RU94706U1 - CRUEL DEVICE - Google Patents
CRUEL DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU94706U1 RU94706U1 RU2009140709/22U RU2009140709U RU94706U1 RU 94706 U1 RU94706 U1 RU 94706U1 RU 2009140709/22 U RU2009140709/22 U RU 2009140709/22U RU 2009140709 U RU2009140709 U RU 2009140709U RU 94706 U1 RU94706 U1 RU 94706U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crucible
- electrical resistance
- locking element
- melt
- magnetic field
- Prior art date
Links
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
1. Тигельное устройство для установки бесконтактного фотометрического измерения электрического сопротивления высокотемпературного металлического расплава методом вращающегося постоянного магнитного поля, содержащее тигель, подвешенный на упругой нити в зоне нагрева вакуумной печи, отличающееся тем, что в него введены второй тигель и фиксирующий элемент, причем второй тигель размещен и коаксиально зафиксирован внутри первого тигля посредством фиксирующего элемента. ! 2. Тигельное устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксирующий элемент выполнен в форме коромысла. ! 3. Тигельное устройство по п.1, отличающееся тем, что второй тигель имеет форму симметричной фигуры вращения, отличной от цилиндра, например, в виде усеченного конуса или полусферы. 1. A crucible device for installing non-contact photometric measurement of the electrical resistance of a high-temperature metal melt by a rotating constant magnetic field method, comprising a crucible suspended on an elastic thread in a heating zone of a vacuum furnace, characterized in that a second crucible and a fixing element are inserted into it, the second crucible being placed and coaxially fixed inside the first crucible by means of a locking element. ! 2. The crucible device according to claim 1, characterized in that the locking element is made in the form of a rocker. ! 3. The crucible device according to claim 1, characterized in that the second crucible has the shape of a symmetrical figure of rotation different from the cylinder, for example, in the form of a truncated cone or hemisphere.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к технической физике, а именно к анализу материалов путем бесконтактного фотометрического определения электрического сопротивления нагреваемого тела в зависимости от температуры, в частности, к определению относительной электропроводности высокотемпературных металлических расплавов, например, стальных, нестационарным методом вращающегося магнитного поля. Дополнительной сферой применения являются металлургические процессы.The proposed utility model relates to technical physics, namely to the analysis of materials by non-contact photometric determination of the electrical resistance of a heated body as a function of temperature, in particular, to the determination of the relative electrical conductivity of high-temperature metal melts, for example, steel, by the unsteady method of a rotating magnetic field. An additional area of application is metallurgical processes.
Измерение физико-химических параметров металлических жидкостей, расплавов и шлаков, в частности, определение электрического сопротивления высокотемпературных расплавов в объеме нескольких см3, позволяет проводить прогностический анализ материалов и давать рекомендации для получения сплавов с заданными характеристиками на промышленных предприятиях, в частности, политермы электрического сопротивления позволяют выделять характерные критические температурные точки и гистерезисные характеристики нагрева - охлаждения. Для высокотемпературных исследований металлических расплавов с температурой плавления 1500°С…2000°С, лишь немногие способы измерений и установки для реализации этих способов могут быть использованы на практике. В частности, используют установку для бесконтактного фотометрического определения электрического сопротивления расплава, которая регистрирует параметры траектории отраженного от зеркала светового луча, а в конечном итоге - измеряет амплитудно-временные параметры крутильных колебаний цилиндрического тигля (отсчет углов поворота исследуемого образца), изготовленного из высокотемпературной бериллиевой керамики, с металлическим образцом - расплавом, коаксиально подвешенного на упругой нити в зоне нагрева. Установка содержит печь, вакуумную или с нейтральной атмосферой и молибденовым нагревателем, зеркало, укрепленное на упругой нити - подвесе, источник света, расположенный на некотором расстоянии от печи, фотоприемное устройство, например, шкала оптической линейки, по которой движется отраженный от зеркала световой зайчик. Процесс закручивания упругой нити на определенный угол в одном из направлений, осуществляют посредством электромагнитного узла закручивания - см. С.И.Филиппов и др. «Физико-химические методы исследования металлургических процессов», М., Металлургия, 1968, с.304-305, рис.127 (аналог). Такая многократно повторенная за один эксперимент процедура - закручивание, посредством электромагнитного узла, из состояния покоя тигля с расплавом, подвешенного на упругой нити, - отключение этого узла - измерение параметров крутильных колебаний - повторное закручивание - является типовым режимом измерений.Measurement of the physicochemical parameters of metallic liquids, melts and slags, in particular, determination of the electrical resistance of high-temperature melts in the volume of several cm 3 , allows one to carry out prognostic analysis of materials and make recommendations for producing alloys with desired characteristics in industrial enterprises, in particular, polytherms of electrical resistance allow distinguishing characteristic critical temperature points and hysteresis characteristics of heating - cooling. For high-temperature studies of metal melts with a melting point of 1500 ° C ... 2000 ° C, only a few measurement methods and installations for implementing these methods can be used in practice. In particular, they use a setup for non-contact photometric determination of the electrical resistance of the melt, which records the parameters of the trajectory of the light beam reflected from the mirror, and ultimately measures the amplitude-time parameters of torsional vibrations of a cylindrical crucible (reference angle of rotation of the test sample) made of high-temperature beryllium ceramic , with a metal sample - a melt, coaxially suspended on an elastic thread in the heating zone. The installation contains a furnace, a vacuum or with a neutral atmosphere and a molybdenum heater, a mirror mounted on an elastic thread - a suspension, a light source located at a certain distance from the furnace, a photodetector, for example, an optical scale, along which a light bunny reflected from a mirror moves. The process of twisting an elastic thread at a certain angle in one of the directions is carried out by means of an electromagnetic twisting unit - see S. I. Filippov et al. “Physicochemical Methods of Investigation of Metallurgical Processes”, M., Metallurgy, 1968, pp. 304–305 , fig. 127 (analog). Such a procedure repeated many times over in one experiment — twisting, by means of an electromagnetic unit, from a resting state of a crucible with a melt suspended on an elastic thread — turning this unit off — measuring the parameters of torsional vibrations — repeated twisting — is a typical measurement mode.
Недостатком тигля в этом устройстве при реальных нештатных или аварийных ситуациях, например, при быстром вскипании и выплескивании расплава из тигля, при спекании расплава с тиглем или появлении механического дефекта, например, трещины в стенке тигля, является длительная процедура восстановления работоспособности всей установки из-за процедуры замены тигля, его нового крепления и балансировки на упругой нити.The drawback of the crucible in this device in case of real emergency or emergency situations, for example, during rapid boiling and splashing of the melt from the crucible, during sintering of the melt with the crucible or the appearance of a mechanical defect, for example, a crack in the crucible wall, is a long procedure for restoring the entire plant to work due to procedures for replacing the crucible, its new fastening and balancing on an elastic thread.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является тигельное устройство в виде цилиндрического тигля, используемое в способе и устройстве для бесконтактного измерения электрического сопротивления высокотемпературного металлического расплава методом вращающегося магнитного поля - см. пат. РФ №2299425 публ. 20.05.2007 г. (прототип), содержащем вакуумную печь, в зоне нагрева которой на упругой нити коаксиально закреплен тигель из бериллиевой керамики с размещенным в нем исследуемым металлическим расплавом, с зафиксированным относительно тигля зеркалом, и источник вращающегося постоянного магнитного поля, магнитная система которого размещена вокруг вакуумной печи.Closest to the proposed invention in technical essence and the achieved result is a crucible device in the form of a cylindrical crucible, used in a method and apparatus for non-contact measurement of electrical resistance of a high-temperature metal melt by the method of rotating magnetic field - see US Pat. RF №2299425 publ. 05/20/2007 (prototype), containing a vacuum furnace, in the heating zone of which a crucible made of beryllium ceramics is coaxially fixed to the elastic filament with the studied metal melt placed therein, with a mirror fixed relative to the crucible, and a source of a rotating constant magnetic field whose magnetic system placed around a vacuum oven.
Недостатками этого тигельного устройства является, во-первых, необходимость предварительной механической обработки любого типономинала заготовок для тигля из бериллиевой керамики, поставляемых из других стран в виде стакана без каких-либо отверстий, в частности, сверление этих отверстий в стенках тигля. Во-вторых, учитывая высочайшую опасность для здоровья соединений бериллия - 1 класс опасности, ПДК=10-6 г/м3, процесс обработки требует специальных условий. В-третьих, в случае повреждения такого тигля в процессе эксперимента, например, при спекании расплава с тиглем и невозможности извлечения этого расплава при остывании из тигля, исследование прекращают до нового рассверливания следующего тигля, его фиксации на упругой нити, новой процедуры коаксиальной балансировки системы «упругая нить-тигель». Таким образом, восстановление работоспособности установки из-за смены тигля, а в конечном итоге, исследование свойств расплава при возникновении таких ситуаций откладывают на значительный отрезок времени, например, на неделю, что недопустимо, например, при запланированной по времени диагностике расплавов. Кроме того, при исследованиях других расплавов может оперативно потребоваться другой типономинал заготовок для тигля с другими размерами.The disadvantages of this crucible device are, firstly, the need for preliminary machining of any type of bilillium ceramic crucible blanks, supplied from other countries in the form of a glass without any holes, in particular, drilling these holes in the walls of the crucible. Secondly, given the highest health hazard of beryllium compounds — hazard class 1, MPC = 10 -6 g / m 3 , the processing process requires special conditions. Thirdly, in the case of damage to such a crucible during the experiment, for example, during sintering of a melt with a crucible and the impossibility of extracting this melt when cooling from the crucible, the study is stopped until the next crucible is reamed, fixed on an elastic thread, a new procedure for coaxial balancing of the system elastic crucible. " Thus, the restoration of the plant’s operability due to a change in the crucible, and, ultimately, the study of the properties of the melt in the event of such situations, is postponed for a significant period of time, for example, for a week, which is unacceptable, for example, when the melts are scheduled to be diagnosed in time. In addition, in studies of other melts, another type-name of workpieces for crucibles with different sizes may be promptly required.
Задачей предлагаемой полезной модели является ускоренное и безопасное для персонала восстановление работоспособности всей установки при замене, например - аварийной, тигля, для обеспечения отсчета углов поворота исследуемого образца при изменениях электрического сопротивления расплава от температуры, а в конечном итоге - повышение оперативности и надежности бесконтактного измерения электрического сопротивления у высокотемпературного металлического расплава методом вращающегося магнитного поля.The objective of the proposed utility model is the accelerated and safe for the staff recovery of the entire installation when replacing, for example, an emergency, crucible, to ensure that the angle of rotation of the test sample is measured when the electrical resistance of the melt changes with temperature, and ultimately to improve the efficiency and reliability of non-contact electrical measurement resistance of a high-temperature metal melt by the method of a rotating magnetic field.
Для решения поставленной задачи предлагается тигельное устройство для установки измерения электрического сопротивления высокотемпературных металлических расплавов методом вращающегося магнитного поля.To solve this problem, a crucible device is proposed for installing the measurement of electrical resistance of high-temperature metal melts by the method of rotating magnetic field.
В тигельное устройство для установки бесконтактного фотометрического измерения электрического сопротивления высокотемпературного металлического расплава методом вращающегося постоянного магнитного поля, коаксиально подвешенный на упругой нити в зоне нагрева вакуумной печи, введены второй тигель и фиксирующий элемент, причем второй тигель вставлен и коаксиально зафиксирован внутри первого тигля посредством фиксирующего элемента.A second crucible and a fixing element are introduced into the crucible device for installing non-contact photometric measurement of the electrical resistance of a high-temperature metal melt by the method of rotating a constant magnetic field coaxially suspended on an elastic thread in the heating zone of a vacuum furnace, the second crucible being inserted and coaxially fixed inside the first crucible by means of a fixing element .
Кроме того, фиксирующий элемент имеет форму в виде коромысла.In addition, the locking element is in the form of a rocker.
Кроме того, второй тигель может иметь форму симметричной фигуры вращения, отличной от цилиндра, например, в виде полусферы или усеченного конуса.In addition, the second crucible may be in the form of a symmetrical figure of rotation different from the cylinder, for example, in the form of a hemisphere or a truncated cone.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечивают возможность ускоренного и безопасного для персонала восстановления работоспособности всей установки при внештатно возникшей необходимости замены тигля или исследуемого металлического образца, а в конечном итоге, обеспечивают отсчет углов поворота исследуемого образца при изменениях электрического сопротивления расплава от температуры.Distinctive features of the proposed technical solution provide the ability to quickly and safely restore the operability of the entire installation when there is an emergency need to replace the crucible or the metal sample under study, and ultimately provide a reference of the angle of rotation of the test sample when the melt electrical resistance varies with temperature.
Предлагаемая полезная модель тигельного устройства поясняется чертежом конструкции.The proposed utility model of the crucible device is illustrated by the design drawing.
Тигельное устройство для установки бесконтактного фотометрического измерения электрического сопротивления высокотемпературного металлического расплава методом вращающегося постоянного магнитного поля содержит тигель 1, в который коаксиально вставлен второй тигель 2 и фиксирующий элемент 3.The crucible device for installing non-contact photometric measurement of the electrical resistance of a high-temperature metal melt by the method of rotating constant magnetic field contains a crucible 1, into which a second crucible 2 and a fixing element 3 are coaxially inserted.
Тигли 1 и 2, а также фиксирующий элемент 3 выполнены из высокотемпературной бериллиевой керамики.Crucibles 1 and 2, as well as the fixing element 3 are made of high temperature beryllium ceramics.
Тигель 2 может иметь симметричную форму тела вращения, отличного от цилиндра - например, полусферы или усеченного книзу конуса, при сохранении требования приблизительного равенства высоты внутренней части тигля 2 и его диаметра - фигуры, максимально близкой к сфере, которая является идеальной формой для данного способа измерения электрического сопротивления высокотемпературных металлических расплавов методом вращающегося магнитного поля.Crucible 2 may have a symmetrical shape of a body of revolution other than a cylinder — for example, a hemisphere or a cone truncated downward, while maintaining the requirement of approximate equality of the height of the inside of the crucible 2 and its diameter — a figure as close as possible to the sphere, which is the ideal shape for this measurement method electrical resistance of high-temperature metal melts by the rotating magnetic field method.
Фиксирующий элемент 3 имеет форму коромысла с погружением выступающей части в полость тигля 2, а противоположно выступающие боковые части фиксирующего элемента 3 отстоят от внутренней поверхности тигля 1 на 0,1…0,2 мм, что позволяет коаксиально установить тигель 2 внутри тигля 1.The locking element 3 is in the form of a rocker arm with the protruding part immersed in the cavity of the crucible 2, and the oppositely protruding lateral parts of the locking element 3 are 0.1 ... 0.2 mm away from the inner surface of the crucible 1, which makes it possible to coaxially install the crucible 2 inside the crucible 1.
Тигельное устройство используют следующим образом. В тигель 2 помещают исследуемый металлический образец (шихту) объемом около 0,5 см3, вставляют его на дно тигля 1 после чего сверху накрывают тигель 2, как крышкой, фиксирующим элементом 3, вставляя его выступающую часть в полость тигля 2. Габаритный размер фиксирующего элемента 3 на 0,2…0,5 мм меньше внутреннего диаметра тигля 1. Затем в симметричные отверстия в верхней части тигля 1 вставляют керамическую шпильку 4, которая соединяет тигель 1, и таки образом, все тигельное устройство, с керамической подвеской, висящей на упругой нити (на схеме не показано). После этого тигельное устройство готово к работе. Его коаксиально подвешивают в центр высокотемпературной зоны печи (на схеме не показано), закрывают установку (на схеме не показано), включают вакуумный насос (на схеме не показано) и приступают к исследованиям.The crucible device is used as follows. The test metal sample (charge) with a volume of about 0.5 cm 3 is placed in the crucible 2, it is inserted on the bottom of the crucible 1, and then the crucible 2 is covered from above, like a lid, with the fixing element 3, inserting its protruding part into the cavity of the crucible 2. The overall size of the fixing element 3 is 0.2 ... 0.5 mm smaller than the inner diameter of the crucible 1. Then, in a symmetrical hole in the upper part of the crucible 1, a ceramic pin 4 is inserted, which connects the crucible 1, and thus, the entire crucible device, with a ceramic suspension hanging on elastic thread (not shown in the diagram cauldron). After that, the crucible device is ready for operation. It is coaxially suspended in the center of the high-temperature zone of the furnace (not shown in the diagram), the installation is closed (not shown in the diagram), the vacuum pump (not shown in the diagram) is turned on, and studies are started.
В случае возникновения аварийной или нештатной ситуации, например, вскипания и расплескивания высокотемпературного расплава, выключают установку, вынимают тигельный узел, вынимают шпильку 4, разъединяют таким образом тигель 1 и керамическую подвеску, после чего из тигля 1 извлекают пинцетом фиксирующий элемент 3. В зависимости от состояния исследуемого образца принимают решение - заменить тигель 2, или достаточно заменить шихту в нем, после чего продолжить исследования.In the event of an emergency or abnormal situation, for example, boiling and splashing of a high-temperature melt, turn off the unit, remove the crucible assembly, remove the pin 4, thus disconnect the crucible 1 and the ceramic suspension, after which the fixing element 3 is removed from the crucible 1, depending on the states of the test sample decide whether to replace the crucible 2, or simply replace the charge in it, and then continue the study.
Это обеспечивает без перенастройки установки возможность ускоренного и безопасного для персонала восстановления работоспособности установки, а в конечном итоге, обеспечивает отсчет углов поворота исследуемого образца при изменениях электрического сопротивления расплава от температуры.This provides, without reconfiguring the installation, the possibility of an accelerated and safe for personnel recovery of the installation, and ultimately, provides a reference angle of rotation of the test sample when the electrical resistance of the melt changes with temperature.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009140709/22U RU94706U1 (en) | 2009-11-03 | 2009-11-03 | CRUEL DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009140709/22U RU94706U1 (en) | 2009-11-03 | 2009-11-03 | CRUEL DEVICE |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94706U1 true RU94706U1 (en) | 2010-05-27 |
Family
ID=42680947
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009140709/22U RU94706U1 (en) | 2009-11-03 | 2009-11-03 | CRUEL DEVICE |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU94706U1 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454656C1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-06-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method of measuring kinematic viscosity and electrical resistance of molten metal (versions) |
RU2457473C2 (en) * | 2010-10-21 | 2012-07-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method of measuring electrical resistance of molten metal through rotating magnetic field method |
CN109946188A (en) * | 2019-03-25 | 2019-06-28 | 莱州市电子仪器有限公司 | Flaky material is detected by the device and method of metal melt flow thermal shock resistance properties |
CN113218978A (en) * | 2021-05-10 | 2021-08-06 | 上海大学 | In-situ diffraction experiment method and device |
RU2763925C1 (en) * | 2020-09-10 | 2022-01-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Crucible apparatus |
RU2788155C1 (en) * | 2022-05-19 | 2023-01-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (ИВТЭ УрО РАН) | Device for preparation, purification and research of physical and chemical properties of melts of alkali metal halide |
-
2009
- 2009-11-03 RU RU2009140709/22U patent/RU94706U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2454656C1 (en) * | 2010-10-21 | 2012-06-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method of measuring kinematic viscosity and electrical resistance of molten metal (versions) |
RU2457473C2 (en) * | 2010-10-21 | 2012-07-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Method of measuring electrical resistance of molten metal through rotating magnetic field method |
CN109946188A (en) * | 2019-03-25 | 2019-06-28 | 莱州市电子仪器有限公司 | Flaky material is detected by the device and method of metal melt flow thermal shock resistance properties |
RU2763925C1 (en) * | 2020-09-10 | 2022-01-11 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Crucible apparatus |
CN113218978A (en) * | 2021-05-10 | 2021-08-06 | 上海大学 | In-situ diffraction experiment method and device |
RU2788155C1 (en) * | 2022-05-19 | 2023-01-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской академии наук (ИВТЭ УрО РАН) | Device for preparation, purification and research of physical and chemical properties of melts of alkali metal halide |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU94706U1 (en) | CRUEL DEVICE | |
Paradis et al. | Non-contact measurements of surface tension and viscosity of niobium, zirconium, and titanium using an electrostatic levitation furnace | |
CN112748108B (en) | Real-time measuring system for wettability parameter of space high-temperature melt material | |
CN110252986A (en) | A kind of ultrahigh vacuum electromagnetic suspension material preparation system and method | |
RU2299425C1 (en) | Method for the non-contact measurement of the electric resistance of the metallic solid sample or its smelt by the method of the rotating magnetic field and the device for its realization | |
Venturelli | Heating microscopy and its applications | |
CN203068996U (en) | Temperature measuring device for medium-frequency induction sintering furnace | |
Paradisa et al. | Density of liquid gold measured by a non-contact technique | |
CN110777069B (en) | Method for monitoring and controlling the temperature of a laboratory instrument sample holder | |
MX2011009997A (en) | Apparatus for measuring the position of the electrodes in an electric furnace. | |
CN102430750B (en) | Method and device for carrying out online component detection and solidification structure control on magnesium alloy | |
RU191826U1 (en) | Device for fixing the heater in an electric furnace | |
RU150382U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING SURFACE TENSION AND / OR DENSITY OF LIGHT-MELTING METAL MELTS | |
RU149156U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING SURFACE TENSION AND / OR DENSITY OF METAL MELTS | |
Lukovic et al. | An inclined plane based instrument for determining the static coefficient of friction at high temperatures | |
CN106291901B (en) | A kind of sample wafer detector and microcobjective detecting system | |
RU160841U1 (en) | CRUCIBLE | |
CN106868249B (en) | The decision-making system and method for metallurgical furnace furnace lining safety based on temperature pre-warning mechanism | |
RU188056U1 (en) | Suspension Fixing Assembly | |
RU2473883C2 (en) | Apparatus for contactless photometric determination of characteristics of molten metal | |
Konovalov et al. | Structure-phase states of silumin surface layer after electron beam and high cycle fatigue | |
RU2563337C2 (en) | Method and device for electric furnace heater control | |
RU2535525C1 (en) | Electrical resistivity determination method and device for its implementation | |
CN106378526B (en) | A kind of experimental provision can be used for high heating rate Diffusion Welding | |
RU2457473C2 (en) | Method of measuring electrical resistance of molten metal through rotating magnetic field method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20101104 |