Устройство для измерения температурной зависимости электрической проводимости материалов

Устройство для измерения температурной зависимости электрической проводимости материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к физической химии и измерительной технике и может быть использовано для экс- . пресс-определения температурных зависимостей физико-химических свойств, а также для осуществления термического , термогравиметрического анализов и структурных исследований материалов в процессе изменения их температуры . Цел5 изобретения - ускорение измерений и повышение их точности . Это достигается тем, что устройство дополнительно содержит нижнюю крьшжу, подъемное устройство, выполненное в виде пластины-основания для размещения измерительной ячейки, соединенное тросами и крестовиной с протяжными вальцами, находящимися вне корпуса и работающими с двигателем программного устройства, а электронагреватель , расположенный на внутренней стенке корпуса намотан вокруг него с шагом, изменяющимся в геометрической прогрессии. Для расширения области применения устройство дополнительно содержит термоизо ляционный тракт, расположенньй на оси по обеим сторонам пластины-основания , имеющий сквозное отверстие для линии связи и охлаждакндую рубашку , расположенную в теле тракта. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л to к а ю to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„jI 226227

5D 4 01 N 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHO1VlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»

° °

Ф °

»»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3736 101/24-25 (22) 21.05 ° 84 (46) 23.04.86. Бкл. Ð 15 (71) Институт кибернетики АН ГССР (72) Г.Л.Харатишвили, В.Е.Коган, Г.В. Бакурадзе и Г.Г.Мшвелидэе (56) 536.6 (088.8) (56) Новикова С.И. Тепловое расшире. ние твердых тел. М.: Энергия, 1974, с.292.

Thermostatic Chamber (High Temperature Resistivity Chamber), шойе1

TR43C, "Tareda Riken", Япония. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

ПРОВОДИМОСТИ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к физической химии и измерительной технике и может быть использовано для экспресс-определения температурных saвисимостей физико-химических свойств, а также для осуществления термического, термогравиметрического анализов и структурных исследований материалов в процессе изменения их температуры. Цель изобретения — ускорение измерений и повышение их точности. Это достигается тем, что устройство дополнительно содержит нижнюю крышку, подъемное устройство, выполненное в виде пластины-основания для размещения измерительной ячейки, соединенное тросами и крестовиной с протяжными вальцами, находящимися вне корпуса и работающими с двигателем программного устройства, а электронагреватель, расположенный на внутренней стенке корпуса намотан вокруг него с шагом, изменяющимся в геометрической прогрессии. Для расширения области применения устройство дополнительно содержит термоиэоляционный тракт, расположенный на оси по обеим сторонам пластины-основания, имеющий сквозное отверстие для линии связи и охлаждающую рубашку, расположенную в теле тракта.

1 зеп»ф лыр 3 ила

4 t 2

Изобретение относится к физичес кой химии и измерительной технике и может быть использовано как для экспресс-определения температурных зависимостей физико-химических свойств, так и для проведения прецизионных измерений, а также для осуществления термического, термогравиметрического анализов и структурных исследований материалов в процессе изменения их температуры.

Целью изобретения является ускорение измерений и повышение точности.

На фиг. 1 изображено устройство для измерения температурной зависимости электрической проводимости материалов; на фиг. 2 — то же, внутрен няя часть с термоизоляционным кожухом; на фиг. 3 — то же, нижняя. часть с переходным отсеком и термоизоляционным кожухом (подъемное устройство в предельно нижнем положении).

Устройство 1 для измерения температурной зависимости электрической проводимости материалов (фиг. 1) состоит иэ корпуса 2 с теплоизоляцией

3, верхней 4 и нижней 5 крышек,электронагревателя 6, закрепленного на электроизоляционном материале 7 и намотанного с шагом, увеличивающимся в геометрической прогрессии от верхней крышки к нижней, что обеспечивает создание строго калиброванного градиента температуры по высоте устройства. Регулировка температуры осуществляется по средней температурной зоне посредством терморегулятора электронагревателя, состоящего из датчика 8 и исполнительного механизма 9, соединенных между собой линией

10 из компенсационных, проводов (показано условно). Исполнительный механизм 9 включен в разрыв цепи 11, обеспечивающей питание электронагревателя 6 от источника 12 переменного тока. Подъемное устройство измерительной ячейки (ячеек) 13 с изучае- ° мым материалом 14 выполнено в виде установленной по скользящей посадке на нйправляющих 15 пластины-основания 1б для размещения измерительной ячейки и соединено тросами 17 с крестовиной 18 и протяжными вальцами 19, работающими от двигателя с программным устройством. Тросы 17 имеют гралуировку по температуре. Линия 20 связи соединяет измерительную ячейку

14 с измерительной и регистрирующей

26227 2 аппаратурой 21. Температура изучаемого материала дополнительно контролируется измерителем температуры, состоящим из жестко закрепленной, зачехленной термопары 22,горячий

5 конец 23 которой расположен в непосредственной близости от исследуемого материала либо непосредственно в нем, компенсационных проводов 24, соединяющих термопару с измерительной аппаратурой. Термостабилизвция холодных спаев 25 осуществляется в термостате 26.

Внутренняя часть 27 (фиг. 2) устройства имеет термоизоляционный кожух 28, жестко закрепленный на оси пластины-основания 16 и выполненный из термостойкого огнеупорного материала с низким коэффициентом теплопроводности. Термоизоляционный кожух

28 с.набжен охлаждающей рубашкой 29, выполненной в виде змеевикового холодильника. Температура внутри термоизоляционного кожуха 28, имеющего сквозную щель 30 в зоне расположения ячейки 13, регулируется терморегулятором, состоящим из датчика 31, исполнительного механизма. 32 и соединяющих их компенсационных проводов

ЗО

33. Исполнительный механизм включен в разрыв коммуникационной линии 34 для подачи воды в охлаждающую рубашку 29. При перемещении пластины-осно вания. термоизоляционный кожух по скользящей посадке движется в отверстиях 35 в нижней 5 и верхней 4 крьппках.

Отверстия 35 снабжены бортиками

36, выполняющими роль направляющих для кожуха 28, а также функцию теп40 левого экрана и ограничителей для подъемного устройства. Для прохождения светового измерительного сигнала от источника 37 к исследуемому материалу по беспроводной линии 38

45 связи в корпусе переходного отсека имеется окно, через которое сигнал подается к измерительной аппаратуре 39.

Нижняя часть 40 устройства имеет

5О

"О переходный отсек 41, образованный нижней крышкой и цельным корпусом

42, вьптолненным в виде мойолитного цилиндрического стакана и закрепленным герметично на ней. Пластина-ос55 нование подъемного устройства дополнительно снабжена отверстиями 43 с центрами, расположенными по концентрическим окружностям. Нижняя крьппка

1226227

l0

20

5 снабжена патрубками 44 для подачи паров хладагента, патрубками 45 для создания разряжения, патрубками 46 для подачи газа. В корпусе 42 переходного отсека 41 имеются герметически закрываемые отверстия 47, 48, 50 и 51 соответственно для коммуникационных линий 34, обеспечивающие подачу воды или паров хладагента к охлаждающей рубашке 29; отверстие 49 обеспечивающее подачу газа; отверстие 52, обеспечивающее подачу хладагента; отверстие 53, обеспечивающее создание разряжения. Коммуникационные линии 53 и 49 связаны также с патрубками 54 и 55. В корпусе переходного отсека имеется герметично закрытое окно 56 из материала, прозрачного для светового измерительного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Ячейка 13 с изучаемым материалом

14 посредством подъемного устройства по тросам 17 с градуировкой по температуре устанавливается в зону с требуемой температурой, которая поддерживается постоянной, причем в каждой плоскости по диаметру внутренней части корпуса 2 температура постоянна с точностью 0,01 С.Время для стабилизации образца 10-15 мин, выход на заданный режим 30-40 мин время пере. мещения материала из одной температурной эоны в другую не более 10 с.

Принцип работы устройства на фиг. 2 и 3 аналогичен для устройства на фиг. 1. Эти типы конструкции преимущественно предназначены для прове» дения оптических измерений, так как наличие термоиэоляционного кожуха 28 с охлаждающей рубашкой 29 обеспечива. ет отсутствие искажений измерительно. го сигнала по пути его следования, что в определенной степени могло бы иметь место в условиях среды с градиентом температуры, что особенно существенно для работ в видимой области спектра. При отсутствии необходимости исследований на пропускание кожух 28 может быть расположен лишь ниже пластины-основания, а переходный отсек выполняется лишь у нижней крьппки 5. Наличие переходного отсека

41 обеспечивает проведение работ в условиях вакуума, любой газовой среды, в там числе и при избыточном давлении, а также при температурах ниже комнатной, в там числе отрицательных

Предлагаемое устройство обеспечивает повьппение точности стабилизации температуры не менее чем в 10 раз, что повышает точность измерений зависимости. Наличие строго калиброванного градиента температур по высоте устройства сокращает время термастабилизации образца и достижения необходимой температуры. Помимо измерения температурной зависимости электрической проводимости материалов устройство позволяет исследовать другие физико-химические свойства, проводить термический и термагравиметрический анализы и структурные исследования в процессе изменения температуры материала.

Формула изобретення

1. Устройство для измерения температурной зависимости электрической

2 проводимости материалов, содержащее корпус с теплоизоляцией, верхней крьппкой, электронагревателем, расположенным на электроизоляционном материале па внутренней стенке корпуса, терморегулятор электронагревателя, измерительную ячейку, измеритель температуры измеряемого материала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения измерений и повышения точности, ана дополнительно содержит нижнюю крьппку, подъемное устройство измерительной ячейки, выполненное в виде установленной по .скользящей посадке на направляющих пластины-основа пня для размещения

40 измерительной ячейки, соединенное тросами с крестовиной и протяжными вальцами, находящимися вне корпуса и работающими от двигателя с про-.. граммным устройствам, а электронагреватель наматан на внутренней

1 стенке корпуса с шагам, увеличивающимся в геометрической прогрессии ат верхней крьппки к нижней.

2. Устройство по п.1, а т л и— ч а ю щ е е с я тем, чта, с целью расширения области применения, она дополнительно содержит термаизоляцианный кожух, расположенный на оси пластины-основания па обеим ее сто5 ранам, и охлаждающую рубашку, расположенную в теле кожуха.

1226227

1226227

1226227 дада (ларыхиадоагенпза Ьгv

Составитель. В.Гусева

Редактор Л.Гратилло Техред Л.Олейник Корректор М. Самборская

Заказ 2119/37 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д.ч/5

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