Устройство для нагрева образцов алюминия и его сплавов в вакууме

(9) (1) 5 Е 27 В 17 ИЕ ИЗОБРЕ ОПИСА К АВТОРСКО СВИДЕТЕЛЬСТВУ. образцов алюминия и его с включающее кварцевую трубку 1, блок индуктора собственно индуктора 3 нительных емкостей, и б таймером, дополнительно трической камерой 5 сопр тко прикрепленной к б соосно с индуктором, и ме скретного позиционирова изолирующим шибером 1 на МП й установленным в а МП электрически сое управления индуктора. .зволяет повысить произ стабилизировать процесс,8 УА ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный институт легких сплавов (72) В П.Антипин, А.А;Павлов, Р.В,Тюльпакова и В,А.данилкин(54) УСРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ОБРАЗЦОВ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ В.ВАКУУМЕ(57) Использование: .исследование свойств твердых тел, в частности для определения содержания водорода в алюминии и. его сплавах. Сущность:. устройство для нагреваИлищ плавов в вакууме, вакуум ируемую 2, состоящий из и набора дополлок инвертора сснабжено элекотивления, жеслоку индуктора ханизмом ее диния (МП), тепло, закрепленным нутри камеры 5; динен с блоком Устройство поводительность и 1 ил.Изобретение относится к области исс- Чтобы предотвратить остывание камеры челедования свойств твердых тел, в частности,. рез открытое отверстие со стороны индукток конструкциям устройств, применяемых ра за время собственно индукционного для определения содержания водорода в нагрева (в течение которого камера нахоалюминии и его сгоавах. 5 дится вне зоны трубки с образцом) и остыЦель изобретения - повышение произ- вание образца, вызванное последующим водител ьности устройства. надвиганием заложенной камеры, последУказанная цель достигается тем, что ус- няя снабжена теплоизолирующим шибетройство снабжено жестко прикрепленной ром, соединенным с устройством к блоку индуктора и размещенной соосно 10 синхронизации открывания и надвигания индуктору камерой электронагрева, меха- камеры на кварцевую трубку, которое необнизмом дискретного позиционирования ка- ходимо, чтобы, с одной стороны, не держать меры и теплоизолирующим шибером, камеру электронагрева без нужды открызакрепленным на механизме позициониро- той, а с другой - чтобы не допустить случайвания и установленным внутри камеры, а 15 ного удара кварцевой трубки о неубранный механизм позиционирования электрически вовремя шибер,соединен с блоком управления индуктором, На чертеже изображено предлагаемоеВыбор конкретных признаков предла- устройство для нагрева образцов (вертигаемого устройства объясняется следую- кальный вариант), вид спереди.щим, Установка камеры электронагрева .20. Устройство для нагрева образцов в ваобеспечивает в процессе отжига в ней об-. кууме,состоящее из вакуумируемой кварцеразцов в кварцевой трубке локализацию ме- вой трубки 1, блока управления индуктором таллических возгонов на стенках трубки вне 2 и блока индуктора, состоящего из собст- камеры, тоесть, натакомудаленииотобраз- венно индуктора З.и набора дополнительца, при котором возгоны перестают экрани ных емкостей 4, дополнительно снабжено ровать высокочастотное поле индуктора камерой электронагрева 5, заглушенной при нагреве последующих образцов, пере- снизу, жестко соединенной с корпусом наставая, таким образом, влиять на скорость бора емкостей 4 соосно с индуктором 3. их разогрева, Соосность установки камеры Камера 5, присоединена к механизму ди.и многовиткового индуктора и соединение 30 скретного позиционирования, состоящемежду собой блока индуктора, камеры и ус- го из двух стоек - направляющих для тройства дискретного позиционирования перемещения камеры 5 вдоль ее пронеобходимы, чтобы иметь возможность пе- дольной оси, привода упруго-натяжного реходить от индукционного нагрева к нагре- действия, включающего противовес 7 и пруву в камере простым перемещением сцепки 35 жину 8 для перемещения камеры 5 снизу блока индуктора и камеры электронагрева вверх, фиксатора 9 нерабочего положения вдоль их общей оси без каких-либо допол- камеры 5 с пускателем 10 и ограничителя 11 нительных регулировок и прицеливаний, для установления камеры 5 в рабочем полочто обеспечивает максимально быстрый пе- жении (нагрев трубки 1 с образцом). Пускареход и предотвращает остывание образца 40 тель 10 механизма позиционирования в ненагреваемом состоянии, когда индуктор электрически соединен с блоком управлеотключен, а камера еще не надвинута на ния индуктором таким образом, что одно- трубку, Механизм дискретного позициони- временно с выключением индуктора 3 рования предназначен для фиксации сцеп- происходит включение пускателя 10, отпики камера-индуктора в различных позициях, 45 рающего фиксатор 9. Камера 5 снабжена необходимых в процессе работы устройства шибером 12, перекрывающим верхнее отнагрева(образец греется индуктором;обра- верстие и соединенным с устройством 13, зец греется камерой электронагрева; индук- обеспечивающим открывание камеры 5 во тор и камера отведены от зоны образца, время надвигания ее натрубку 1. Устройстнапример, для его смены путем поворота 50 во 13 состоит из полого штока 14, с одной трубки), и быстрого перемещения сцепки иэ стороны соединенного жестко с шибером одной позиции в другую при смене вида 12, а с другой стороны также жестко укрепнагрева, При этом электрическое соедине- ленного на основании, соединяющим стойниемеханизмапозиционированиясблоком ки 6. Внутри штока 4 расположена управления индуктором обеспечивает синх термопара 15 в прочной керамической изоронность отключения индуктора и переме- ляции, закрепленная относительно камеры щения камеры электронагрева на зону 5 в таком положении, что при надвигании образца, что также направлено на предотв- камеры 5 натрубку 1 спай термопары 15 ращение остывания образца во время заме-оказывается вблизи дна трубки 1 с образны индуктора камерой электронагрева. цом.1803697 Предлагаемое устройство для нагрева образцов работает следующим образом. После достижения необходимого вакуума в трубке 1 и температуры нагрева в камере 5 с помощью рукоятки сцепку камера 5 - индуктор 3 отводят в положение для нагрева образца индуктором (фиксатор 9 в зацеплении с ограничителем М 2), При этом пружина 8 взводится и устройство готово к 10 проведению нагрева образца, Образец, предназначенный для нагрева, сбрасывают в трубку 1, После включения индукционного нагрева и выдержки в течение требуемого ния индуктором) одновременное отключение индуктора 3 и включение пускателя 10 отпирающего фиксатор 9. Под воздействием пружины 8 сцепка камера 5 - индуктор 3 начинает перемещаться вверх в положение для нагрева образца камерой 5, задаваемое ограничителем М 3, При этом камера 5 пе 20 ремещается и относительно неподвижного шибера 12, который таким способом утапливается в камере 5, однако термопара 15,25 находящаяся внутри штока 14 и установленная с возможностью перемещения относительно штока 14, движется вместе с камерой 5 навстречу трубке 1. После окончания нагрева камеру 5 с индуктором 3 30 отводят в крайнее нижнее положение(фиксатор 9 в зацеплении с ограничителем В 1), поворотом трубки 1 вокруг оси шлифа выбрасывают отработанный образец в нако 35 питель, возвращают трубку 1 в исходное 40 цов в вакууме в соответствии с чертежом для использования в приборе определения содержания водорода в алюминиевых сплаСоставитель В. АнтипинТехред М. Моргентал Корректор А. Обручар Редактор Т. Куркова . Заказ 1046 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 промежутка времени происходит(по коман- .де оператора либо таймера блока управле положение, сбрасывают в нее очередной образец, отщелкивают (вручную) ограничитель Ф 1, после чего индуктор 3 пружиной 8 надвигается на трубку 1, и устройство готово к проведению следующего цикла нагрева.Пример конкретного выполнения уст. ройства для нагрева образцов в вакууме: изготовлено устройство для нагрева образвах модели МХ. Устройство изготовлено на базе инвертора (производства НПО ВНИИТВЧ) с генерируемой частотой 66 килогерц; применен восьмивитковый медный водоохлаждаемый индуктор, Опробование работы устройства проводили на образцах диаметром 8 мм и длиной 20 мм из алюминиевого сплава АМг 6 при температуре анализа 500 С. Были проанализированы две серии образцов по 9 штук каждая; одна серия - с использованием предлагаемого устройства для нагрева образцов, другая - с использованием чисто индукционного нагрева образцов (как в прототипе), Средняя продолжительность анализа одного образца составляла в этих сериях 16 и 21 мин, соответственно. Если учесть, что продолжительность стадии собственно экстракции водорода из образца составляла в обоих случаях 10 - 11 мин, а продолжительность подготовительных операций 5 - 6 мин и 10 - 11 мин, соответственно, то очевидно, что применение предлагаемого устройства для нагрева образцов в вакууме обеспечивает сокращение продолжительности подготовительных процедур при анализе примерно вдвое и общей продолжительности анализа образцов примерно на 30;, то есть, позволяет увеличить производительность устройства для нагрева образцов. формула изобретения Устройство для нагрева образцов алюминия и его сплавов в вакууме, включающее кварцевую вакуумируемую трубку, блок индуктора и блок управления индуктором, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности, устройство снабжено жестко прикрепленной к блоку индуктора и размещенной соосно с индуктором камерой электронагрева, механизмом дискретного позиционирования камеры и теплоизолирующим шибером, закрепленным на механизме позиционирования и установленным внутри камеры, а механизм позиционирования электрически соединен с блоком управления индуктором.3