×
27.06.2015
216.013.58da

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ И/ИЛИ ПЛОТНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу материалов, в частности к определению физико-химических параметров высокотемпературных металлических расплавов методом геометрии так называемой «большой капли», т.е. путем измерения параметров силуэта лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава посредством фотометрии. Изобретение может быть использовано в лабораторных исследованиях, на металлургических предприятиях, в вузах. Способ определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов, использующий метод фотометрии покоящейся большой капли, при котором твердые образцы при исследованиях загружают в зону нагрева электропечи горизонтального типа, после чего исследуют каждый из загруженных твердых образцов. При этом каждый твердый образец размещают на отдельной подложке, загрузку этих подложек с твердыми образцами в зону нагрева электропечи горизонтального типа производят одновременно, после чего осуществляют одновременное исследование всех вышеуказанных образцов. Устройство определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов содержит электропечь горизонтального типа с зоной нагрева исследуемых твердых образцов, приспособление, предназначенное для одновременного размещения в нем нескольких исследуемых твердых образцов, и шток для перемещения исследуемых твердых образцов в зону нагрева. Причем приспособление выполнено с возможностью его перемещения в зону нагрева вышеуказанной электропечи, а шток выполнен с возможностью перемещения в зону нагрева вышеуказанного приспособления, предназначенного для одновременного размещения в нем нескольких вышеуказанных образцов. Техническим результатом является увеличение производительности исследований, расширение функциональных возможностей определения параметров поверхностного натяжения и/или плотности путем одновременного получения и синхронного сравнения параметров по меньшей мере двух изучаемых образцов, а также уменьшение времени экспериментов и энергопотребления. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу материалов, в частности к определению физико-химических параметров высокотемпературных металлических расплавов методом геометрии так называемой «большой капли», т.е. путем измерения параметров силуэта лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава посредством фотометрии. Изобретение может быть использовано в лабораторных исследованиях, на металлургических предприятиях, в вузах.

Известны способ определения плотности металлических расплавов и устройство, которое используют для реализации способа, с использованием одного капельного образца расплава известной массы, помещенного на подложке в высокотемпературной зоне нагрева электропечи горизонтального типа, при котором осуществляют получение фотоспособом посредством расположенного вне электропечи фотоприемника с объективом, силуэта поперечного сечения эллипсовидной капли на компьютере, по которому определяют объем и плотность капли - см. пат. РФ №2459194 - аналог.

Известны способ и устройство для определения поверхностных свойств и плотности расплавов с полуавтоматической подачей нескольких образцов в зону нагрева электропечи - см. Ниженко В.И., Смирнов Ю.И. «Установка для определения поверхностных свойств и плотности расплавов с полуавтоматической подачей образцов в зону нагрева», в кн. «Методы исследования и свойства границ раздела контактирующих фаз», Киев, Наукова думка, 1977, с.33-40, рис.6 - аналог. При этом в горизонтальную электропечь загружают несколько образцов, размещают их на вращающейся обойме, выполненной на основе сервомотора и редуктора, и механический толкатель в виде штока, последовательно по одному загружает образцы в высокотемпературную зону нагрева и наблюдений. Образец исследуют с помощью метода фотометрии. После изучения образца посредством этого же штока его выталкивают из зоны нагрева, загружают следующий образец и проводят новое исследование.

Прототипом предлагаемого способа является способ определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов, использующий метод фотометрии покоящейся большой капли, при котором твердые образцы при исследованиях загружают в зону нагрева электропечи горизонтального типа, после чего исследуют каждый из загруженных твердых образцов - см. вышеуказанное, Ниженко В.И., Смирнов Ю.И. …, рис.2. При этом используют загрузочно-разгрузочное устройство в виде приспособления. представляющего собой набор подложек - полочек, расположенных вертикально друг над другом в этажерке-кассете, на каждой из полочек которой размещен один исследуемый твердый образец. Штоком механически воздействуют (толкают) только на один исследуемый образец. Их последовательно, по одному, посредством горизонтального штока загружают (толкают) в зону нагрева электропечи, с заменой предыдущего образца на последующий и выгрузкой (выталкиванием) этим же штоком исследованного предыдущего образца из зоны нагрева. Последовательно, по одному, исследуют каждый из образцов посредством расположенного вне электропечи фотоприемника с объективом и компьютера. При этом анализируют изображение силуэта исследуемого образца, отображаемое на дисплее компьютера.

Прототипом предлагаемого устройства является устройство определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов, содержащее электропечь горизонтального типа с зоной нагрева исследуемых твердых образцов, приспособление, предназначенное для одновременного размещения в нем нескольких исследуемых твердых образцов, и шток для перемещения исследуемых твердых образцов в зону нагрева - см. вышеуказанное, Ниженко В.И., Смирнов Ю.И. …, рис.2. Приспособление представляет собой набор подложек - полочек, расположенных вертикально друг над другом в виде этажерки-кассеты, на каждой из полочек которой размещен один исследуемый образец. Ось горизонтального штока совпадает с горизонтальной осью капельного расплава исследуемого образца, находящегося в зоне нагрева электропечи. Вне электропечи расположены объектив и фотоприемник, который соединен с компьютером Изображение силуэта исследуемого образца, полученное в фотоприемнике, отображается на дисплее компьютера.

Недостатком аналогов и прототипа является последовательное неодновременное использование во время каждого из исследований единственного образца, после чего данный образец заменяют следующим и исследуют его. Это ограничивает производительность исследований, не обеспечивает одновременное получение и синхронное сравнение параметров изучаемых образцов при одинаковой для образцов температуре, а также не позволяет уменьшить время экспериментов и энергопотребление.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение производительности исследований, расширение функциональных возможностей способа и устройства определения параметров поверхностного натяжения и/или плотности, осуществление одновременного получения и синхронного сравнения параметров по меньшей мере двух изучаемых образцов при одинаковой для образцов температуре, а также уменьшение времени экспериментов и энергопотребления.

Поставленная задача решается с помощью предлагаемого изобретения - способа и устройства определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов.

1. Способ определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов, использующий метод фотометрии покоящейся большой капли, при котором твердые образцы при исследованиях загружают в зону нагрева электропечи горизонтального типа, после чего исследуют каждый из загруженных твердых образцов, отличающийся тем, что каждый твердый образец размещают на отдельной подложке, загрузку этих подложек с твердыми образцами в зону нагрева электропечи горизонтального типа производят одновременно, после чего осуществляют одновременное исследование всех вышеуказанных образцов.

2. Устройство определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов, содержащее электропечь горизонтального типа с зоной нагрева исследуемых твердых образцов, приспособление, предназначенное для одновременного размещения в нем нескольких исследуемых твердых образцов, и шток для перемещения исследуемых твердых образцов в зону нагрева, отличающееся тем, что приспособление выполнено с возможностью его перемещения в зону нагрева вышеуказанной электропечи, а шток выполнен с возможностью перемещения в зону нагрева вышеуказанного приспособления, предназначенного для одновременного размещения в нем нескольких вышеуказанных образцов.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:

фиг.1 представляет блок-схему устройства определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов;

фиг.2 - схему зоны нагрева электропечи;

фиг.3 - фотографию штока с подложками и образцами;

фиг.4 - фотоизображение исследуемых образцов на подложках.

Способ определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов осуществляют посредством устройства, которое содержит электропечь 1, зону нагрева 2, фотоприемник 3, соосный с размещенной в зоне нагрева электропечи 1 вакуумной камерой горизонтального типа 4, цилиндрический электронагреватель 5, который создает зону нагрева 2, образцы фиксированной массы 6, каждый из них расположен на срезе одной из цилиндрических подложек 7, закрепленных на одном из концов регулируемого штока 8, другой конец которого через вакуумный уплотнительный узел 9 соединен с узлом изменения положения подложки 10, который соединен с блоком сигнализации и управления 11, соединенным с одним из портов компьютера 12, на дисплей 13 которого выводят изображение образцов фиксированной массы 6 на подложках 7.

Электропечь 1 мощностью 20 кВА выполнена в виде оригинальной конструкции, питающейся от силовой сети. Фотоприемник 3 выполнен в виде телекамеры, например, 3372Р Sanyo, или цифрового фотоаппарата с разрешением более 1 Мпиксел и соединен с компьютером посредством USB-кабеля. Цилиндрический электронагреватель 5 выполнен из тугоплавкого немагнитного металла, например Мо, и обеспечивает изотермическую зону нагрева. Каждая подложка 7 выполнена в виде цилиндрического тела из высокотемпературной керамики, например бериллиевой. Регулируемый шток 8 выполнен из молибдена. Вакуумный уплотнительный узел 9 сделан из вакуумной резины. Узел изменения положения подложки 10 выполнен в виде исполнительного устройства с зубчатыми передачами, например с применением двух шаговых двигателей - регуляторов холостого хода автомобиля ВАЗ 2112-1148300-01(03), причем каждый из двигателей производит регулировку штока 8 по одной оси. К одному из портов компьютера 12 подключен блок сигнализации и управления 11, выполненный, например, в виде коммутатора на основе транзисторных ключей или реле, он дополнительно содержит типовую схему пороговой сигнализации, например звуковой, в виде автоколебательного мультивибратора частотой 1 кГц на транзисторах КТЗ15 с нагрузкой в виде динамической маломощной - 0,1 Вт головки.

Способ определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов осуществляют посредством вышеописанного устройства следующим образом. Подготавливают, например, два изучаемых образца 6, у каждого из которых определяют массу, после чего каждый из них помещают на одну из подложек 7, эти подложки 7 размещают, например, последовательно или в шахматном порядке, на одном из концов штока 8 (см. фиг.3) в центре вакуумной камеры горизонтального типа 4 в зоне нагрева 2 электропечи 1, после чего вакуумную камеру 4 закрывают. Включают вакуумный насос (на схеме не показано) и электропечь 1, осуществляют начальную стадию эксперимента, при которой регулируют горизонтальность подложек 7, после чего начинают основную стадию эксперимента и наблюдают на дисплее 13 все этапы эксперимента. Изображение на дисплее 13 образцов расплава 6, лежащих на горизонтальных подложках 7, полученное во время одного из экспериментов и приведенное на фиг.4, подтверждает возможность и целесообразность одновременного синхронного анализа изображения нескольких образцов 6.

Предложенное техническое решение обеспечивает увеличение производительности исследований, расширение функциональных возможностей определения параметров поверхностного натяжения и/или плотности путем одновременного получения и синхронного сравнения параметров по меньшей мере двух изучаемых образцов, а также уменьшение времени экспериментов и энергопотребления.


СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ И/ИЛИ ПЛОТНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ И/ИЛИ ПЛОТНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ И/ИЛИ ПЛОТНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ
СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО НАТЯЖЕНИЯ И/ИЛИ ПЛОТНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 19.
27.01.2013
№216.012.20be

Устройство для бесконтактного фотометрического определения характеристик металлических расплавов

Изобретение относится к устройству для определения, контроля и измерения физических параметров веществ и предназначено для бесконтактного фотометрического определения характеристик металлических расплавов, в частности кинематической вязкости и электропроводности. Устройство содержит тигель с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473883
Дата охранного документа: 27.01.2013
20.03.2013
№216.012.301d

Способ определения аномалий на политермах свойств высокотемпературных металлических расплавов (варианты)

Изобретение относится к технической физике, а именно к способам контроля и измерения свойств веществ, и предназначено для определения аномалий на политермах свойств высокотемпературных металлических расплавов. Дополнительной сферой применения являются металлургические процессы, в частности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477852
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.04.2013
№216.012.3450

Способ определения точки кюри металлических высокотемпературных ферромагнитных сплавов

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при определении температурной зависимости вязкости высокотемпературных металлических ферромагнетиков - сплавов на основе Fe, Co, Ni. Для осуществления заявленного способа используют установку фотометрического определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478935
Дата охранного документа: 10.04.2013
10.11.2013
№216.012.7f52

Способ экспресс-диагностики однородности высокотемпературных металлических расплавов

Изобретение относится к технической физике, а именно к способам контроля и измерения физических параметров веществ, и предназначено для экспресс-диагностики однородности высокотемпературных металлических расплавов на основе Fe, Со, Ni в условиях цеха, путем бесконтактного определения вязкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498267
Дата охранного документа: 10.11.2013
27.05.2014
№216.012.cb24

Способ определения плотности металлических расплавов

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических расплавов путем измерения плотности и поверхностного натяжения неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца расплава посредством фотоэлектронной объемометрии. Образец...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517770
Дата охранного документа: 27.05.2014
20.10.2014
№216.012.fe9f

Способ и устройство для определения плотности и поверхностного натяжения многокомпонентных металлических расплавов

Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу материалов, в частности к определению физико-химических параметров многокомпонентных металлических расплавов методом геометрии «большой капли», т.е. путем измерения параметров неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531039
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.feb0

Способ и устройство для бесконтактного измерения удельного электрического сопротивления металлического сплава методом вращающегося магнитного поля

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ и устройство для бесконтактного измерения удельного электрического сопротивления металлического сплава методом вращающегося магнитного поля и может использоваться для анализа материалов, в частности металлов и сплавов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531056
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.feb8

Способ и устройство для исследования параметров расплавов

Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу физико-химических параметров металлических сплавов, в частности, на основе железа или никеля, путем фотометрического определения кинематической вязкости v, электросопротивления ρ и плотности d нагреваемого образца в зависимости от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531064
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.feba

Устройство для крепления электронагревателя в электропечи

Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу материалов путем определения вязкости и электрического сопротивления и плотности высокотемпературных металлических расплавов. Предлагается устройство для крепления электронагревателя в электропечи, содержащее, по крайней мере, два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531066
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.12.2014
№216.013.100c

Способ определения удельного электросопротивления расплавов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к технической физике, а именно - к анализу материалов путем бесконтактного определения методом вращающегося магнитного поля электросопротивления образца в зависимости от температуры, в частности - к определению относительной электропроводности металлов и сплавов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535525
Дата охранного документа: 10.12.2014
Показаны записи 1-10 из 21.
20.03.2013
№216.012.301d

Способ определения аномалий на политермах свойств высокотемпературных металлических расплавов (варианты)

Изобретение относится к технической физике, а именно к способам контроля и измерения свойств веществ, и предназначено для определения аномалий на политермах свойств высокотемпературных металлических расплавов. Дополнительной сферой применения являются металлургические процессы, в частности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477852
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.10.2014
№216.012.fe9f

Способ и устройство для определения плотности и поверхностного натяжения многокомпонентных металлических расплавов

Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу материалов, в частности к определению физико-химических параметров многокомпонентных металлических расплавов методом геометрии «большой капли», т.е. путем измерения параметров неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531039
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.feb0

Способ и устройство для бесконтактного измерения удельного электрического сопротивления металлического сплава методом вращающегося магнитного поля

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ и устройство для бесконтактного измерения удельного электрического сопротивления металлического сплава методом вращающегося магнитного поля и может использоваться для анализа материалов, в частности металлов и сплавов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531056
Дата охранного документа: 20.10.2014
20.10.2014
№216.012.feba

Устройство для крепления электронагревателя в электропечи

Изобретение относится к технической физике, а именно к анализу материалов путем определения вязкости и электрического сопротивления и плотности высокотемпературных металлических расплавов. Предлагается устройство для крепления электронагревателя в электропечи, содержащее, по крайней мере, два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531066
Дата охранного документа: 20.10.2014
10.12.2014
№216.013.100c

Способ определения удельного электросопротивления расплавов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к технической физике, а именно - к анализу материалов путем бесконтактного определения методом вращающегося магнитного поля электросопротивления образца в зависимости от температуры, в частности - к определению относительной электропроводности металлов и сплавов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535525
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.08.2015
№216.013.742a

Способ и устройство определения поверхностного натяжения и/или плотности металлических расплавов

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических расплавов методом геометрии контура «большой лежащей капли», т.е. путем измерения плотности и поверхностного натяжения неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561313
Дата охранного документа: 27.08.2015
20.09.2015
№216.013.7bfc

Способ и устройство для контроля работы нагревателя электропечи

Изобретение относится к технической физике, а именно к способам и устройствам контроля физических параметров: вязкости, электропроводности, плотности, поверхностного натяжения у образцов металлических расплавов. Оно может быть использовано на металлургических предприятиях, в исследовательских...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563337
Дата охранного документа: 20.09.2015
10.12.2015
№216.013.96da

Способ и устройство изучения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических сплавов методом геометрии «большой капли», т. е. путем измерения параметров неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца сплава посредством фотометрической объемометрии....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570238
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.04.2016
№216.015.3341

Способ и устройство определения плотности и/или поверхностного натяжения образца металлического сплава

Изобретение относится к технической физике, а именно к определению физико-химических параметров металлических сплавов методом геометрии «большой капли», т.е. путем измерения параметров неподвижно лежащей на подложке эллипсовидной капли образца сплава посредством фотометрической объемометрии....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002582156
Дата охранного документа: 20.04.2016
10.05.2016
№216.015.3c99

Способ определения интенсивности структурной перестройки расплавов жаропрочных сплавов

Использование: для определения свойств многокомпонентных сложнолегированных жаропрочных расплавов, основанного на изучении крутильных колебаний цилиндрического тигля с расплавом. Сущность изобретения заключается в том, что определяют температурные зависимости свойств образца расплава с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002583343
Дата охранного документа: 10.05.2016
+ добавить свой РИД