SU832434A1

SU832434A1 - Device for thermoelectric testing of metals and alloys

Info

Publication number: SU832434A1
Application number: SU792747858A
Authority: SU
Inventors: Юрий Федорович Коваль; Владимир Петрович Супрунов; Игорь Игнатьевич Шатько; Абрам Наумович Цейтлин
Original assignee: Украинский Заочный Политехническийинститут; Куйбышевский моторный завод
Priority date: 1979-04-06
Filing date: 1979-04-06
Publication date: 1981-05-23

Description

(54) УСТРСЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ(54) DEVICE FOR THERMOELECTRIC CONTROL OF METALS AND ALLOYS

Изобретение относитс к контрольноизмерительной технике и может быть ис-f пользовано дл сортировани деталей или заготовок из электропроводных материалов ПО физико-химическим свойствам. Известно термоэлектрическое устройство дл контрол метал ов и сплавов, со держащее холодный и гор чий электроды, термопару, расположенную на гор чем эле ктроде, гальванометр, потенциометр и набор эталонов 1 . Однако это устройство не обеспечивает высокой точности измерений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл термоэлектрического контрол металлов и сплавов, содержащее холодный и гор чий электроды, нагреватель, усилитель, электродвигатель, реохорд и элементы сравнени , подключенные непосредственно к концам рескорда 2. Недостатком известного устройства вл етс погрешность измерени , вызванна неодинаковой температурой в зоне кс тактов образца с гор чим электродом и в точках контакта элементов сравнени с этим электродом в момент измерени , в котором вследствие передачи тепла от гор чего электрода в образец, температура в зоне контакта образца с электродом понижаетс . Элемент сравнени реагирует на это изменение только через некоторое врем , необходимое на перемещение теплоеобг волны по всеймассе .гор чего электрода. Различные фвзико-механ ческве измер емых образцов и форма их поверхности контакта привод т к непосто нному перепаду температур в зонах измерени и сравнени , что вызывает весьма существенные ошибки в измерении термоэ с.. Цель изобретени - повьвиение точности измерений и упрощение электрической схемы путем уту1еньшени вли ни колебаний температуры в точке измерени и точке сравнени в момент измерени . Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл термоэлектрическс ч контрол металлов и сплавов, содержащемThe invention relates to a reference measurement technique and can be used for sorting parts or blanks of electrically conductive materials according to physicochemical properties. A thermoelectric device for monitoring metals and alloys is known, which contains cold and hot electrodes, a thermocouple located on a hot electrode, a galvanometer, a potentiometer, and a set of standards 1. However, this device does not provide high accuracy measurements. The closest to the invention to the technical essence is a device for thermoelectric control of metals and alloys, containing cold and hot electrodes, a heater, an amplifier, an electric motor, a reohord and comparison elements connected directly to the ends of the rescord 2. A disadvantage of the known device is the measurement error, caused by the unequal temperature in the zone xc of the sample’s cycles with the hot electrode and at the points of contact of the elements compared with this electrode at the time of measurement, in which When heat is transferred from the hot electrode to the sample, the temperature in the zone of contact of the sample with the electrode decreases. The comparison element responds to this change only after some time required to move the heat wave over the entire mass of the electrode. Different fvziko-mechanics of the measured samples and the shape of their contact surfaces lead to an inconstant temperature difference in the measurement and comparison zones, which causes very significant errors in the measurement of thermoelectric temperatures. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy and simplify the electrical circuit by reducing the effect No temperature fluctuations at the measurement point and the comparison point at the time of measurement. The goal is achieved by the fact that in the device for thermoelectric control of metals and alloys, containing

гор чий и холодный электроды, нагреватель , элемент сравнени , переменное сопротивление и измерительный прибор, элемент сравнени расположен на рабочей поверхности гор чего электрода.hot and cold electrodes, a heater, a reference element, a variable resistance and a measuring device, the reference element is located on the working surface of the hot electrode.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство дл термоэлектрического контрол металлов и сплавов, содержит холодный 1 и гор чий 2 электроды, испыгуемый образец 3, элемент 4 сравнени , имеющий тепловой и электрический контакт с гор чим электродом и испытываемым образцом, термопару 5, образованную материалом элемента сравнени и соединительным проводом б, имеющую тепловой . контакт с холодным электродом и служащую дл учета изменени температуры в зоне контакта испытуемого образца с холодным электродом, нагреватель 7, переключатель 8, нуль-гальванометр 9 и переменное сопротивление 10.A device for thermoelectric testing of metals and alloys, contains cold 1 and 2 hot electrodes, test sample 3, comparison element 4, having thermal and electrical contact with the hot electrode and test sample, thermocouple 5 formed by the material of the comparison element and connecting wire b, having heat. contact with a cold electrode and used to take into account changes in temperature in the zone of contact of the test sample with a cold electrode, heater 7, switch 8, null-galvanometer 9 and variable resistance 10.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При подключении устройства к источвику питани , напр жение которого в процессе работы не регулируетс , гор чий электрод нагреваетс до заданной рабочей температуры. После этого между элемен .гом 4 сравнени и холодным электродом 1 за кимаетс образец 3. Образовавша с гермоэдс в точках контакта образца с элементом 4 сравнени и холодным электродом 1 сравниваетс с термоэдс, снимаемой с термопары, полученной в контакте элемента 4 соавнени с гор чим электродом 2, и термопары 5 путем установки нул нуль-гальванометра 9 при помощи пе-, ременного сопротивлени 10. Термоэлекгрические свойства материалов образцов или готовых изделий оцениваютс по положению указател переменного сопротивлени 10.When the device is connected to a power source, the voltage of which is not controlled during operation, the hot electrode heats up to a predetermined operating temperature. After that, between the element 4 of the comparison 4 and the cold electrode 1, sample 3 is formed. The resulting pressure emissivity at the points of contact of the sample with the comparison element 4 and the cold electrode 1 is compared with the thermoelectric power removed from the thermocouple obtained from the contact of the contact 4 with the hot electrode 2, and thermocouples 5, by setting the zero of the null-galvanometer 9 by means of a variable resistance 10. The thermoelectric properties of the materials of the samples or finished products are evaluated by the position of the variable resistance indicators 10.

В дальнейшем изменение температуры измерительных электродов, а следоветельно , и разности температур электродов (в рабочем диапазоне температур устройства не оказывает вли ни на точность измерени термоэдо, вследствие того, что элемент 4 сравнени включен одновременно в измерительную -и компенсацисиную цепиFurther, the temperature change of the measuring electrodes, and consequently, and the temperature difference between the electrodes (in the operating temperature range of the device does not affect the accuracy of the measurement of the thermoelectric power, due to the fact that the reference element 4 is simultaneously included in the measuring and compensation circuit

а его температура в точках контакта с гор чим электродом и образцом в момент измерени одинакова. Например, увеличение температуры гор чего электрода на 1 приводит к увеличению термоэдс вand its temperature at the points of contact with the hot electrode and the sample at the time of measurement is the same. For example, an increase in the temperature of the hot electrode by 1 leads to an increase in the thermopower in

точке контакта гор чего электрода с элементом сравнени , но при этом увеличиваетс на 1 и температура элемента сравнени , а следовательно, на ту же величину измен етс и термоэдс в точке кснтакта элемента сравнени с образцом. Так как измерительна и компенсационна цепи ранее скомпенсированы, то и после увеличени температуры гор чего электрода , они остаютс скомпенсированными и положение указател сопротивлени не измен етс .the point of contact of the hot electrode with the reference element, but at the same time increases by 1 and the temperature of the comparison element, and consequently, the thermopower at the point of contact of the comparison element with the sample also changes by the same amount. Since the measuring and compensation circuits were previously compensated, after the temperature of the hot electrode increases, they remain compensated and the position of the resistance indicator does not change.

Аналогичное вли ние на результат оказывает изменение температуры окружающей среды.The change in ambient temperature has a similar effect on the result.

Дл обеспечени стабильных и одинаковых условий теплового обмена в точках контакта элемента сравнени с контролируемым изделием и гор чим электродом элемент сравнени имеет форму щара диаметром не более 2,5 мм, масса которого не менее чем в 100 раз меньще массы гф чего электр.ода.In order to ensure stable and equal heat exchange conditions at the points of contact of the comparison element with a controlled product and a hot electrode, the comparison element has the shape of a notch with a diameter of not more than 2.5 mm, the mass of which is not less than 100 times less than the mass of HF of which the electrode.

Claims

1. USSR author's certificate number 345426, cl. G.QIW 27/14, 197О.

2. USSR author's certificate number 549723, cl. 6 01N 25/32, 1975 (prototype).