Устройство для контроля состава сплавов методом термо-эдс

Ссюз Советских Со 1, налнстнческих РеспубпнкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 742780 югг."(53)М. Кл. С 01 И 25/30 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Н.ИЧернышев, Н.А, Ермолаев, А,А. Капитонов и М,И. Лернер Пензенский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института приборостроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТАВА СПЛАВОВ МЕТОДОМ ТЕРМО-ЭДСИзобретение относится к области физико-.химического анализа металлов и сплавов.Известно устройство для контроля состава сплавов методом термо-ЭДС, содержащее измерительный узел, образованный матрицей и пуансоном, горячий и холодный электроды, термопару, нагревательный блок, блок регистрации температуры и блок измерения термо-ЭДС (1). Для контроля образец измельчают и помещают в измерительную ячейку. После прогрева слоя порошка, прилегающего к горячему элект. роду, измеряют разницу температур горячего и холодного электродов и величину термо-ЭДС между ними, по значениям которых определяют состав анализируемого образца, Недостатком этого устройства является низкая точность определения состава анализируемого образца.Наи более близ ки м техн иче ским решением к предлагаемому является устройство для контроля состава сплавов методом термо-ЭДС, содержащее горячий электрод с нанесенным на его торец слоем металла, холодный электрод, нагреватель, блок питания нагревателя, блок регистрации темпераТуры и блок измерения тЕрмо-ЭДС 21 фНедостатком этого устроМстваяв-ляется невысокая точность измерения,обусловленная тем, что температурагорячего электрода отличается оттемпературы горячего спая температуры, образованной слоем металла, анализируемым образцом и холодным электродом, вследствие двух причин.Во-первых, из-за протекания потока тепла по спою металла температуры для его поверхностей, .контактирующих с торцом горячего электродаи анализируемым образцом будут различны,Во-вторых, из-за потока теплачерез слой металла и теплового сопротивления между споем металла ианализируемым образцом температураучастка анализируемого образца,непосредственно прилегающего к слоюметалла, ниже температуры поверхности слоя металла, контактирующей санализируемым образцом.Цель изобретения -" повышение точности измерений.Для этого устройство дополнительйо содержит регулирующий блок, ком-,мутатор и нуль-орган, а между торцом горячего электрода и первымслоем металла дополнительно йанесены второй и третий слои металла, причем первый и третий слои металла выполнены из одного материала и подключены ко входам регулирующего блока и нуль-органа, выход регулирую" щего блока через коммутатор подключен к управляющему входу блока пита ния нагревателя, выход блока регистрации температуры подсоединен к управляющему входу коммутатора, а выход нуль-органа - к управляющим входам блока регистрации температуры и блока измерения термо-ЭДС.На чертеже предстаЬлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство для контроля состава сплавов методом термо-ЭДС содержит горячий электрод 1 с нанесенным на его торец первым 2, вторым 3 и третьим 4 слоями металла, холодный электрод 5, нагреватель 6, блок 7 питания нагревателя, блок 8 регистрации температуры, блок измерения термо-ЭДС 9, регулирующий блок 10, .коммутатор 11 и нуль-орган 12.Устройство работает следующим образом.При включении блока питания 7 нагреватель 6 начинает нагревать горячий электрод 1, Температура горячего электрода 1 измеряется спомощью термопары, образованной горячим электродом 1 и первым слоем металла 2, и блока 8 регистрации температуры. При нагревании горячего электрода 1 до некоторой,. наперед заданной температуры, блок 8 регистрации температуры выдает сигнал на управляющий вход коммутатора 11, ко.торый подключает выход регулирующего блока 10 к управляющему входу блока 7 питания нагревателя.На выходы регулирующего блока 10 й Нуль-органа 12 подается сигнал с термопары, образованной первым 2, вторым 3 и третьим 4 слоями металлов причем величина и знак этого сигнала определяется величиной и направлением теплового потока между горячим электродом 1 и анализируемым образцом 13,Вых"одной сигнал .регулирующего блока 10 поступает через коммутатор 11 на управляющий вход блока 7 питания нагревателя, который через нагреватеЛь б изменяет температуру горячего электрода 1 таким образом, чтобы поток тепла через третий 4, второй 3 и первый 2 слои металлов был равен нулю. Так как равенство нулю теплового потока через эти слои металла означает равенство их температур, то выходной сигнал термопары, образованной третьим 4, вторым 3 и первым 2 слоями металла будут равняться.,нулю,.После этого нуль-орган 12 срабатывает и выдает сигнал на блок 8 регистрации температуры и блок изме рения теряю-ЭДС 9. При поступлениисигнала с выхода нуль-органа 12 блок.регистрации температуры 8 регистрирует температуру торца горячегоэлектрода 1, а блок изМерения термо-ЭДС измеряет ведичину ЭДС термопары, образованной первым слоем металла 2, аналиэируемам образцом 13и холодйым электродом 5, по величинам которых определяют состав сплаваанализируемого образца 13.Таким образом, в момент регистрации температуры торца горячего электрода 1 поток тепла через первыйслой металла 2 будет равен нулю(степень отличия зависит от точнос ти следящей системы, образованнойрегулирующим блоком 10, блоком питания нагревателя 7, нагревателемб и горячим электродом 1 с нанесенным на него слоями металла 2, 3 и 0 4. Вследствие этого, погрешностьизмерения температуры горячего слоятермопары, образованной первым слоем металла 2,анализируемым образцом13 и холодным электродом 5, за счеттеплового сопротивления первогослоя металла 2 и теплового сопротивления между первым слоем металла 2.и анализируемым образцом 13 уменьшается, соответственно точность опре,деления состава сплава анализируемого образца 13 повышается. Формула изобретения 35 40 45 50 55 60 65 Устройство для контроля составасплавов методом термо-ЭДС, содержащее горячий и холодный электроды,нагреватель, блок питания нагревателя, слой металла, нанесенный на торец горячего электрода, блок регистрации температуры и блок измерениятермо-ЭДС, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точности измерений, оно дополнительно содержит регулирующий блок, коммутатор и нуль-орган, а между торцомгорячего электрода и первым слоемметалла дополнительно нанесены второй и третий слои металла, причемпервый и третий слои металла выполнены из одного материала и подключены ко входам реГулирующего блока инуль-органа, выход регулирующегоблока через коммутатор подключен куправляющему входу блока питания нагревателя, выход блока регистрациитемпературы подсоединен к управляющему входу коммутатора, а выходнуль-органа - к управляющим входамблока регистрации температуры иблока измерения термо-ЭДС,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 442401; кл. С 01 М 25/30, 19 73,2, Авторское свидетельство СССР9 562758, кл, О 01 И 25/30, 1976742780 Заказ 3454/39 Тираж 1019 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Подписное Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель С. Беловодченко Редактор Н. Воликова Техред И.Асталсха Корректор В, Синицкая