Устройство для измерения вязкости, плотности и электропроводности расплавов

Устройство для измерения вязкости, плотности и электропроводности расплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП HCAHHE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1>709982

Союз Советских

Социалистических

Республик

ФФ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 01.06.78 (21) 2378740/18-25 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 150180, Бюллетень М9 2

Дата опубликования описания 150180 (51)М. Кп.2

G 01 N 9/00

C 01 N 11/00

G 01 N 27/00

1осухврстненный комитет

СССР но ленам изобретений и открытий (53) УДК 5 32 . 1 37 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Т.A. Чубинидзе, В.Д. Бейдер, A.Г0. Арсенишвили и Г . Г . Аревадзе (71) Заявитель

Институт металлургии им. 50-летия СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ, ПЛОТНОСТИ И ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ РАСПЛАВОВ

Изобретение относится к области измерения физических свойств расплавов, в частности определения вязкости плотности и электропроводности при высоких температурах.

Известно устройство для измерения вязкости, содержащее шар, подвешенный на нити, механизм для вертикального перемещения и механические весы. Взвешивание шара, погруженного в жидкость, производят в процессе подъема сосуда. Г!о величине веса шара определяют вязкость (1).

Однако .из-за применения шарика, подвешенного на нити, и механических весов этот измеритель обладает малой точностью, ограниченным пределом измерения вязкости по максимуму и дискретностью процесса измерения. Отсутствует возможность проведения автоматической записи показаний.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для измерения электропроводности и вязкости расплавов при высоких температурах содержащее печь, расположенные в ее полости неподвижный электрод и тигель, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемеще; ния в вертикальной плоскости, и измерительную схему (2).

Однако это устройство не позволяет измерять плотность расплава и требует каждый раз производить балансировку измерительного моста, это затрудняет непрерывность измерений и автоматизацию устройства.

Целью изобретения является циклическое измерение плотности и электропроводности расплавов при высоких температурах.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве привод снабжен

15 штоком, один конец которого жестко связан с тиглем, а другой сопряжен с кулачковым механизмом, обеспечивающим движение тигля с постоянной скоростью.

20 Во время равномерного вертикального перемещения тигля измеряется вязкость, при остановках — плотность и электросопротивление.

На чертеже показано предлагаемое

25 устройство.

Устройство содержит печь 1, тигель

2 с исследуемой жидкостью, термопару

3, механоэлектрический преобразователь 4 и мост переменного тока 5. По3Q каэания с термопары поступают на двух709982 координатные потенциометры 6 и 7. На потенциометре 6 осуществляется запись функциональной зависимости вязкости и плотности от темпеоатуры, а на потенциометпе 7 — злектропроводности от температуры. Силоизмерителем служит механоэлектрический преобразователь 4.

Звуковой генератор 8 питает мост переменного тока 5 и схему синхронного выпоямпения 9, с выхода которой на потенциометр 7 подается постоянный сигнал, пропорциональный измеряемому сопротивлению. Электропроводность измеряется методом неуравновешенного моста переменного тока звуковой частоты. Сигнал оазбалансиров- 15 ки моста, зависящий от измеряемого сопоотивления, поступает на. выпрямитель 9 и выпрямляется.

Шпиндель 10 изолирован керамической муФтой 11 от преобразователя щ и служит центральным электродом.

Вторым эпектродом является сам тигель.

Устройство работает следующим образом.

Двигатель 12 с эксцентриком 23

25 специальной форьы сообщает равномерное возвратно-поступательное движение тиглю 2. Сила вязкого трения, возникающая при движении жидкости относительно шпинделя-электрода 10 и приложенная к нему, фиксируется

30 механоэлектрическим преобразователем 4.

Форма эксцентрика позволяет осуществлять остановки тигля на определенное время в верхнем и в нижнем З5 положениях. В эти моменты производятcR измерения силы гидростатического выталкивания и электросопротивления при двух последовательных фиксированных по глубине погружениях шпин- 4О деля-электрода.

Устройство отградуировано по жидкостям с известной вязкостью (глицерин, касторовое масло, жидкость

Туле). Значение плотности вычисляется по измеренной силе гидростатичес- 45 кого выталкивания. Для нахождения удельного электросопротивления потенциометр 7 градуируют в единицах сопротивления и заранее определяют константу ячейки тигля для различ- о ных глубин погружений центрального электрода. Подсчет удельного электросопротивления ведется по разности измеренных сопротивлений с учетоМ константы ячейки при двух последовательных погружениях шпинделя-электрода, что исключает влияние подводящих проводов на погрешность вследствие изменения электропроводности этих проводов при нагреве.

Возможность циклического измерения вязкости, плотности и электропроэодности одним устройством позволяет сопоставить экспериментальные данные, так как эти величины связаны между собой соотношениями и каждая из них зависит не только от температуры, но и от скорости нагрева (охлаждения), точной центровки шпинделя и т.д.

Непрерывность процесса измерения при повышенном пределе значений вязкости дает наиболее полную картину определяемых величин во всем интервале интересующих температур.

Автоматизация эксперимента и запись показаний обеспечивают объективность, документальность, большую точность и облегчают обработку полученных данных.

Формула изобретения

Устройство для измерения вязкости, плотности и электропроводности расплавов, содержащее печь, расположенный в ее полости неподвижный электрод, связанный с измерительной схемой через механоэлектрический преобразователь и тигель, снабженный приводом для возвратно-поступательного движения в вертикальной плоскости, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью циклического измерения плотности и электропроводности, привод снабжен штоком, один конец которого жестко связан с тиглем, а другой сопряжен с кулачковым механизмом, обеспечивающим движение тигля с постоянной скоростью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 47-12833,Изобретения за рубежом, 9 9, 05.72.

2. Филиппов С,И. и др. Физикохимические методы исследования металлургических процессов, М., изд. Металлургия, 1968, . с.296-299 (прототип) .

709982

Составитель Е. Маллер

Техреду 3. Фанта Корректор И. МУ ск а

Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4/5

Редактор И. Шубина

Заказ 8753/46

c. 8"

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,4