Устройство для термического анализа

 

Изобретение относится к термическому анализу веществ и материалов . Цель изобретения - повьшение точности результатов анализа. Устройство содер/кит тигель, изготовленньп из электропроводного материала, нагреватель, связанный с источником электропитания. Тигель имеет фор9 мирователь излучения, выполненный в .виде модели абсолютно черного тела. В полость формирователя свизирован пирометрический преобразователь, связанный посредством вторичного измерительного прибора с вычислительным блоком. Источник электропитания нагревателя свя-зан с первым входом регулятора, второй выход которого соединен с управляющим входом ключеБог схемы. Третий выход регулятора соединен с блоком управления поворотом тигля, связанным с исполнительным механизмом поворота тигля. Первый вход регулятора соединен с S ходом программного блока, а второй (Г. вход -, с вторым выходом втори -ного измерительного прибора, первый вы1C ход которого через ключевую схему соединен с входом вычислительного блока. 1 ил. (С Од ел ел О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1265561

А1

OO G OI N 2 /02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H SXOrCsmw ©ВиД ЛЫ:т м

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTI/I/1 (21) 3605214/24-25 (22) 13.06 ° 83 (46) 23.10.86. Бюл. II2 39 (71) Институт проблем литья АН УССР (72) Л.Ф.Жуков, В.С.Шумихин и М.Б.Закута (53) 536.42(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

112 851223, кл. G 01 N 25/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 688871, кл. Ь 01 М 25/02, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО

АНАЛИЗА (57) Изобретение относится к термическому анализу веществ и материалов. Цель изобретения — повышение точности результатов анализа. Устройство содержит тигель, иэготовленвью из злектропроводного материала, нагреватель, связанный с источником электропитания. Тигель имеет формирователь излучения, выполненный в .виде модели абсолютно черного тела.

В полость формирователя свизирован пирометрический преобразователь, связанный посредством вторичного измерительного прибора с вычислительным блоком. Источник электропитания нагревателя связан с первым входом регулятора, второй выход которого соединен с управляющим входом ключево2" схемы.. Третий выход регулятора соединен с блоком управления поворотам тигля, связанным с исполнительным механизмом поворота тигля. Первый вход регулятора соединен с вы-.. ходом программного блока, а второй вход -„ с вторым выходом втори .ного измерительного прибора, первый выход которого через ключевую схему соединен с входом вычислительного блока. 1 ил.

1265561

Изобретение относится к физикохииическому анализу веществ и материалов и,может быть использовано для контроля чугуна и других сплавов„

Целью изобретения является повышение точности результатов анализа, На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для термического анализа., Устройство для термического анализа содержит тигель 1 для образца анализируемого металла 2, нагреватель 3, связанный с источником 4 электропитания. Тигель 1 изготовлен из электроприводного материала и имеет формирователь 3 излучения, выполненный в виде модели абсолютно черного тела. Пирометрический преобразователь 6 свизирован в полость 5 формирователя и связан посредством вторичного измерительного прибора 7 с вычислительным блоком 8. Характеристики преобразователя 6 и геометрические размеры формирователя 5 выбираются из соотношения

1О где с1, — диаметр поля зрения npein образователя 6 в заданном З0 сечении;

d — диаметр модели абсолютно

<09 черного тела в заданном сечении;

Ь вЂ” абсолютная погрешность визирования преобразователя на торец модели абсолютно черного тела.

Источник 4 электропитания нагревателя 3 связан с первым выходом ре- 10 гулятора 9, второй выход которого соединен с управляющим входом ключевой схемы 10. Третий выход регулятора 9 соддинен с блоком 11 управления поворотом тигля, связанным с исполнительным механизмом 12 поворота тигля 1. Первый вход регулятора 9 соединен с выходом программного блока !3, а второй вход — с вторым выходом вторичного измерительного прибора 7, 50 первый выход которого через ключевую схему 10 соединен с входом вычислительного блока. Программный блок !3 имеет группу переключателей, с помощью которых задаются температура 55 начала анализа, температура окончания анализа, количество получаемых для ододйого анализа термограмм охлаждения температуру слива образца метал-. ла и проч.

Устройство для термического анализа работает следующим образом.

В тигель 1 заливают образец металла 2. Тепловое излучение формирователя 5 попадает в поле зранения пирометрического преобразователя 6, который свизирован на торец, иэлучаЫщий как абсолютно черное тело. Благодаря согласованию характеристик оптической схемы пирометрического преобразователя 6 и размеров формирователя 5 на приемник излучения пирометрического преобразователя 6 падает излучение только торца формирователя

5, которое является термодинамическим равновесным излучением, т.е. его характеристики не зависят от физикохимического состояния поверхности торца формирователя 5 и однозначно связаны с температурой образца 2.

Сигнал, соответствующий температуре расплава, с выхода преобразователя 6 поступает на вторичный измерительный прибор 7, с выхода которо-. го подается на второй вход регулятора 9 и на ключевую схему 1.0.

Регулятор 9 вырабатывает управляю щий сигнал на включение источника 4 электропитания нагревателя 3, который подогревает образец 2 в тигле 1 до заданной температуры начала анализа.

При достижении образцом 2 темпе— ратуры начала анализа, задаваемой программным блоком 13, регулятор 9 вырабатывает управляющий сигнал, который поступает на источник 4 питания и отключает нагреватель 3, при этом ключевая схема 10 отпирается. а

Вследствие этого вычислительный блок

8 вклюиается на обработку термогпаммы охлаждения образца 2.

После отключения источника 4 электропитания нагревателя 3 начинается охлаждение образца 2 в тигле 1. Вы— числительный блок 8 регистрирует термограмму охлаждения и рассчитывает по ней заданные характеристики образца, например для чугуна, углеродный эквивалент, содержание углерода и кремния и др.

После того, как образец 2 в тигле

1 закристаллизуется и охладится до зад. нной блоком 13 программирования температуры окончания анализа, регулятор 9 на своем втором выходе з 1265 вырабатывает сигнал, запирающий ключевую схему 10, а с первого вьгхода регулятор 9 поступает на вход источника 4 электропитания сигнал на включение нагревателя 3.

Образец 2 в тигле 1 вновь нагревается до заданной блоком 13 температуры начала анализа, после чего регулятор 9 отключает источник 4 электропитания и отпирает ключевую схе- 1о му 10.

Сигнал с выхода вторичного измерительного прибора 7, однозначно связанный с температурой образца 2, поступает через ключевую схему 10 на вычислительный блок 8, который рассчитывает анализируемые характеристики образца 2 вторично, т.е. по второй термограмме.

Таким образом, устройство для термического анализа получает и интерпретирует то количество термо-.. грамм, которое задано программным блоком 13. 25

После получения последней термограммы с программного блока 13 на второй вход регулятора 9 поступает сигнал, задающий температуру слива образца 2, регулятор 9 вырабатывает ЗО управляющий сигнал, включающий источник 4 электропитания нагревателя 3„ и образец в тигле l расплавляется.

При достижении образцов 2 температуры слива регулятор 9 вьщает управ- З5 ляющий сигнал на блок 11 управления поворотом тигля 1, механизм 12 поворота поворачивает тигель, образец

56I сливается и тигель возвращается в исходное положение.

Сразу же после получения последней термограммы охлаждения регулятор 9 выдает управляющий сигнал на вычислительный блок 8, который производит статистическую обработку результатов наблюдений по данным полученных термограмм.

Формула изобретения

Устройство для термического анализа, содержащее тигель с формирователем излучения в виде модели абсо-, лютно черного тела, нагреватель с источником электропитания и пирометрический преобразователь, связанный с вторичным измерительным прибором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности результатов анализа, оно дополнительно содержит регулятор, исполнительный механизм,поворота тигля, блок управления поворотом тигля, вычислительный и программный блоки и ключевую схему, источник электропитания связан с первым входом регулятора, второй выход которого через ключевую схему соединен с вычислительным блоком, третий выход соединен с блоком управления, поворотом тигля, связанным с исполнительным механизмом поворота тигля, первый вход регулятора соеди нен с программным блоком, а второй вход соединен с вторычным измерительным прибором, причем тигель изготовлен из электропроводного материала.!

265561

Составитель С.Беловодченко

Техрдд И.Попович Корректор В.Бутяга

Редактор В.Иванова

Заказ 5652/36 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4