Устройство для контроля химическогосостава и структуры металлов

Сфез СоветскихСоцнапнстнчесинхРеспубини ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М 601 1 ч 2 Гфсудерствееьй хвию СССР ю двеи хмбмнех в вткритвйата опубликования опнсания 17,07,81 72) Авторы изобретен А. хвич, М. А. Симонов, В. и В, И. Ыарандо Цукерм(7) Заявнтел ки нераэрушающего контАН Белорусской ССР ЙСТВО ДЛЯ КОНТРСЙЯ ХИМИЧЕСКОГОСТАВА И СТРУКТУРЫ МЕТАЛЛОВ УС енных в этих паолируемым материаот разности темпе- ляется характерисава и структуры я 1Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля.По основному авт. св. М 655950, известно устройство для контроля химического состава и структуры металлов, которое содержит две пары электродов из5 двух различных металлов, два измерителя термо ЭДС, измеритель отношения нацря- жений, подключенный к выходам измерителей термо-ЭДС, две пары ключей, вклю"10 ченных между парами электродов и выхода. ми соответствующих измерителей термо- ЭДС, и управляющий генератор с двумя нротивофазными выходами. Один выход генератора соединен с цепью управления одной парой ключей и соответствующим измерителем термо-ЭДС, другой выходс цепью .управления другой парой ключей и соответствующим измерителем, термо- ЭДС,. При этом два электрода из разных пар имеют одну температуру, а двадругую, отличную от нее. С помощью измерителей термо- ДС и измерителя отношения напряжений определяют отношение термо-ЭДС, получах в контакте с контрлом. Оно не зависитатур электродов и явихой химического состконтролируемого изде Данное устройство обладает следующими недостатками. В промежутках между измерениями, когда электроды не контактируют с контролируемым изделием, пары ключей производят периодическое размыкание входов измерителей термо-ЭДС, что приводит к резкому смещению нуля измерителей термо-ЭДС и их перегрузке. Смещение нуля, вызванное суммарным дрейфом измерителей термо-ЭДС во времени, существует также в период измерения, т.е. когда электроды контактируют с контролнруемым изделием;полная компенсация этого смещения (коррекция нул ) невозможна ни при контакте с контроли - чуемым иэделием (вследствие имеющейся ЭДС в парах электродов), ни при45 3 8471 отсутствии этого контакта (из-еа перег рузки измерителей термо-ЭДС).Величина смещения нуля зависит таже от величин входных и проходных емкостей, токов утечки и остаточных параметров5 выбранных в качестве ключей электронных приборов например, МОП-транзисторов), а также от величины полного сопротивления источника сигнала и особенно его реактивной составляющей. Последняя обус ловлена емкостью между проводниками, соединяющими электроды с парами ключей.Указанные явления приводят к снижению точности измерений, особенно при 15 малых значениях термо-ДС, а также к увеличению продолжительности анализа на время, необходимое для выхода измерителей термо-ЭДГ из режима перегрузки.Цель изобретения - повышение точнос ти и экспресности контроля.ф Для этого предлагаемое устройство для контроля химического состава и структуры металлов снабжено замыкателем электродов, расположенным в зоне одинако.25 вых температур электродов.На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.Электроды 1 и 2 из одного металла и 3, 4 иэ другого металла приведены 30 в соприкосновение с контролируемым изделием 5. Между электродами 1 - 4 включен замыкатель 6. Обе пары электродов 1 и 2 и 3 и 4 соединены с парами ключей, например механических 7 и 8 . 35 или электронных 9 и 10, находящимися на входах измерителей термо-ЭДС 11 и 12. Один выход генератора 13 подключен к цепи управления ключами 7 и 8 и к измерителю термо-;ЭДС 11, другой, 40 противофазный, выход - к цепи управления ключами 9 и 10 и к измерителю термо-ЭДС 12. К выходу измерителей термо-ЭДС подключен измеритель отношения напряжений 14.Устройство работает следующим образомВ контактах пар электродов 1 и 2 и 3 и 4 с контролируемым изделием 5 создается разность температур Т -Т 2., 50 соединения электродов с проводами имеют те мпературу Т. В парах возникают ЭДС, пропорциональные разности абсолютных дифференциальных термоДС материала контролируемого изделия и материала 55 соответствующей пары электродов, а также разности температур Т - Т, С выхоцов управляющего генератора 13 в цепи 68 Фуправления парами ключей 7 и 8 и 9 и10 поступает переменное напряжение,например йрямоугольные импульсы. Этиже импульсы поступают в цепи управления соответствующими измерителямитермо-ЭДС 11 и 12, обеспечивая ихсинхронную с ключами работу. На входахизмерителей термо ЭДС появляются импульсы прямоугольного напряжения, равныепо амплитуде термо-ЭДС в соответствующей паре и по фазе смещенные один относительно другого, что во время действия импульса на входе одного измерителятермоДС импульс на входе другого измерителя термо-ЭДС равен нулю, цепьсоответствующей пары электродов оказывается разомкнутой. При этом не проиоходит замыкания входов измерителейтермо-ДС через контролируемое иэделиеи нулевой провод и появления на входахизмерителей паразитных сигналов, обусловленных наличием термо-ЭДС между имеющими разную температуру электродамииз разных материалов, имеет место припрямом подключении электродов к измерителям термо-ЭДС или использовании навходе каждого измерителя одного ключа,а также при непротивофаэной работепар ключей.Сигналы с измерителй термо-ЭДСпоступают на измеритель отношения напряжений 14. Определение химическогосостава и структуры материала контролируемого изделия производится по отношению ЭДС на основании предварительнойградуировки по образцам с заданнымисвоиствами.При размыкании электродов 1 - 4 сконтролируемым изделием 5 замыкатель6 замыкает электроды 1 - 4 междусобой в зоне одинаковых температур Ч.В результате этого работа пар ключей7 - 10 не приводит к периодическомуразмыканию входов измерителей термоЭДС 11, 12, смещению вследствие этогонуля и перегрузке измерителей термоЭДС. Установка и последующими коррекциянуля измерителей термо ДС соответствует аналогичной операции при короткозамкнутом входе, так как размещениезамыкателя 6 в зоне одинаковых температур электродов 1 - 4 исключает появление паразитных термо-ЭДС в местахконтакта и попадание их на входы измерителей термо-ЭДС 11, 12,Размещение замыкателя в непосредственном контакте с электродами позволяет при установке и коррекции нуля5 847 1 учесть полное сопротивление источника сигнала, т,е. устранить смещение нуля,. обусловленное наличием паразитной емкости между проводниками, соединяющими электроды с парами ключей. Размещение замыкателя 6 непосредственно на входе ключей 7 - 10 не позволяет точно установить нуль измерителей термо-ЭДС.Использование предлагаемого устройсяова позволяет повысить точность и экс 68 Ьпресность контроля изделий из металлов и сплавов.формула изобретенияУстройство для контроля химического, состава и структуры металлов по авт, св. Ж 655950, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и экспресности контроля, оно снабжено замыкателем электродов, расположенным в зоне одинаковых температур электродов.ч 474/68 Тираж 907 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений 13.3035, Москва, Ж, РаПодписнотета СССР открытийушская наб., д. 4/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель С, БеловодченкоРедактор Н. Воловик Техред А. А Корректор С. Корни