Способ определения коэффициента термо-эдс минералов

О П И С А Н И Е и 996948ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соеэ СоветсинкСоциалмстнчесимнРеслублми.с присоединением заяакм,йй 6 01 В 19/24 Ркударатввей квмвтет СССРао делам кзабретеннй и открьпнй(72) Автори изобретенн дена Трудовогопроектный йнполезных Красного Знамени научно-истнтут обогащения у механиче копаемых "Уралмеханобр" аявител 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕН сть ж 1Изобретение относится .к электрическимизмерениям и предназначено для использования при контроле термоэлектрических свойств-твердых тел; в частности минералов, в процес.се их диагностики в естественной вкрапленности в руде.- Известен способ определения коэффициента термо-ЭДС минералов путем измерениятермо - ЭДС с помощью разнонагретых электродов,.контактирующих с исследуемым образцом, и разности температурмежду ними споследующим вычислением отношения двух из.меренных величин 111,Недостаток данного способа в низкой точности, обусловленной неконтролируемым измепением разности температур между электродами, Это изменение наблюдается при переходеот одного исследуемого образца к другому, атакже во время осуществления измерительногопроцесса для одного н того же минерала. Кро.ме того весьма значительна продолжительностьпрактической реализации. способа,Наиболее близким техническим решениемк предлагаемому изобретению является способ ЭФФИЦИЕНТА ТЕРЫО - ЭДС МИНЕРАЛОВ 2определения коэффициента термо-ЭДС, заключающийся в измерении термо-ЭДС с помощьюразнонагретыхэлектродов, контактирующихс исследуемым образцом, косвенной оценкеразности температур между электродамн и 5 вычислении отношения измеренной термо-ЭДСк выявленной разности температур, В этомспособе имеют место, в частности, определениевеличины, характеризующей тепловые свойстваисследуемого образца с применением дополо кительного датчика, идентификация по этимсвойствам образцапутем сравнения с некоторой зоной эталонного образца, характеризующегося одинаковыми значениями коэффнцн.ента термо - ЭДС в различных зонах, и фикса. 5 ция для нацценной зоны разности температур,развивавицейся на электродах термопары 2).Недостатки известного способа также свя-заны с невысокой точностью и существенной.продолжительностью практической реализации.20Неконтролируемая систематическая погрешновызывается тем, что разность температур меду электродами выявляется термопарой прнпомощи эталонного образца с неизвестной6948 5 10 лов. 35 40 50 55 3 99температурной зависимостью теплофизическихсвойств, которые к тому же при различныхтемпературах измерения могут не совпадатьсо свОйствами исследуемого минерала, а: также тем, что необходимые для использованиязоны на эталонном образце фиксируютсянедостаточно четко, Повышенное же времяосуществления известного способа обьясняетсявыполнением целого ряда вспомогательныхопераций с эталонным образцом.Цель изобретения - повышение точностиопределения коэффициента термо - ЭДС и снижение длительности подобного измерительного .процесса,Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу определения коэффициентатермо - ЭДС минералов, заключающемуся визмерении термо - ЭДС с помощью разно- .нагретых электродов, контактирующих с иссле.дуемым образцом, оценке разности температур между электродами и вычислении отно.щения измеренной термо - ЭДС к выявленнойразности температур, оценку последней производят одновременно с измерением термоЭДС путем фиксации аналогичной разноститемператур в зоне, расположенной вблизи измерения термо-ЭДС и противоположной относительно точки нагрева исследуемого образца./Предложенный способ определения коэффициента термо - ЭДС минералов реализуетсятрехзондовым (трехэлектродным) устройством.На чертеже представлена схема расположе.ния зондов (электродов) трехзондового (трехэлектродного) устройства,Центральный зонд 1, являющийся нагревательным, создает вокруг себя в минерале тепловое поле, два других зонда 2 и 3, располо- .женные диаметрально противоположно и симметрично относительно нагревательного зонда1, образуют с ним две пары измерительныхэлектродов 1 - 2 и 1 - 3, первой из которыхизмеряют разность температур, а второй - величину,термо - ЭДС. Все три зонда изготовле.ф ны из одинакового материала, концы их заточены электролитически при одинаковых режимах, что обеспечивает одинаковую геометриюконтактных зон при установке их на исследуемом образце, Для сохранения симметриитеплового поля и повышения точности измерения зонды 2 и 3 выполнены идентичнымипо теплофизическим свойствам. Измерительныйзонд 3 конструктивно выполнен таким образом, что сопротивление его изоляции по отношению к корпусу не менее, чем на два по.рядка выше сопротивления самого высокоомного минерала, обладающего практически из.меряемыми термоэлектрическими свойствами,а для измерения термо - ЭДС предполагается, использовать высокоомный электрометрический прибор с высоким входным сопротивле ния исследуемого минерала);Между зондом 1 и двумя другими зонда. ми 2 и 3 возникает одинаковая разность температур, котораяизмеряется дифференциальной термопарой, встроенной в концы зондов 1 и 2, что обеспечивает измерение истинной разности температур с высокой точностью, ограниченной лишь точностью применяемых приборов.В силу симметрии расположения зондов 2 и 3 по отношению к нагревательному зонду 1 разности температур, возникающие между зон.15 дами 1 - 2 и зондами 1 - 3, являются одинаковыми, вследствие чего зафиксированная раз.ность температур между зондами 1-2 аналогична искомой разности температур междузондами 1 - 3, которые измеряют одновременно термо - ЭДС исследуемого образца. Козффи.циент термо - ЭДС определяют в конечномсчете путем вычисления отношения измерен.ной термо - ЭДС к выявленной разности температур,В предложенном способе благодаря трехточечной схеме измерения с симметричнымрасположением электродов относительно на.гревательного зонда электрические цепи изме.рения температуры и термо - ЭДС развязаны,что позволяет. сделать сопротивление изоляцииизмерительного зонда сколь угодно большими тем, самым снять ограничения на пределывеличины сопротивления исследуемых минера. Повышенная точность способа достигается уменьшением ошибки в оценке температуры в зоне измерения которая в данном случае не превышает 0,1%. Длительность измеритель. ного процесса соответствует примерно 5 с.Предложенный способ обеспечивает также увеличенную локальность измерений, котораяприближается к 0,03 мм. Ф о р м у л а и.з о б р.е т-ен и я Способ определения коэффициента термо. ЭДС минералов, заключающийся в измерении термо - ЭДС с помощью разнонагретых электродов, контактирующих с исследуемым об. разцом, оценке разности температур между электродами и вычислении отношения изме. ренной термо - ЭДС к выявленной разности температур, о т л и ч а ю щ и,й с я тем, что, с целью повышения точности и сниже. ния длительности измерительного процесса, оценку искомой разности температур производят одновременно с измерением термо - ЭДССоставитель Л. Морозо Корректор И,. Юулл едактор К, Волощ хред М.Кост одписное 562 Тираж 708 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,4 5 9 Ж 948 6путем фиксации аналогичной разности темпе,: 1. Стеценко Н. С, и др, Иэуюиие терморатур в зоне, расположенной вблюи эоны - электрических свойств рудных мийералов измерения термо-ЭДС и противоположной .под микроскопом. -Минералогический сбор. относительно точки нагрева исследуемого ник Львовского университета. Львов, 1974, образца. Нф 28, вып, 1, с. 31-39Источники ннформаюн, 2. Авторское свидетельствоСССР Нф 490032,принятые во внимание при экспертюе кл, 6 01 й 19/24, 1974.