SU1700454A1 - Устройство дл измерени удельного сопротивлени образцов полиалюминатов натри - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  измерени  электросопротивлени  образцов полиалюминатов натри  (ПАН), в частности удельного сопротивлени  (УС) ампул (трубок) ПАН в радиальном направлении . Цель изобретени  - повышение точности измерени  УС за счет снижени  систематической и случайной погрешностей . Дл  этого на образец устанавливают с противоположных сторон соосно две ме- таплическиетрубки-токоотводы, внутри которых находитс  матрица из графитового войлока, пропитанного расплавом солей № М02+№МОз, причем величина внутреннего диаметра токоотвода (диаметр электрода ) d выбираетс  согласно в/ыражению h d D/2, где h - толщина образца; D - его диаметр или наименьший из размере в в случае нецилиндрического образца. При пропускании через образец переменного тока (I) измео етс  чапо жение между электродами (U) и по измеренным значени м U и I с уметом геометрических размеров образца и электродов вычисл етс  УС 1 з.п.ф-лы, 1 и п., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к измерени м при производстве химических источников тока, в частности к измерени м удельного сопротивлени  изделий из полиалюминатов натри  (ПАН) в виде пластин, трубок или ампул.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  удельного сопро- дивлени  образцов из ПАН путем снижени  пол ризационного сопротивлени  электродов и выборз соотношени  между геометрическими размерами образца и электродов, обеспечивающего минимизацию случайной погрешности измерени .

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство соДержит две соосно расположенные никелевые трубки-токоотводы 1

(внутренний диаметр 3 мм), внутри которых размещены электроды 2 в виде дисков из графитового войлока (удельное сопротивление РВОЙЛ 0,5-1,0 Ом-см), пропитанного расплавом солей NaN02 + NaNOs эвтектического состава. Между трубками-токоотвода- ми установлен измер емый образец 3. Трубки-токоотводы соединены с генератором 4 переменного тока и измерителем 5 напр жени .

Устройство работает следующим образом .

Через образец 3 протекает гок, формируемый источником 4 тока Падение напр жени  на исследуемом образце оцениваетс  измерителем 5 напр жени . Повышение точности измерени  удельного сопротивлени  в предлагаемом устройстве

3

Ь.

сл

N

св зано со снижением как систематической , так и случайной погрешностей. Систематическа  погрешность уменьшаетс  за счет снижени  сопротивлени  контактов вследствие применени  вместо блокирующих металлических электродов обратимых электродов в виде расплава солей натри . В ПАН проводимость определ етс  переносом ионов натри , поэтому, использование расплава натриевых солей, обладающего проводимостью такого же типа, резко снижает контактное сопротивление твердый электролит - расплав. Низкое сопротивление контакта расплав - токоотвод достигаетс  за счет разветвленной поверхности высокопровод щего графитого войлока, обладающего хорошей смачиваемостью расплавом натриевых солей . Кроме того, расплав и графитовый войлок имеют низкое пол ризационное сопротивление.

Случайна  погрешность дл  известного- устройства складываетс  из погрешности AR , обусловленной точностью измерени  сопротивлени  образца, и погрешности ЛК, св занной с ошибками в определении геометрических размеров образца. Дл  диска диаметром D и толщиной h

ДК 2 ДО+Дп,

где ДО - погрешность определени  диаметра;

Ah - погрешность определени  толщины образца.

При этом никаких ограничений на размеры образца не накладываетс . Снижение случайной погрешности достигаетс  созданием определенных условий измерени  путем выбора геометрических размеров согласно выражению h d :Ј 0/2. В этом случае , кроме погрешностей определени  D и h, на точность измерени  могут оказать вли ние погрешностей в определении диаметра электрода d (при использовании одной и той же измерительной  чейки Ad - величина посто нна  и  вл етс  систематической погрешностью), а также ошибки в центрировании образца относительно оси токоподвода, что с точки зрени  растекани  тока равноценно, изменению диаметра образца ДО.

Рассмотрение процесса растекани  тока в системе с граничными услови ми, подобными услови м, возникающим при реализации предлагаемого устройства, показывает , что измеренное значение сопротивлени  R определ етс  выражени ми

R p/Ki ; +

+

оо I

и (gn BI )

B1 .oglS(Oh)

,

th(oh -Hi);

где li - функци  Бессел  Т рода I пор дка;

On - положительные корни уравнени  li(ff)0.

Проведенный численный эксперимент позволил вы вить, что дл  образцов, имеющих диаметр D/d 2 и толщину h/d 1. значени  коэффициента К, а следовательно,

и сопротивлени  R практически не зависит от диаметра образца. Поэтому погрешность определени  D, а также ошибки в центровке образца не должны оказывать вли ни  на точность измерени  сопротивлени . Этот

вывод подтверждаетс  и в физическом эксперименте .

Дл  оценки вли ни  электронопрово- д щего войлока, пропитанного расплавом солей натри , на результаты измерени 

сопротивлени  образцов проведены измерени  удельного сопротивлени  образца

(И 1,2 мм, мм) по двухэл.ек- тродной схеме на частоте 30 кГц в устройствах , использующих различные типы

электродов.

В таблице представлено удельное сопротивление образца, измеренное в устройствах с различными типами электродов. Наблюдаемый разброс в измеренных

значени х св зан с различи ми в пол ризационном сопротивлении используемых электродов. Как видно из таблицы, применение электронопровод щей матрицы снижает сопротивление электрода, причем

лучшие результаты достигаютс  при использовании графитового войлока.

Удельное сопротивление образца, измеренное в осевом направлении, 4,6 Ом -см, внутренний диаметр токоподвода 3 мм, температура измерени  300°С, имеющих диаметр электродов 2 и 3 мм. Это позвол ет реализовать восемь вариантов соотношений между h, D, d, причем дл  каждого варианта имеетс  по четыре параллельных

образца, дл  которых вычисл етс  среднее значение сопротивлени , а также средне- квадратичное отклонение от среднего значени  Ар, которое характеризует случайную погрешность измерени .

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  удельного сопротивлени  образцов полиалюминатов натри , содержащее два соосно расположенных электрода, соединенные с противоположными сторонами образца, генератор переменного тока, выводы которого соединены с двум  электродами, измеритель напр жени , входы которого подключены к электродам, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  удельного сопротивлени , электроды выполнены в виде диска из графитового войлока , (пропитанного1 расплавом солей NaNOa + NaNOa эвтектического состава.

   причем диаметр электродов d св зан с размерами образца соотношением

   h d D/2,

   где h - толщина образца;

   D - его диаметр (или наименьший из размеров в случае образца нецилиндрической формы).
2. 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что, с целью повышени  удобства эксплуатации, электроды расположены внутри металлической трубки,  вл ющейс  токоотводом.

   Материал электрода

   Удельное сопротивление, Ом-см

   Расплав натриевых солей (РНС)

   РНС+ никелева  сетка

   РНС+ никелевый войлок

   РНС+медный войлок

   РНС+ платинова  сетка

   РНС+ графитовый войлок

   7

   sSNS

   У////////////.

   I

   2 3 /

   1

   Примечание

   Войлок окисл етс 

   sSNS

   2 3 /

   ////

   I

   sss

   d