Термоэлектрическое устройство дляопределения содержания примесейв металлах

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 18.06,79 (21) 2783057/18-25 (51)М Юл3 с присоединением заявки йо(23) Приоритет С 01 й 25/32 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 15. 03. 81(72) Авторы изобретени В.А. Алтынников, В.С. Копань, С.Л. Рев и Н.Я. Чуприн невский ордена Ленина государственны университет им. Т.Г. Шевченко 71) Заявител ЛЕКТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В МЕТАЛЛАХ 54) ТЕРМ СОДЕР0 30 Изобретение относится к физико- химическому анализу материалов и может быть использовано для экспресс- контроля 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 11 .Недостатком этого устройства является невозможность применения его для исследования порошков. 15Наиболее 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, иприспособление для крепления эталона и образца 21.Укаэанное устройство также непригодно для исследования сыпучих металлических порошков.Цель изобретения - исследование металлических порошков. 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 А-А на фиг.1.Термоэлектрическое устройсФво для определения содержания примесейв металлах состоит из блока создания градиента температуры и блокаизмерения термо-ЭДС. Блок созданииградиента температуры включает диэлектрическую кювету 1, диэлектрическую перегородку 2, разделяющую5кювету на левую камеру, в которуюзасыпан измельченный порошок 3, иправую " с эталонн"м порошком 4. Порошки 3 и 4 засыпаны выше верхнегокрая перегородки 2, поэтому столбыпорошков 3 и 4 в верхнейчасти соприОкасаются, образуя спай порошковойтермопары. Порошки нагружены нагретым поршнем 5, изолированным от нихпленкой б,Медные клеммы 7 термостатированы,в термостате 17 с жидкостью 18,подсое-;динены к чижним областям столбов 3 н4 посредством цилиндра 8 из спеченного:порошка эталонного состава. Верхнимконцом цилиндр 8 пропускают через 2 Оотверстие в дне кюветы 1 внутрь порошка. Нижний конец цилиндра 8 зажатклеммами 7. Цилиндр разрезан вдольоси на две электрически изолированныедруг от друга части 10 и 11, одна из 25которой контактирует со столбом порошка 3, а другая - со столбом порошка 4,В устройстве имеются радиатор 9 термопары 15 и 16 для измерения градиентатемпературы 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 дополнительнуюперегородку, которая вместе с перегородкой 2 разделяет кювету 1 надве камеры. Засыпают в левую камеру3 исследуемый порошок а в правую 4эталонный. Уровень порошков долженбыть одинаковым. Осторожно вынимаютдополнительную перегородку из кюветы 1. При этом столбы порошков соединяются в верхней части, образуяспай порошковой термопары. Порошкинагружают поршнем 5 и подключают 36прибор 14 к клемме 7. Выждав, покаустановится тепловое равновесие(термо-ЭДС выходит на насыщение,измеряют первую термо-ЭДС. Затем отключают прибор 14 и подключают кклеммам 7 источник постоянного тока13, Постепенно увеличивают напряжение на столбах 3 и 4, следя за током, 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, прч 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 изобретенияТермоэлектрическое 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 клеммавщ, 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 экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 630569 у кл. 6 01 й 25/32,1977.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке В 2607429/25,кл. 6 01 И 25/32, 1978 (прототип).813224 иг Составитель С. Беловодченко трова Техред Е.Гаврилешко Корректор Н.дактор М Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Про 4 Заказ 758/52 Тир ВНИИПИ Госу по делам 113035, Москва907 Подписноерственного комитета СССРобретений и открытий