блока управления клапанами 17, блок формирования режима работы устройства подключается к вакуум-насосу, к блоку счетчиков 13, к блоку управления клапанами, к блоку формирования кома ы "Конец анализа" и блоку управления режимами работы печи 11, последний блок подключен к трубчатой печи 7 и С датчику температуры 8, установленномуй на трубчатой печи, блок управления клапанами подключается к первому и второму клапанам, пульт управления 18 подсоединен к блоку формирования режима работы устройства 16. 1 ил, СЛ00Изобретение относится к конструкции газоанализаторов для количественного опредепепия содержания газов в металлах и может быть использовано для определения. содержания водорода , в. металлах и сплавах.Цель изобретения - повышение точности, надежности и сокращение време-.ни определения количества газов, ра . створенных в металлах и сплавах.На чертеже показана схема устройства для определения количества газов в металлах и сплавах.Устройство состоит из реакционной емкости 1, первого 2 и второго 3 клапанов, накопительной емкости 4, приспособления 5 для измерения давления газов, вакуум-насоса 6, трубчатой печи 7, датчика 8 температуры, емкос ти 9 для ввода образца, примерной кварцевой пробки 10, блока 1 1 управления режимами работы печи, преобразователя 12 аналог - код, блока 13 счетчиков, блока 14 индикации, блока 2515 формирования команды "Конец анализа", блока 16 управления -режимами работы устройства, блока 17 управления клапанами и пульта 18 управления .Реакционная емкость представляет 30собой кварцевую трубку 9 28 мм свходным отверстием"под примернуюкварцевую пробку 10. В пробке естьемкость 9 для загрузки образца, Накварцевую трубку надета трубчатаяпечь 7, выполненная из кварцевой трубки, на которую намотана нихромовая спираль и размещены два кольцаиз термостойкого материала, собранныхв виде катушки. В верхней части печи 4 Орасположен датчик 8 температуры. Блок11 управления режимами работы печисодержит усилитель термопары, с выхода которого сигнал поступает на одиниз входов компаратора, другой вход 5подключен к набору делителей напряжения. Выбирая напряжения, задают необходимую температуру, которую блокбудет поддерживать с заданной точностью. Первый и второй клапаны 2 и 3выполнены из нержавеющей стали. Конструкция клапана такова, что в обесточенном состоянии клапан закрыт. Накопительная емкость 4 выполнена изнержавеющей стали в виде цилиндра собъемом не менее 2 л.В качестве приспособления 5 для,измерения давления газов используетсятермопарный датчик. Преобразователь аналог - код представляет собой десять компараторов, пороги срабатывания которых установлены в диапазоне изменения сигнала с приспособления 5 (перевод его из аналогового вида в бинарный). Блок счетчиков содержит генератор прямоугольных импульсов с фиксированной стабилизированной час-. тотой, одновибратор, схему тройного совпадения, делители частоты, счетчики-дешифраторы. Импульсы с генератора через делители частоты поступают на схему тройного совпадения. Приналичии сигнала с блока 16 и с одновибра" тора, сигналы со схемырройного совпадения поступают на счетчики-дешифраторы, выходы которых подключены к индикаторам. Одновибратор запускается от импульсов, которые формируются от срабатывания компараторов. Регулируя длительность выходных импульсов с одновибратора при стабильной частоте генератора, можно на индикаторах получить значение, численно равное объему выделившегося. газа.1Блок индикации содержит элементы согласования счетчика-дешифратора с индикаторами. Блок индикации служит для индикации результатов анализа и контроля за работой устройства. Блок формирования команды "Конец анализа", содержит одновибратор и счетчик импульсов. В начале каждого цикла измерения счетчик обнуляется. Вход счетчика подключен к объединенному выходу всех компараторов, Если эа фиксированное время (время работы.одновибратора) прошел полный цикл, то счетчик отсчитает девять импульсов и сигнал о, наличии девятого импульса выдает команду начать новый цикл. Если же за фиксированное время число импульсов, поступивших от компараторов, меньше девяти (это сигнализирует о том, что газ из образца. не выделяется), то по истечении фиксированного времени блок выдает команду "Конец анализа", а блок 16 приводит устройство в соответствующее состояние. Блок 16 управления режимами работ устройства служит для подключения всех блоков в заданной последовательности. Блок содержит мультиплексор, одновибратор, схемы логического совпадения и комбинированный мультиплексор. Блок управления клапанами содержит триггер и служит для включения клапанов по сигналам с блоков 16 и 12.Устройство работает следующим образом.В емкость 1 помещают пробу металла и плотно закрывают пробкой 10, Включают устройство, при этом включается вакуум"насос 6, открываются клпаны 2 и 3 и происходит откачивание воздуха . При достижении давления 10мм рт.ст, на пульте 18 загорается табло, сигнализирующее о готовности устройства к анализу, Нажимается кнопка "Анализ", закрывается клапан 3 и включается печь 7. Предварительно выбирается температурный режим для конкретного металла или сплава. При нагревании из пробы выделяется водород и повышает давление в емкости 4, которое фиксируется приспособлением 5, передающим информацию на блок 12.Срабатывают поочередно все компараторы, и последний "нижкий" (давление 10мм рт.ст.) через блоки 16 и 17 выдает сигнал на закрытие клапана 2 и открытие клапана 3. Происходит эвакуация выделившегося водорода. Давление в емкости 4 надает, и при срабатывании "верхнего" компаратора (давление 10мм рт .ст.) сигнал с компаратора через блоки 16 и 17 выдает сигнал на закрытие клапана 3 и открытие клапана 2. Выделившийся газ в емкость 1 от нагрева печи повьпцает . давление. в емкости 4. Весь цикл.повторяется до полного удаления водорода из образца. При неполном цикле (срабатывание компараторов менее девяти) выдается сигнал с блока 15 на блок 16, Загораетсятабло "Конец анализа". Закрывается клапан 2, открывается клапан 3., Проба извлекается из емкости 1 и загружается следующая. При анализе следующей пробы очередность операций повторяется.Формула из обр ет енияУстройство для определения количества газов в металлах и сплавах, содержащее трубчатую печь с нагрева, телем, помещенную в нее реакционную емкость, накопительную емкость, дат чик давления, пульт управления, первый и второй клапаны, установленные соответственно на выходе реакционной емкости и на выходе вакуумного насолса, блок управления режимом работы печи, информационный вход которого соединен с выходом датчика температуры, а выход - с нагревателем трубчатой печи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени анализа, а также повышения точности и надежности, в его состав введены преобразователь аналог - код, блоки управления режимами рабсты устройства, блок управления клапанами, блоки счетчиков, формирования команды "Конец анализа" и индикации, а первый и второй клапаны выполнены с управляющими обмотками, при этом выход первого клапана через накопительную емкость соединен с входом второго клапана, датчик давления установлен внакопительной емкости, а его выходсоединен с информационным входом преобразователя аналог - код, первыйвыход которого соединен через блокформирования команды "Конец анализа"с информационным входом блока управ 25 ления режимами работы устройства,второй выход через блок счетчиковсоединен с первым входом блока индикации, а третий выход преобразователя аналог - код соединен с первымуправляющим входом блока управленияклапанами, первый выход блока управления режимами работы устройства соединен с управляющим входом вакуумнасоса, второй - с вторым управляющимвходом блока управления клапанами,третий выход блока управления режимами работы устройства соединен с управляющим входом блока управления режимом работы печи, первый и второй вы ходы блока управления клапанами сое"динены с управляющими обмотками первого и второго клапанов, третий выходблока управления клапанами соединенс вторым информационным входом блока 0 индикации, четвертый выход блока управления режимами работы устройствасоединен с входом сброса блока счет- чиков