SU1226227A1 - Устройство дл измерени температурной зависимости электрической проводимости материалов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к физической химии и измерительной технике и может быть использовано дл  экс- . пресс-определени  температурных зависимостей физико-химических свойств, а также дл  осуществлени  термического , термогравиметрического анализов и структурных исследований материалов в процессе изменени  их температуры . Цел5 изобретени  - ускорение измерений и повышение их точности . Это достигаетс  тем, что устройство дополнительно содержит нижнюю крьшжу, подъемное устройство, выполненное в виде пластины-основани  дл  размещени  измерительной  чейки, соединенное тросами и крестовиной с прот жными вальцами, наход щимис  вне корпуса и работающими с двигателем программного устройства, а электронагреватель , расположенный на внутренней стенке корпуса намотан вокруг него с шагом, измен ющимс  в геометрической прогрессии. Дл  расширени  области применени  устройство дополнительно содержит термоизо л ционный тракт, расположенньй на оси по обеим сторонам пластины-основани , имеющий сквозное отверстие дл  линии св зи и охлаждакндую рубашку , расположенную в теле тракта. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л to к а ю to

Description

Изобретение относитс  к физичес кой химии и измерительной технике и может быть использовано как дл  экспресс-определени  температурных зависимостей физико-химических свойств, так и дл  проведени  прецизионных измерений, а также }тд  осуществлени  термического, термогравиметрического анализов и структурных исследований материалов в процессе изменени  их температуры,

Целью изобретени   вл етс  ускорение измерений и повышение точности .

На фиг, 1 изображено устройство дл  измерени  температурной зависимости электрической проводимости материалов; на фиг, 2 - то же, внутрен н   часть с термоизол ционным кожухом; на фиг. 3 - то же, нижн  .часть с переходным отсеком и термоизол ционным кожухом (подъемное устройство в предельно нижнем положении).

Устройство 1 дл  измерени  температурной зависимости электрической проводимости материалов (фиг, О состоит из корпуса 2 с теплоизол цией 3, верхней 4 и нижней 5 крышек,электронагревател  6, закрепленного на электроизол ционном материале 7 и намотанного с шагом, з величивающимс  в геометрич еской прогрессии от верхней крьш1ки к нижней, что обеспечивает создание строго калиброванного градиента температуры по высоте устройства . Регулировка температуры осуществл етс  по средней температурной зоне посредством терморегул тора электронагревател , состо щего 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 электронагревател  6 от источника 12 переменного тока. Подъемное устройство измери- тельно  чейки ( чеек) 13 с изучав- . мым материалом 14 вьтолнено в виде установленной по скольз щей посадке на направл ющих 15 пластины-основани  16 дл  размещени  измерительной  чейки и соединено тросами 17 с крестовиной 18 и прот жными вальцами 19, работающими от двигател  с програмаппаратурой 21, Температура изучаемого материала дополнительно контролируетс  измерителем температуры, состо щим из жестко закрепленной, зачехленной термопары 22,гор чий конец 23 которой расположен в непосредственной близости от исследуемого материала либо непосредственно в

fO

13

20

30

нем, компенсационных проводов 24, соедин ющих термопару с измерительной аппаратурой, Термостабилизаци  холодных спаев 25 осуществл етс  в термостате 26.

Внутренн   часть 27 (фиг, 2) устройства имеет термоизол ционный кожух 28, жестко закрепленный на оси пластины-основани  16 и вьтолненный из термостойкого огнеупорного материала с низким коэффициентом теплопроводности . Термоизол ционный кожух 28 снабжен охлаждающей рубашкой 29, выполненной в виде змеевикового холодильника . Температура внутри термоизол ционного кожуха 28, имеющего 2J сквозную щель 30 в зоне расположени   чейки 13, регулируетс  терморегул тором , состо щим из датчика 31, исполнительного механизма. 32 и соеди- н тацих их компенсационных проводов 33. Исполнительный механизм включен в разрыв коммуникационной линии 34 дл  подачи воды в охлаждающую рубашку 29. При перемещении пластины-осно вани : термоизол ционный кожух по скольз щей посадке движетс  в от- версти х 35 в нижней 5 и верхней 4 крьшгках,

Отверсти  35 снабжены бортиками 36, вьтолн ющими роль направл нщих дл  кожуха 28, а также функцию теплового экрана и ограничителей дл  подъемного устройства. Дл  прохождени  светового измерительного сигнала от источника 37 к исследуемому материалз по беспроводной линии 38 св зи в корпусе переходного отсека имеетс  окно, через которое сигнал подаетс  к измерительной аппаратуре 39,

Нижн   часть 40 устройства имеет переходный отсек 41, образованньй нижней крьшжой и цельным корпусом 42, вьшолненным в виде монолитного цилиндрич(2ского стакана и закрепленным герметично на ней, Пластина-ос lO

45

SO

мным устройством, тросы 17 имеют гра- нование подъемного устройства дополлуировку по температуре. Лини  20 св зи соедин ет измерительную  че.йку 14 с измерительной и регистрирующей

12262272

аппаратурой 21, Температура изучаемого материала дополнительно контролируетс  измерителем температуры, состо щим из жестко закрепленной, зачехленной термопары 22,гор чий конец 23 которой расположен в непосредственной близости от исследуемого материала либо непосредственно в

нем, компенсационных проводов 24, соедин ющих термопару с измерительной аппаратурой, Термостабилизаци  холодных спаев 25 осуществл етс  в термостате 26.

Внутренн   часть 27 (фиг, 2) устройства имеет термоизол ционный кожух 28, жестко закрепленный на оси пластины-основани  16 и вьтолненный из термостойкого огнеупорного материала с низким коэффициентом теплопроводности . Термоизол ционный кожух 28 снабжен охлаждающей рубашкой 29, выполненной в виде змеевикового холодильника . Температура внутри термоизол ционного кожуха 28, имеющего сквозную щель 30 в зоне расположени   чейки 13, регулируетс  терморегул тором , состо щим из датчика 31, исполнительного механизма. 32 и соеди- н тацих их компенсационных проводов 33. Исполнительный механизм включен в разрыв коммуникационной линии 34 дл  подачи воды в охлаждающую рубашку 29. При перемещении пластины-осно вани : термоизол ционный кожух по скольз щей посадке движетс  в от- версти х 35 в нижней 5 и верхней 4 крьшгках,

Отверсти  35 снабжены бортиками 36, вьтолн ющими роль направл нщих дл  кожуха 28, а также функцию теплового экрана и ограничителей дл  подъемного устройства. Дл  прохождени  светового измерительного сигнала от источника 37 к исследуемому материалз по беспроводной линии 38 св зи в корпусе переходного отсека имеетс  окно, через которое сигнал подаетс  к измерительной аппаратуре 39,

Нижн   часть 40 устройства имеет переходный отсек 41, образованньй нижней крьшжой и цельным корпусом 42, вьшолненным в виде монолитного цилиндрич(2ского стакана и закрепленным герметично на ней, Пластина-ос

нительно снабжена отверсти ми 43 с центрами, расположенными по концентрическим окружност м. Нижн   крышка

5 снабжена патрубками 44 дл  подачи паров хладагента, патрубками 45 дл  создани  разр жени , патрубками 46 дл  подачи газа. В корпусе 42 переходного отсека 41 имеютс  герметически закрываемые отверсти  47, 48, 50 и 51 соответственно дл  коммуникационных линий 34, обеспечивающие подачу воды или паров хладагента к охлаждающей рубашке 29; отверстие 49 обеспечивак цее подачу газа; отверстие 52, обеспечивак цее подачу хладагента; отверстие 53, обеспечивающее создание разр жени . Коммуникационные линии 53 и 49 св заны также с патрубками 54 и 55. В корпусе переходного отсека имеетс  герметично закрытое окно 56 из материала, прозрачного дл  светового измерительного сигнала.

Устройство работает следующим образом.

Ячейка 13 с изучаемым материалом 14 посредством подъемного устройства по тросам 17с градуировкой по температуре устанавливаетс  в зону с требуемой температурой, котора  поддерживаетс  .посто нной, причем в каждой плоскости по диаметру внутренней части корпуса. 2 температура посто нна с точностью iO,.Врем  дл  стаби- Ш1зации образца 10-15 мин, выход на заданный режим 30-40 мин врем  перемещени  материала из одной температурной зоны в другую не более 10 с.

Принцип работы устройства на фиг. 2 и 3 аналогичен дл  устройства на фиг. 1. Эти типы конструкции преимущественно предназначены дл  проведени  оптических измерений, так как наличие термоизол ционного кожуха 28 с охлаждающей рубашкой 29 обеспечивает отсутствие искажений измерительного сигнала по пути его следовани , что в определенной степени могло бы иметь место в услови х среды с градиентом температуры, что особенно существенно дл  работ в видимой области спектра. При отсутствии необходимости исследований на пропускание кожух 28 может быть расположен лишь ниже пластины-основани , а переход- ньй отсек вьшолн етс  лишь у нижней крьшки 5. Наличие переходного отсека 41 обеспечивает проведение работ в услови х вакуума, любой газовой среды , в том числе и при избыточном давлении , а также при температурах ниже комнатной, в том числе отрицательных Пре.цлагаемое устройство обеспечивает повьшгение точности стабилизации

температуры не менее чем в 10 раз, что повьшает точность измерений зависимости . Наличие строго калиброванного градиента температур по высоте устройства сокращает врем  термостабилизации образца и достижени  необходимой температуры. Помимо измерени  температурной зависимости электрической проводимости материалов устройство позвол ет исследовать другие физико-химические свойства, проводить термический и термогравиметрический анализы и структурные исследовани  в процессе изменени  температуры материала.

Claims (2)

1. Устройство дл  измерени  температурной зависимости электрической проводимости материалов, содержащее корпус с теплоизол цией, верхней крышкой, электронагревателем, расположенным на электроизол ционном материале по внутренней стенке корпуса, терморегул тор электронагревател , измерительную  чейку, измеритель температуры и змер емого материала, отличающеес  тем, что, с целью ускорени  измерений и повышени  точности, оно дополнительно содержит нижнюю крышку, подъемное устройство измерительной  чейки, выполненное в виде установленной по скольз щей посадке на направл кнцих пластины-основани  дл  размещени  измерительной  чейки, соединенное тросами с крестовиной и прот жными вальцами, наход щимис  вне кррпуса и работакщими от двигател  с про-. . граммным устройством, а электронагреватель намотан на внутренней стенке корпуса с шагом, увели иваю- щимс  в геометрической прогрессии от верхней крышки к нижней.

2. Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени , оно ополнительно содержит термоизол ционный кожух, расположенный на оси ластины-основани  по обеим ее стоонам , и охлаждакнцую рубашку, распооженную в теле кожуха.

гв

16

13

-1г.

f - /-&(

S..T27

13

-1г.

10

f/a /;OvJ Гл

Фиг.1

I3Q

I сЦЧ. WJ5W,

.-X lf IIU n I Tji

Ш

j- rjj

и ffoKt/uMHOfii/ ,H/

Hococy вода -

(rraptji )/tadooseHmaj

I 114 5if

Газ -T

H ffa/fi/y/ Aacffct/

у I

Aacffct/

у I

Составитель , в .Гусева Редактор Л.Гратилло Техред Л.Олейник

Заказ 2119/37 . Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Корректор М.Самборска