Способ определения коэффициента термоэдс минералов

Союз Сфаетскнх Сфцналнстнческнх Респубпнк(51 М К 3 С 01 И 25/32 Государственный комитет СССР ло девам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕРМО-ЭДС МИНЕРАЛОВИзобретение относится к разведочной и поисковой геологии, а именно к оценке и прогнозированию продуктивного оруднения путем"следования Физических, в частности термоэлектрических свойств рудных минералов,известен способ изменения коэФФи-, циента термо-ЭДС зондовым методом с определением разности температур с помощью двух термопар, укрепленных в непосредственной близости от места контакта зондов с минералом 1. Однако контроль температуры в точках, вынесенных.для обеспечения экспрессности измерений за пределы образца, определяет значительные погрешности измерений, величина которых в зависимости от Формы, размеров и материала зондов, а также размеров и теплофизических свойств минералов изменяется от 20 до 50 и более,Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ определения коэФФициента термо- ЭДС минералов с помощью разнонагретых термозондов и эталона. Согласно этому способу дополнительным датчиком на образце минерала измеряется величина, характериэующая его тепло-. вые свойства. По этой величине на эталоне находят зону с такими же тепловыми свойствами. Далее в идейтиФи-цированной зоне эталона измеряютразность температур между термозондами, по которой судят о коэФФициенте термо-ЭДС минерала 2,Однако в этом укаэанном способеразность температур между термозондами измеряют не непосредственно наминерале, а косвенно в идентифицированной с помощью вспомогательногодатчика зоне эталона. При этом возникает ошибка измерения, связаннаяс зависимостью теплоФизических параметров эталона и минерала от темпера.туры. Идентичные для одной темпера.туры минерал и эталон. обычно отличаются условиями теплообмена с термозондами при разных температурах. Следовательно, если температура термозондов в контакте с эталоном не равна температуре, которая была при идентиФикации, то теплообмен термозондов с эталоном и минералом разный. При изменении начальной разности температуры между термозондами в пределах 50-150 оС и неизменном температурном режиме дополнительногодатчика величина погрешности достигает 15%.Цель изобретения - повышение точности и упрощение измерений.Указанная цель достигается тем,что согласно способу определениякоэффициента термо-ЭДС с помощьюразнонагретых термозондон и эталонас одинаковыми значениями коэффициента термо-ЭДС, но различными условиями теплообмена, термозонды вводятв контакт с различными зонами эталона, измеряют в каждой зоне развивающуюся между термозондами разность температур, а по показаниювспомагательных термопар, укрепленных на термозондах, Фиксируют величины, характеризующие условия теплообмена, после чего определяют величины, характеризующие условия теплообмена с минералом, производятидентификацию условий теплообменапри каждом измерении с некоторойзоной эталона и по определенной дляданной зоны разности температур,развивающейся между термозондами, иизмеренному значению термо"ЭДС судят о коэффициенте термо-ЭДС минерала,Использование для определенияуслоний теплообмена вместо дополнительного датчика двух термопар, укрепленных на основных термозондах,позволяет исключить разницу в значениях начальных температур при идентификации тепловых свойств минерала и эталона. Полученная при этомна эталоне зависимость разноститемператур между термозондами от ус"ловий теплообмена всегда соответствует температурному режиму и условиям теплообмена при измерениях наминерале.Упрощение измерений и: завышениеэкспрессности достигается за счеттого, что вместо определения термо-.ЭДС минерала основными термозондами и определения величины, характеризующей тепловые свойства минерала,вспомогательным датчиком те же результаты получаются при однократнойустановке термозондон. При этом исключается субьективная погрешностьиз-за возможного смещения точек подключения оснонных зондов и вспомогательного датчика на минерале, чтоособенно важно при исследованииминералов, характеризующихся неоднородностью физических и, в частности,термоэлектрических свойств.Аналогично упрощается и процессизмерения на эталоне разности тем. -ператур между термозондами и величины термо-ЭДС вспомогательных термопар, характеризующей условия теплообменаКроме того, наличие термопаркак на горячем, так и на холодкомтермозондах позволяет идентифицировать условия теплообмена не только0= " 50 55 60 б 5 5 И) 15 20 25 ЗО 35 40 в зависимости от тепловых свойствминерала, но и с учетом возможноготеплообмена через минерал между термозондами, когда они устанавлинаютсяна малом расстоянии друг от друга.Такие условия для теплообмена возникают, например, при измерениитермо-ЭДС в малых минеральных включениях, размер которых может составлять десятые доли миллиметра.На фиг.1 показаны разнонагретыетермозонды; на фиг.2 - эталон.На расстоянии около 2 мм от острий горячего 1 и холодного 2 медныхтермозондон укреплены константаноныепроволочки, образующие термопары 3и 4,Разность темпераутр между термоэондами обеспечивает нагреватель 5.Термозонды 1 и 2 (фиг,1) показаны в контакте с образцом б. Холодный термозонд имеет температуру окружающей среды. При этом в точке контакта холодного термозонда с минералом, который также имеет температуру окружающей среды, термо-ЭДС необразуется. Таким образом, возникшийтермоэлектрический эффект может бытьотнесен целиком к области минерала,контактирующей с горячим термозондом,что повышает локальность измерений.Эталон 7 выполнен в виде четырехгранной пирамиды, например, из константана. Укрепленная рядом шкала 8делит эталон на зоны,Способ осущестнляется следующимобразом,Термоэонды 1 и 2 (фиг.1) вводятв контакт с эталоном 7 (фиг,2) ипереставляют его по зонам, пользуясьшкалой 8. Разность термо-ЭДС Е 1 - Еразвиваемых вспомогательными термопарами, используют как величину,характеризующую условия теплообменазондов с эталоном. Определяют также.термо-ЭДС Е в контакте термозондов с эталоном и вычисляют разностьтемператур в контактах термозондовс эталоном где 1 - коэффициент термо-ЭДС материала термозондов относительно материала эталона.По полученным результатам составляют таблицу или строят график, определяющий зависимость между разностью температур н контакте зондонс минералом ЬТр и.разностью термоЭДС Е - Е измеряемой вспомогательЪфными термопарами,Далее термозонды вводят в контактс исследуемыми минералами и каждыйраз измеряют термо-ЭДС минерала Е,а также термо-ЭДС, регистрируемыевспомогательными термопарами. Осуществляют идентификацию условий теп857830 Формула изобретения Составитель С.Беловолченко/71 Тираж 907 ИИПИ Государственного о делам изобретений и 5, Москва, Ж, Рауш Заказ 72 ПодписноСССР омитета ткрытий. ая наб. 4/ 113 илиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 лообмена, определяя разность термо- ЭДС Е - Е и по графику находят раэЯ. 3ность температур в контактах зондов с минералом. Путем деления полученной термо-ЭДС минерала Ена Раз-ность температурьТ О вычисляют коэффициент термо-ЭДС минерала,Способ определения коэффициента термо-ЭДС минералов с помощью разно- нагретых термоэондов и эталона с одинаковыми значениями коэффициента термо-ЭДС, но различными условиями теплообмена, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения измерений, термозонды вводят в контакт с различными зонами эталона, измеряют в каждой зоне развивающуюся между термозондами разность температур, а по показанию вспомогательных термопар, укрепленных на горячем и холодном термозондах, фиксируют величины,характеризующие условия теплообмена,после чего определяют величины, характеризующие условия теплообмень сминералом, производят идентификациюусловий теплообмена при каждом измерении с некоторой зоной эталона ипо определенной для данной зоны разности температур, развивающейся междутермоэондами, и измеренному значению термо-ЭДС судят о коэффициентетермо-ЭдС минерала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Попова К,В. О термоэлектричес"ких свойствах рудных минералов,Вестник Ленинградского университета.Вып.1, 1974, ю ь.2. Авторское свидетельствО СССР20 Р 490032,кл.б 01 В 19/24,1974 (прототип).