JPS6186642A - 金属分析装置 - Google Patents
金属分析装置Info
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- JPS6186642A JPS6186642A JP20887584A JP20887584A JPS6186642A JP S6186642 A JPS6186642 A JP S6186642A JP 20887584 A JP20887584 A JP 20887584A JP 20887584 A JP20887584 A JP 20887584A JP S6186642 A JPS6186642 A JP S6186642A
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- sample
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- electrode
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/002—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the work function voltage
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- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、金属試料中の主成分、例えば銑鉄中における
硅素含有率を熱起電力法によって測定する金属分析装置
に関するものである。
硅素含有率を熱起電力法によって測定する金属分析装置
に関するものである。
[従来の技術]
金属、例えば銑鉄試料中の主成分を成す硅素含有率を4
11定するには既に幾つかの方法が知られているが、例
えばその一つに熱起電力法がある。異種金属の両端を接
合して閉回路を形成し、両種合点を異なる温度に保持す
ると熱起電力が発生する。この熱起電力は金属の材質や
組織によって変るので、この原理を利用することにより
金属中の不純元素の含有率を知ることができる。この熱
起電力法によれば、−銅、銀、白金等から成り間隔を置
いて配置された2個の電極に温度差を与えると共に、銑
鉄試料をこれらの電極に接触させて閉回路を形成し、こ
のときに金属試料に発生する熱起電力を測定することに
よって、金属試料の化学成分等をJli″iU:するこ
とができる。例えば、第3図は銑鉄においてその主成分
を成す硅素に関して横軸を硅素含有率、縦軸を熱起電力
とした場合のグラフ図であり、熱起電力を測定すれば硅
素含有率を知ることができる。この熱起電力法であれば
、試料を粉砕したり、強酸に溶解させたりして化学分析
を行う方法に比べて1作業を極めて簡単かつ迅速に行う
ことができるので、業界では鋳塊中の硅素の定夛に利用
している。
11定するには既に幾つかの方法が知られているが、例
えばその一つに熱起電力法がある。異種金属の両端を接
合して閉回路を形成し、両種合点を異なる温度に保持す
ると熱起電力が発生する。この熱起電力は金属の材質や
組織によって変るので、この原理を利用することにより
金属中の不純元素の含有率を知ることができる。この熱
起電力法によれば、−銅、銀、白金等から成り間隔を置
いて配置された2個の電極に温度差を与えると共に、銑
鉄試料をこれらの電極に接触させて閉回路を形成し、こ
のときに金属試料に発生する熱起電力を測定することに
よって、金属試料の化学成分等をJli″iU:するこ
とができる。例えば、第3図は銑鉄においてその主成分
を成す硅素に関して横軸を硅素含有率、縦軸を熱起電力
とした場合のグラフ図であり、熱起電力を測定すれば硅
素含有率を知ることができる。この熱起電力法であれば
、試料を粉砕したり、強酸に溶解させたりして化学分析
を行う方法に比べて1作業を極めて簡単かつ迅速に行う
ことができるので、業界では鋳塊中の硅素の定夛に利用
している。
しかしながら、従来測定装置は金属試料の形状か例えば
角棒状であることを要したり、操作が厄介であるなどの
問題点があり、多用されている第4図に示すようなコイ
ン状試料Sを使用して簡便にJlll定可能な装置の実
現か望まれている。
角棒状であることを要したり、操作が厄介であるなどの
問題点があり、多用されている第4図に示すようなコイ
ン状試料Sを使用して簡便にJlll定可能な装置の実
現か望まれている。
[発明の目的]
本発明の目的は、Ili単な操作により迅速かつ確実に
金属試料中の成分含有率をJlll定し得る金属分析装
置を提供することにある6 [)R,明のm要部 L述の目的を達成するための本発明の要旨は、熱伝導性
が良好で異なる温度を有する2個の金属製電極間に金属
試料を挟着し、該金属試料に発生する熱起電力を測定し
て該金属試料の成分含有率を測定する装置であって、前
記2個の電極を棒状として同一軸線上に配置し、少なく
とも一方の電極を前記軸線に沿って移動自在とし、前記
両電極間の温度差を検出する手段を設け、少なくとも一
方の電極に電極温度を丘昇させるための加熱手段を設け
、前記検出手段と加熱手段を基に前記両電極の温度差を
所定温度差とする調節手段を設け、前記両電極を介して
金属試料に発生する熱起電力を測定する手段を設けたこ
とを特徴とする金属分析装置である。
金属試料中の成分含有率をJlll定し得る金属分析装
置を提供することにある6 [)R,明のm要部 L述の目的を達成するための本発明の要旨は、熱伝導性
が良好で異なる温度を有する2個の金属製電極間に金属
試料を挟着し、該金属試料に発生する熱起電力を測定し
て該金属試料の成分含有率を測定する装置であって、前
記2個の電極を棒状として同一軸線上に配置し、少なく
とも一方の電極を前記軸線に沿って移動自在とし、前記
両電極間の温度差を検出する手段を設け、少なくとも一
方の電極に電極温度を丘昇させるための加熱手段を設け
、前記検出手段と加熱手段を基に前記両電極の温度差を
所定温度差とする調節手段を設け、前記両電極を介して
金属試料に発生する熱起電力を測定する手段を設けたこ
とを特徴とする金属分析装置である。
[発明の実施例]
本発明を第1図、第2図に図示の銑鉄中の硅素含有率を
測定する場合の実施例に基づいて詳細に説明干る。
測定する場合の実施例に基づいて詳細に説明干る。
第1図は木実雄側の要部断面図であり、第2図はブロッ
ク回路構成図である。電極1a、1bはそれぞれ熱伝導
性の良好な例えば銅より成る棒状体とされ、その先端を
半球状とし、同一軸線上に相対向して配置されている。
ク回路構成図である。電極1a、1bはそれぞれ熱伝導
性の良好な例えば銅より成る棒状体とされ、その先端を
半球状とし、同一軸線上に相対向して配置されている。
これらの電極1a、1bは保持台2a、2bにそれぞれ
取り付けられており、保持台2aは固定、保持台2bは
軸線に沿って移動し得るようになっていて、保持台2b
は電動R3のシャフト4の回転に従って移動するように
構成されている。更に、電極1bは保持台2bに対して
軸線方向に移動自在とされ、保持台2bとの間に圧縮ば
ね5が介在されている。また、電極1bの一部には絶縁
体を介して接触子6が設けられ、保持台2aに設けられ
た接触子7と対となって、電極1bが圧縮ばね5を一定
距離圧縮すると接点を閉成して、j(i:動R3の回転
を停止(−するようにされている。
取り付けられており、保持台2aは固定、保持台2bは
軸線に沿って移動し得るようになっていて、保持台2b
は電動R3のシャフト4の回転に従って移動するように
構成されている。更に、電極1bは保持台2bに対して
軸線方向に移動自在とされ、保持台2bとの間に圧縮ば
ね5が介在されている。また、電極1bの一部には絶縁
体を介して接触子6が設けられ、保持台2aに設けられ
た接触子7と対となって、電極1bが圧縮ばね5を一定
距離圧縮すると接点を閉成して、j(i:動R3の回転
を停止(−するようにされている。
電極1a、1bにはそれぞれ後部から挿通孔が穿孔され
、この中に熱電対素線8a、8bが挿通され、電極1a
、lbの温度を検出するようになっている。これらの熱
電対素線8a、8bの一端ずつは直結され、他端同志は
温度調節計9に接続され、両電極1a、lbの温度差が
検出できるように結線されている。また、電極1aには
電熱線10が巻回され、温度調節計9の出力により電極
1aを介して、両電極1a、1bの温度差を一定に制御
し得るようになっている。更に1両電極1a、lbには
それぞれ補償導線11a、11bが接続され、両電極1
a、lb間に金属試料Sが介在した場合に、この金属試
料Sと両電極1a、lb間の温度差により発生する熱起
電力を測定できるようになっており、補償導線11a、
11bの他端は75+11定回路12に接続され、測定
回路12の出力は更に熱起電力を硅素含有率に変換する
演算回路13を経て、表示装置14に含有率が表示され
るようになっている。
、この中に熱電対素線8a、8bが挿通され、電極1a
、lbの温度を検出するようになっている。これらの熱
電対素線8a、8bの一端ずつは直結され、他端同志は
温度調節計9に接続され、両電極1a、lbの温度差が
検出できるように結線されている。また、電極1aには
電熱線10が巻回され、温度調節計9の出力により電極
1aを介して、両電極1a、1bの温度差を一定に制御
し得るようになっている。更に1両電極1a、lbには
それぞれ補償導線11a、11bが接続され、両電極1
a、lb間に金属試料Sが介在した場合に、この金属試
料Sと両電極1a、lb間の温度差により発生する熱起
電力を測定できるようになっており、補償導線11a、
11bの他端は75+11定回路12に接続され、測定
回路12の出力は更に熱起電力を硅素含有率に変換する
演算回路13を経て、表示装置14に含有率が表示され
るようになっている。
なお、第4図に示すコイン状試料Sの使用を想定して、
電極1a、1bが金属試料Sの最大径の部分を挟着する
と共に、金属試料Sの動きを防市するために、装置の両
側には図示しない案内板が設けられでいる。
電極1a、1bが金属試料Sの最大径の部分を挟着する
と共に、金属試料Sの動きを防市するために、装置の両
側には図示しない案内板が設けられでいる。
この装置の使用に当っては、温度調節計9により電熱線
10に予め電流を流して電極1aを加熱し、゛lL極1
a、lb間の温度差を50−300°Cの範囲の設定温
度、例えば150°Cを維持するように制御する。ここ
で、好ましくは周囲を研摩した例えば直径30mm、厚
さ10mmのコイン状の金属試料Sを電極1a、lb間
に′a置し、図示しない電動機駆動用押釦を押す。この
操作により電動機3は回転を始め、シャフト4を介して
保持台2bを金属試料Sの方向に送り込み、電極1bか
金属試料Sを押圧して、所定の押圧力つまり圧縮ばね5
が圧縮され接触子6が接触子7に接触すると、電動機3
の回転を停止]−シ測定状態に入る。
10に予め電流を流して電極1aを加熱し、゛lL極1
a、lb間の温度差を50−300°Cの範囲の設定温
度、例えば150°Cを維持するように制御する。ここ
で、好ましくは周囲を研摩した例えば直径30mm、厚
さ10mmのコイン状の金属試料Sを電極1a、lb間
に′a置し、図示しない電動機駆動用押釦を押す。この
操作により電動機3は回転を始め、シャフト4を介して
保持台2bを金属試料Sの方向に送り込み、電極1bか
金属試料Sを押圧して、所定の押圧力つまり圧縮ばね5
が圧縮され接触子6が接触子7に接触すると、電動機3
の回転を停止]−シ測定状態に入る。
この電極1bの押圧力は、電極1a、lbと金属試料S
との接触電気抵抗が測定に与える影響を無視できる程度
の大きさとすることが望ましい。例えば、接flL圧は
l−15Kg/cm2(!:L、接n虫圧が低いと接触
抵抗が大となり、接触圧が大き過ぎると電極1a、lb
の先端が変形する虞れがある。また電極1a、lbの形
状は、抵触抵抗を低く抑えるためにサンプルに電着させ
る形状にすると熱移動の問題が発生し、更に熱移動を抑
えるために極端な点接触とすると摩耗の問題、或いはサ
ンプルの偏析等による測定誤差が生ずるJAれがあり、
これらの問題を解消するために先端を半球状とすること
が好ましい。
との接触電気抵抗が測定に与える影響を無視できる程度
の大きさとすることが望ましい。例えば、接flL圧は
l−15Kg/cm2(!:L、接n虫圧が低いと接触
抵抗が大となり、接触圧が大き過ぎると電極1a、lb
の先端が変形する虞れがある。また電極1a、lbの形
状は、抵触抵抗を低く抑えるためにサンプルに電着させ
る形状にすると熱移動の問題が発生し、更に熱移動を抑
えるために極端な点接触とすると摩耗の問題、或いはサ
ンプルの偏析等による測定誤差が生ずるJAれがあり、
これらの問題を解消するために先端を半球状とすること
が好ましい。
銑鉄試料Sとこれを挟着する電極1a、lb間に発生す
る熱起電力は、銑鉄試料Sの特有の性質と電極1a、l
b間の温度差に依存し、温度差を一定にすれば銑鉄試料
Sの特性のみが求められ、これは第3図に示すように硅
素の含有率となる。
る熱起電力は、銑鉄試料Sの特有の性質と電極1a、l
b間の温度差に依存し、温度差を一定にすれば銑鉄試料
Sの特性のみが求められ、これは第3図に示すように硅
素の含有率となる。
この温度差は大きいほど111+1定感度は大となるが
、電極温度が300°C以上になると電極の酸化が激し
くなり、更には電極から試料Sに熱が移動し易く、測定
値が不安定になる虞れがある。
、電極温度が300°C以上になると電極の酸化が激し
くなり、更には電極から試料Sに熱が移動し易く、測定
値が不安定になる虞れがある。
′■シ極1a、lb間に発生する熱起電力を補償導線1
1a、llbにより測定回路12に導いて測定し、更に
演算回路13おいて予め記憶された検Iii!Qを基に
硅素含有率を算出し、表示装置14に表示することによ
り測定が完了する。なお、銑鉄試料以外の金属試料であ
っても測定は可能である。
1a、llbにより測定回路12に導いて測定し、更に
演算回路13おいて予め記憶された検Iii!Qを基に
硅素含有率を算出し、表示装置14に表示することによ
り測定が完了する。なお、銑鉄試料以外の金属試料であ
っても測定は可能である。
A11定が完了した銑鉄試料Sを装置から取り外すには
、電動機3を逆回転して電極1a、lb間の間隔を広げ
てから、銑鉄試料Sを除去すればよい。
、電動機3を逆回転して電極1a、lb間の間隔を広げ
てから、銑鉄試料Sを除去すればよい。
「発明の効果J
以」−説明したように本発明に係葛金属分析装置は、f
;n便な操作により金属中の成分含有率を熱起:(4:
方法により求めることができ、従来から広く使用されて
いるコイン状の分析用試ネ!1を利用できる利点かある
。
;n便な操作により金属中の成分含有率を熱起:(4:
方法により求めることができ、従来から広く使用されて
いるコイン状の分析用試ネ!1を利用できる利点かある
。
゛40図面のf;イ中な説明
第1[yl、第21;4は本発明に係る硅素分析装置の
一実施例を示すものであり、第1図はその要部断面図、
第2図はブロック回路構成図、第3図は414=素含有
率を熱起電力の関係を示すグラフ図、第4図は銑鉄試料
の斜視図である。
一実施例を示すものであり、第1図はその要部断面図、
第2図はブロック回路構成図、第3図は414=素含有
率を熱起電力の関係を示すグラフ図、第4図は銑鉄試料
の斜視図である。
符号1a、1bは電極、2a、2bは保持台。
3は電動機、4はシャフト、5は圧縮ばね、6.7は接
触子、8a、8bは熱電対素線、9は温度工1節計、l
Oは電熱線、12は′A11l定回路、13は演算回路
、14は表示装置である。
触子、8a、8bは熱電対素線、9は温度工1節計、l
Oは電熱線、12は′A11l定回路、13は演算回路
、14は表示装置である。
特許出r11″1人 住友金屈工業株式会社回 リ
ケン丁業株式会社 代 理 人 弁理士 日 比 谷 征 彦−第1図 第2図 ε1へ3回 砧東合り率(’/。) ■540 一■三 糸ン°己 ネ山 +lE 、’、:’
(自 ・17′:)昭和60年1月8Fノ 時計1r長官 志 賀 学 殿昭和59
年特詐願第208875す 2・−で明の名称 金属分析装置 3抽11]をする名 ・+7 f+との関係 特詐出にn人 it’ 1(Ii 入阪府大阪市東区北7丘五丁11
15番地名称 (211)住友金属工業株式会社代表者
ハヒ 谷 典 文(ほか1名)4代理入 〒 121 中 弓! 都 足 r’r r%’、
)hノ 島 −’−r I+ 17J 3
+;相l島ハイタウンC−104 (1)明細占を別祇訂1F明細、I:の1lrIり補1
(=する。
ケン丁業株式会社 代 理 人 弁理士 日 比 谷 征 彦−第1図 第2図 ε1へ3回 砧東合り率(’/。) ■540 一■三 糸ン°己 ネ山 +lE 、’、:’
(自 ・17′:)昭和60年1月8Fノ 時計1r長官 志 賀 学 殿昭和59
年特詐願第208875す 2・−で明の名称 金属分析装置 3抽11]をする名 ・+7 f+との関係 特詐出にn人 it’ 1(Ii 入阪府大阪市東区北7丘五丁11
15番地名称 (211)住友金属工業株式会社代表者
ハヒ 谷 典 文(ほか1名)4代理入 〒 121 中 弓! 都 足 r’r r%’、
)hノ 島 −’−r I+ 17J 3
+;相l島ハイタウンC−104 (1)明細占を別祇訂1F明細、I:の1lrIり補1
(=する。
(2) Ii4面第面図3図紙の涌り袖+lEする。
(3)同第4図を別紙コピーの未配のu6す:pJ5
”Aと図番を補正する。
”Aと図番を補正する。
(4)同第4図を別紙の通り補正する。
訂 正 明 4n 、l:
18発明の名称
′1ン属分析装置
2特1.l+:l’l求の・何回
1 熱伝導性か良好で’1%なる温度を有する2個の金
属り、IJ ゛電極間にコイン゛の会1の山゛ゲPゝ゛
;を):(、7i 1.、該・り属試料に発生する熱起
電力を1llll定して1.!X・迂IJべ試料の成分
含イT 4・1を友及」装置であって、111記2個の
lし極を棒状として同一軸線上に配置し、少なぐとも一
方の電極を411記軸線に1(′3って移動自在とし、
+iij記両電記聞電極間差を検出する′r一段を設け
、少なくとも一方の電極に電極温度を1−51、させる
ための加熱手段を設け、前記検出手段と加熱手段を)1
(に前記両電極間の温度差を所定温度・工゛とする調節
手段を設け、前記両電極を介して金属試ネ、拳に発生す
る熱起電力を測定する手段を設けたことを特j敦とする
金属分析装置。
属り、IJ ゛電極間にコイン゛の会1の山゛ゲPゝ゛
;を):(、7i 1.、該・り属試料に発生する熱起
電力を1llll定して1.!X・迂IJべ試料の成分
含イT 4・1を友及」装置であって、111記2個の
lし極を棒状として同一軸線上に配置し、少なぐとも一
方の電極を411記軸線に1(′3って移動自在とし、
+iij記両電記聞電極間差を検出する′r一段を設け
、少なくとも一方の電極に電極温度を1−51、させる
ための加熱手段を設け、前記検出手段と加熱手段を)1
(に前記両電極間の温度差を所定温度・工゛とする調節
手段を設け、前記両電極を介して金属試ネ、拳に発生す
る熱起電力を測定する手段を設けたことを特j敦とする
金属分析装置。
2、 1iii記電極の移動は電動駆動機構により行う
ようにした特許請求の範囲第1項に記載の金属分析装置
。
ようにした特許請求の範囲第1項に記載の金属分析装置
。
3、 前記電極の金1iJi試料に対する接触圧を検
知して、11(i記電極の移動を停電するようにした特
許請求の範囲第1 Jflに記・1・kの金属分析装置
。
知して、11(i記電極の移動を停電するようにした特
許請求の範囲第1 Jflに記・1・kの金属分析装置
。
4、 前記両電極の先端部の形状を半球状とした特許請
求の範囲第1項に記載の金属分析装置。
求の範囲第1項に記載の金属分析装置。
5、 前記含有率を測定すべき成分を硅素とした特許5
111求の範囲第1項に記載の金属分析装置。
111求の範囲第1項に記載の金属分析装置。
3、発明の訂Ullな説明
[産業上の利用分野]
本発明は、金属試料中の主成分、例えば′jjG鉄中に
おける硅素含有率を熱起電力法によって一111定する
金属分析装置に関するものである。
おける硅素含有率を熱起電力法によって一111定する
金属分析装置に関するものである。
[従来の技術]
金属、例えば銑鉄試料中の主成分を成す硅素含有率を測
定するには既に幾つかの方法が知られているが、例えば
その一つに熱起電力法がある。異種金属の両端を接合し
て閉回路を形成し、固接合点を異なる温度に保持すると
熱起電力が発生する。この熱起電力は金属の材質や組織
によって変るので、この原理を利用することにより金H
A中の不純元素の含有率を知ることができる。この熱起
電力法によれば、銅、銀、白金等から成り間隔をおいて
配置された2個の電極に温度差を与えると共に、銑鉄試
料をこれらの電極に接触させて閉回路を形成し、このと
きに金属試料に発生する熱起′1シカを測定することに
よって、金属試料の化学成分等を1111定することが
できる6例えば、第4閃は銑鉄においてその主成分を成
す硅素に関して電極間の温度差ΔTをパラメータとして
、横軸を硅素含イ■−メ、t1φ軸を熱起電力値とした
場合のグラフ図であり、熱起′屯力を一1+l定すれば
硅素含有−イ・りを知ることかてぎる。この熱起゛屯力
法であれば、試よtを粉砕したり、強酸に溶解させたり
して化学分析を行う方法に比べて、作業を極めて簡rl
liかつ迅速に行うことかできるので、業界ではf4塊
中の硅素の定j−に利用している。
定するには既に幾つかの方法が知られているが、例えば
その一つに熱起電力法がある。異種金属の両端を接合し
て閉回路を形成し、固接合点を異なる温度に保持すると
熱起電力が発生する。この熱起電力は金属の材質や組織
によって変るので、この原理を利用することにより金H
A中の不純元素の含有率を知ることができる。この熱起
電力法によれば、銅、銀、白金等から成り間隔をおいて
配置された2個の電極に温度差を与えると共に、銑鉄試
料をこれらの電極に接触させて閉回路を形成し、このと
きに金属試料に発生する熱起′1シカを測定することに
よって、金属試料の化学成分等を1111定することが
できる6例えば、第4閃は銑鉄においてその主成分を成
す硅素に関して電極間の温度差ΔTをパラメータとして
、横軸を硅素含イ■−メ、t1φ軸を熱起電力値とした
場合のグラフ図であり、熱起′屯力を一1+l定すれば
硅素含有−イ・りを知ることかてぎる。この熱起゛屯力
法であれば、試よtを粉砕したり、強酸に溶解させたり
して化学分析を行う方法に比べて、作業を極めて簡rl
liかつ迅速に行うことかできるので、業界ではf4塊
中の硅素の定j−に利用している。
1〜か1〜ながら、従来/l1ll定装置は金hバ試料
の形状か例えば角棒状であることを要したり、 JJ&
作か厄介であるなとの問題点があり、多用されている第
5図に示すようなコイン状試料Sを使用して簡便に測定
可能な装置の実現が望まれている。また従来の角棒状の
金属試料は、必然的に鋳型内における溶融金属の注入口
と各部分との距離に大きな差が生じ、各部分における凝
固の仕方が異なり凝固組織が不均一になり易い欠点を有
する。しかし、この点でコイン状試料Sは、注入口と各
部分の距離に大きな差がなく、均一なチル組織が得易い
利点がある。
の形状か例えば角棒状であることを要したり、 JJ&
作か厄介であるなとの問題点があり、多用されている第
5図に示すようなコイン状試料Sを使用して簡便に測定
可能な装置の実現が望まれている。また従来の角棒状の
金属試料は、必然的に鋳型内における溶融金属の注入口
と各部分との距離に大きな差が生じ、各部分における凝
固の仕方が異なり凝固組織が不均一になり易い欠点を有
する。しかし、この点でコイン状試料Sは、注入口と各
部分の距離に大きな差がなく、均一なチル組織が得易い
利点がある。
[発明の目的]
本発明の目的は、簡単な操作により迅速かつ精度良くコ
イン状金属試料中の成分含有率を測定しりする金属分析
装置を提供することにある。
イン状金属試料中の成分含有率を測定しりする金属分析
装置を提供することにある。
[発明の41!I要]
上述の目的を達成するための本発明の要旨は、熱伝導性
が良好で異なる温度を有する2個の金属製′電極間にコ
イン状の金属試料の両端部を挟It L、、該金IIル
試料に発生する熱起電力を測定して試金hA試料の成分
含有率を求める装置であって、前記2個の電極を棒状と
して同−軸線上に配置し、少なくとも一方の′jシ極を
ifI記佃記録1線イ1つで移動自在とし、1)11記
両電極間の温度差を検出する手段を設け、少なくとも一
方の゛電極に電極温度をヒy1させるだめの加熱手段を
設け、ifI記検出手1智と加熱手段を基に面記両電極
間の温度差を所定温度抱とする調節手段を1;ジけ、前
記両゛屯彬を介して金属試本4に発生する熱起゛屯力を
測定するL段を1没けf:ことを特イ敦とする金属分析
装置である。
が良好で異なる温度を有する2個の金属製′電極間にコ
イン状の金属試料の両端部を挟It L、、該金IIル
試料に発生する熱起電力を測定して試金hA試料の成分
含有率を求める装置であって、前記2個の電極を棒状と
して同−軸線上に配置し、少なくとも一方の′jシ極を
ifI記佃記録1線イ1つで移動自在とし、1)11記
両電極間の温度差を検出する手段を設け、少なくとも一
方の゛電極に電極温度をヒy1させるだめの加熱手段を
設け、ifI記検出手1智と加熱手段を基に面記両電極
間の温度差を所定温度抱とする調節手段を1;ジけ、前
記両゛屯彬を介して金属試本4に発生する熱起゛屯力を
測定するL段を1没けf:ことを特イ敦とする金属分析
装置である。
置・を明の′、〔絶倒]
本発明を第1図、第21Aに図示の銑鉄中の硅素含イ1
率を−1(1定する場合の実施例に基づいて詳細に説明
する。
率を−1(1定する場合の実施例に基づいて詳細に説明
する。
第1図は木実絶倒の要部断面図であり、第2図はブロッ
ク回路構成1Δである。電極1a、lbはそれぞれ熱伝
導性の良好な例えば銅より成る棒状体とされ、その先端
を半球状とし、同一軸線上に、4N対向して配置′r1
されている。これらの電極1a、lbは保持台2a、2
bにそれぞれ取り付けられており、保持台2aは固定、
保持台2bは軸線に治って柊、動しイ1するようになっ
ていて、(y持合2bは電動機3のシャフト4の回転に
従って移φj〕するように構成されている。更に、電極
1bはイy持台2bに対して軸線方向に移動自在とされ
、保持台2bとの間に圧縮ばね5が介在されている。ま
た、電極ibの一部には絶縁体を介して接触子6が、ニ
ジけられ、保持一台2aに1没けられた接触子7と対と
なって、電極1bか圧縮ばね5を一定圧1党11圧1宿
すると接点を閉成1−で、電動機3の回転を停i1ニす
るようにされている。
ク回路構成1Δである。電極1a、lbはそれぞれ熱伝
導性の良好な例えば銅より成る棒状体とされ、その先端
を半球状とし、同一軸線上に、4N対向して配置′r1
されている。これらの電極1a、lbは保持台2a、2
bにそれぞれ取り付けられており、保持台2aは固定、
保持台2bは軸線に治って柊、動しイ1するようになっ
ていて、(y持合2bは電動機3のシャフト4の回転に
従って移φj〕するように構成されている。更に、電極
1bはイy持台2bに対して軸線方向に移動自在とされ
、保持台2bとの間に圧縮ばね5が介在されている。ま
た、電極ibの一部には絶縁体を介して接触子6が、ニ
ジけられ、保持一台2aに1没けられた接触子7と対と
なって、電極1bか圧縮ばね5を一定圧1党11圧1宿
すると接点を閉成1−で、電動機3の回転を停i1ニす
るようにされている。
電極1a、lbにはそれぞれ後部から挿通孔か穿孔され
、この中に熱電対素線8a、8bか挿通され、電極1a
、1bのン晶度を検出するようになっている。これらの
熱電対素IQ8a、8bの一端ずつは直結され、他端同
志は温度調節計9に接続され、両電極1a、lbの温度
差が検出できるように結線されている。また、電極1a
には電熱!91Oが巻回され、温度調節計9の出力によ
り電材jlaを介して、両電極1a、1bの温度差を一
定に制御し得るようになっている。更に、両電極la、
lbにはそれぞれ補償導線41a、11bか接続され、
両電極1a、lb間に金属試料Sが介在しtユ場合に、
この試料Sと両型811a、lb間の温度差により発生
する熱起′m4力を/111I定で^るようになってお
り、補償4線11a、11bの他端は測定回路12に接
続され、測定回路12の出力は更に熱起電力を硅素含有
率に変換する演算回路13を経て、表示装置14に含有
率か表示されるようになっている。
、この中に熱電対素線8a、8bか挿通され、電極1a
、1bのン晶度を検出するようになっている。これらの
熱電対素IQ8a、8bの一端ずつは直結され、他端同
志は温度調節計9に接続され、両電極1a、lbの温度
差が検出できるように結線されている。また、電極1a
には電熱!91Oが巻回され、温度調節計9の出力によ
り電材jlaを介して、両電極1a、1bの温度差を一
定に制御し得るようになっている。更に、両電極la、
lbにはそれぞれ補償導線41a、11bか接続され、
両電極1a、lb間に金属試料Sが介在しtユ場合に、
この試料Sと両型811a、lb間の温度差により発生
する熱起′m4力を/111I定で^るようになってお
り、補償4線11a、11bの他端は測定回路12に接
続され、測定回路12の出力は更に熱起電力を硅素含有
率に変換する演算回路13を経て、表示装置14に含有
率か表示されるようになっている。
なお、第5図に示すコイン状試よi Sの使用を想定し
て、電極1a、1bか試t’t sの最大径の:X!f
、分を挟着すると共に、試料Sの動きを防(ヒするため
に、装置の両側には図示しない案内板か設けられている
。
て、電極1a、1bか試t’t sの最大径の:X!f
、分を挟着すると共に、試料Sの動きを防(ヒするため
に、装置の両側には図示しない案内板か設けられている
。
この装置の使用に当っては 温度調節計9により1し熱
線10にrめ電71Cを流して電極1aを加熱し、電極
1a、lb間の温度差を50〜300℃の範囲の設定温
度、例えば、150℃を維持するように制御する。ここ
で、好ましくは周囲を研)8tシた例えは直径30 m
m、厚さ10mmのコイン状試ネ゛+Sを゛L極1a
、lb間に載貿し、図示しない重1肋機駆動用押釦を押
す。この模作により電動機3は回転を始め、シャフト4
を介して保持台2bを試料Sの方向に送り込み、電極1
bが試料Sを押圧して、所定の接触圧の下に、つまり圧
縮ばね5が圧縮され接触子6が接触子7に接触すると電
動機3の回転を停市し測定状態に入る。
線10にrめ電71Cを流して電極1aを加熱し、電極
1a、lb間の温度差を50〜300℃の範囲の設定温
度、例えば、150℃を維持するように制御する。ここ
で、好ましくは周囲を研)8tシた例えは直径30 m
m、厚さ10mmのコイン状試ネ゛+Sを゛L極1a
、lb間に載貿し、図示しない重1肋機駆動用押釦を押
す。この模作により電動機3は回転を始め、シャフト4
を介して保持台2bを試料Sの方向に送り込み、電極1
bが試料Sを押圧して、所定の接触圧の下に、つまり圧
縮ばね5が圧縮され接触子6が接触子7に接触すると電
動機3の回転を停市し測定状態に入る。
そして、電極1a、lb間に発生中る熱し11を力を補
償導線11a、llbにより/1111定回路12に導
いて沖1定し、更に演算回路13おいて予め記憶された
検;直線をノ、いこ硅毒含右率を算出し、表示装置14
に表示することにより測定が完了する。なお、銑鉄試料
以外の金属試料であっても測定は可能である・ X1ll定が完了した銑鉄試料Sを装置から取り外すに
は、電動機3を逆回転して電極1a、lb間の間隔を広
げてから、銑鉄試料Sを除去すれはよい。
償導線11a、llbにより/1111定回路12に導
いて沖1定し、更に演算回路13おいて予め記憶された
検;直線をノ、いこ硅毒含右率を算出し、表示装置14
に表示することにより測定が完了する。なお、銑鉄試料
以外の金属試料であっても測定は可能である・ X1ll定が完了した銑鉄試料Sを装置から取り外すに
は、電動機3を逆回転して電極1a、lb間の間隔を広
げてから、銑鉄試料Sを除去すれはよい。
銑鉄試料Sとこれを挟着する電極1a、1 b 1fi
lに発生する熱起電力は、銑鉄試料Sの特有の1土質と
電極1a、lb間の温度差に依存し、温度差を−’l+
’l逼こ寸れは銑鉄試料Sの特性のみか求められる。得
られる熱起電力値と硅素の含有率は2第4図に示すよう
にほぼ指攻近似として表すことかできる。この第4図か
らllるように、電極1a。
lに発生する熱起電力は、銑鉄試料Sの特有の1土質と
電極1a、lb間の温度差に依存し、温度差を−’l+
’l逼こ寸れは銑鉄試料Sの特性のみか求められる。得
られる熱起電力値と硅素の含有率は2第4図に示すよう
にほぼ指攻近似として表すことかできる。この第4図か
らllるように、電極1a。
lb間の1晶1隻差、JTか大きいほど曲1♀の立!−
り勾配は大きくなるので、 4 度差A Tか大きいほ
とI(11定t−1度か高くなる。ただし、この関係曲
線は電極la、lbの形状、試tl Sの形状等によっ
て1Nなっている。
り勾配は大きくなるので、 4 度差A Tか大きいほ
とI(11定t−1度か高くなる。ただし、この関係曲
線は電極la、lbの形状、試tl Sの形状等によっ
て1Nなっている。
一般に熱起電力と温度差ATとの関係は、Eを執起′1
E力、α、βを定放とすると次式で表される。
E力、α、βを定放とすると次式で表される。
E=α・ΔT+C1/2)・β争ΔT2ここで、α、β
は物質により定まる定数てあり、硅−(、含有−i7の
違いがα、βに表れるか、βが0のイ111iてあれは
自ずからその極大(11iが’L+!I逓〕pΔTの7
11f大値となる。実施例で電極1a、1bとして使用
している物1715は銅であり、βは正の(iriをイ
1するのて、温度差ΔTは高いほどよいことになる。
は物質により定まる定数てあり、硅−(、含有−i7の
違いがα、βに表れるか、βが0のイ111iてあれは
自ずからその極大(11iが’L+!I逓〕pΔTの7
11f大値となる。実施例で電極1a、1bとして使用
している物1715は銅であり、βは正の(iriをイ
1するのて、温度差ΔTは高いほどよいことになる。
ところが′支′際には 空気中での使用のためにl;+
1温側の電極は醇化を起し、完全な金属同志の坊帥とな
らずに起電力か低Fするため、現実的な上限を有する温
度差ΔTが存在することになる。なお、ステンレスt1
1を’、1.!: J4iに採用すると、ス千ン1/ス
司はβが負の41tjを有しているため ツ1′、λ度
遼はjd主電力極大値で抑えられ上限か約500°Cで
ある。
1温側の電極は醇化を起し、完全な金属同志の坊帥とな
らずに起電力か低Fするため、現実的な上限を有する温
度差ΔTが存在することになる。なお、ステンレスt1
1を’、1.!: J4iに採用すると、ス千ン1/ス
司はβが負の41tjを有しているため ツ1′、λ度
遼はjd主電力極大値で抑えられ上限か約500°Cで
ある。
第3図は実施例の装置において、ji!度差ΔTに対す
る硅素含有100分率の標準偏差を実A11l したも
のであり、白丸はコイン状試料Sのデータであり、黒丸
は参考までにプロットした従来装置に使用される角棒状
金属試料のデータである。この第3図からも、温度差2
丁が100°C以]二となると、標傅偏差が少なくなり
測定精度が向上することが判る。
る硅素含有100分率の標準偏差を実A11l したも
のであり、白丸はコイン状試料Sのデータであり、黒丸
は参考までにプロットした従来装置に使用される角棒状
金属試料のデータである。この第3図からも、温度差2
丁が100°C以]二となると、標傅偏差が少なくなり
測定精度が向上することが判る。
電極1a、lbによる試料Sに対する接触圧は、電極1
a、lbと試料Sとの接触型気掛1抗か測定に与える影
響を無視できる程度の大きさとすることが望ましい。こ
の接触圧は発生する熱起電カイ的のに小に!、iチ゛ゆ
を77−える重要な問題であl 、 1jij押的には
・ざ触圧による接触抵抗が起電力値に犬きな1,1./
j、1lllをλうほすことになる。J)ン(1虫抵
↓I“[がkき?なると、nA導によるiI定圧ノイフ
も加わり、起電力値は不向す、な仙になること≠)ある
。接触抵抗の理想的なイ11jは種々の要因によりW−
なるが、一つの老えとじて、電極1a、1bに接続した
補償4線11a、llbの抵抗値は最小でも0.1Ω/
m4−“jlyであるから、接触抵抗の影響を乍〈すに
は。
a、lbと試料Sとの接触型気掛1抗か測定に与える影
響を無視できる程度の大きさとすることが望ましい。こ
の接触圧は発生する熱起電カイ的のに小に!、iチ゛ゆ
を77−える重要な問題であl 、 1jij押的には
・ざ触圧による接触抵抗が起電力値に犬きな1,1./
j、1lllをλうほすことになる。J)ン(1虫抵
↓I“[がkき?なると、nA導によるiI定圧ノイフ
も加わり、起電力値は不向す、な仙になること≠)ある
。接触抵抗の理想的なイ11jは種々の要因によりW−
なるが、一つの老えとじて、電極1a、1bに接続した
補償4線11a、llbの抵抗値は最小でも0.1Ω/
m4−“jlyであるから、接触抵抗の影響を乍〈すに
は。
この抵抗値の10分の1a度以下が必要となりそのため
には接触圧を6Kg/cm2以)二にすることか好適で
ある。この接触圧は好ましくは6〜15Kg/cm2
と17、接f独圧が大き過ぎると+ii+ liの誘導
による′重圧ノイズの他に、電極1a、lbの先端か変
形干るJ″:れがある。
には接触圧を6Kg/cm2以)二にすることか好適で
ある。この接触圧は好ましくは6〜15Kg/cm2
と17、接f独圧が大き過ぎると+ii+ liの誘導
による′重圧ノイズの他に、電極1a、lbの先端か変
形干るJ″:れがある。
また電極1a、lbの形状は、抵触抵抗を低く抑えるた
めに試料Sに密着させる形状にすると、tト移動の問題
か発生し、更に熱移動を抑えるために極端な点接触とす
ると庁耗の問題、或いは試料Sの偏析等による測定誤差
が生ずるICれがあり。
めに試料Sに密着させる形状にすると、tト移動の問題
か発生し、更に熱移動を抑えるために極端な点接触とす
ると庁耗の問題、或いは試料Sの偏析等による測定誤差
が生ずるICれがあり。
これらの問題を解消するために光、端を半fJj J#
とすることが好ましい。
とすることが好ましい。
[発明の効IF!:1
以り説明したように本発明に係る金属分新装:、y、+
は、簡便な操作により金属中の成分含有率を之九起電力
法により求めることかでき、従来から広<4小用されて
いるコイン状の分析用試料を利用できる利点がある。
は、簡便な操作により金属中の成分含有率を之九起電力
法により求めることかでき、従来から広<4小用されて
いるコイン状の分析用試料を利用できる利点がある。
第1図、第2図は本発明に係る硅素分析装置の一実施例
を示すものであって、第1図はその要i゛・E断面図、
第2図はブロック回路構成図、第3[ン1は温度X−に
対する分析イ1riの標準偏差のグラフ図でおり、第4
図は硅素含有率と熱起電力値の関係のグラフ図、第5図
は金属試itの斜視図である。 符号1a、lbは電極、2a、2bは保持台、3は電動
機、4はシャフト、5は圧縮ばね、6.7は接触子、8
a、8bは熱電対素綿、9は温度調節計、10は電熱線
、12はllす定回路、13は油算回路、14は表示装
置である。 特詐出に0人 住友金屈T、χ株式会21回 リ
ケン下業株式会社 第春肘15′否
を示すものであって、第1図はその要i゛・E断面図、
第2図はブロック回路構成図、第3[ン1は温度X−に
対する分析イ1riの標準偏差のグラフ図でおり、第4
図は硅素含有率と熱起電力値の関係のグラフ図、第5図
は金属試itの斜視図である。 符号1a、lbは電極、2a、2bは保持台、3は電動
機、4はシャフト、5は圧縮ばね、6.7は接触子、8
a、8bは熱電対素綿、9は温度調節計、10は電熱線
、12はllす定回路、13は油算回路、14は表示装
置である。 特詐出に0人 住友金屈T、χ株式会21回 リ
ケン下業株式会社 第春肘15′否
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、熱伝導性が良好で異なる温度を有する2個の金属製
電極間に金属試料を挟着し、該金属試料に発生する熱起
電力を測定して該金属試料の成分含有率を測定する装置
であって、前記2個の電極を棒状として同一軸線上に配
置し、少なくとも一方の電極を前記軸線に沿って移動自
在とし、前記両電極間の温度差を検出する手段を設け、
少なくとも一方の電極に電極温度を上昇させるための加
熱手段を設け、前記検出手段と加熱手段を基に前記両電
極の温度差を所定温度差とする調節手段を設け、前記両
電極を介して金属試料に発生する熱起電力を測定する手
段を設けたことを特徴とする金属分析装置。 2、前記電極の移動は電動駆動機構により行うようにし
た特許請求の範囲第1項に記載の金属分析装置。 3、前記電極の金属試料に対する接触圧を検知して、前
記電極の移動を停止するようにした特許請求の範囲第1
項に記載の金属分析装置。 4、前記両電極の先端部の形状を半球状とした特許請求
の範囲第1項に記載の金属分析装置。 5、前記含有率を測定すべき成分を硅素とした特許請求
の範囲第1項に記載の金属分析装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20887584A JPS6186642A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 金属分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20887584A JPS6186642A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 金属分析装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6186642A true JPS6186642A (ja) | 1986-05-02 |
Family
ID=16563563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20887584A Pending JPS6186642A (ja) | 1984-10-04 | 1984-10-04 | 金属分析装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6186642A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004165233A (ja) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ゼーベック係数測定装置 |
CN103792264A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-05-14 | 李永亮 | 导线纯度检测装置 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50131594A (ja) * | 1974-04-04 | 1975-10-17 | ||
JPS552986A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-10 | Huntington Alloys | Metal classifier |
JPS58193307A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-11 | Kobe Steel Ltd | 溶銑の脱珪制御方法 |
-
1984
- 1984-10-04 JP JP20887584A patent/JPS6186642A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS50131594A (ja) * | 1974-04-04 | 1975-10-17 | ||
JPS552986A (en) * | 1978-06-19 | 1980-01-10 | Huntington Alloys | Metal classifier |
JPS58193307A (ja) * | 1982-05-07 | 1983-11-11 | Kobe Steel Ltd | 溶銑の脱珪制御方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004165233A (ja) * | 2002-11-11 | 2004-06-10 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | ゼーベック係数測定装置 |
CN103792264A (zh) * | 2014-01-26 | 2014-05-14 | 李永亮 | 导线纯度检测装置 |
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