9.3.5. Калібровка приладу та його апробація

Прилад для проведення експрес-аналізу вмісту вуглецю в сталях і чавунах був застосований в ливарному цеху Здолбунівського ремонтно-механічного заводу, де використовувався для контролю технологічного процесу та якості випускаємої продукції. Попередньо була проведена його калібровка на еталонних зразках, одержаних із однорідної шихти але із різним вмістом вуглецю. Використовуючи оптичний спектральний і хімічний аналізи було визначено вміст вуглецю в еталонних зразках. Одержані результати досліджень і вимірювань термо-е.р.с. в залежності від вмісту вуглецю представлені на рис. 9.9.

В

Рис. 9.9. Калібровочна характеристика приладу

икористовуючи калібровочну характеристику приладу по шкалі приладу безпосередньо береться відлік вмісту вуглецю (від 0,1% до 3,6%) у відливках із сталі або чавуну в процентах. Надійність використання термоелектричного пристрою випробовувалась на зразках із невідомим вмістом легуючого елементу (вуглецю) із послідуючою перевіркою за допомогою інших методів аналізу. В межах точності методів одержали підтвердження поставленої мети.

Слід відмітити, що пристрій має високу точність контролю продукції при незначних затратах часу, що визначається підготовкою виробу до вимірювань та відліком концентрації вуглецю, а обслуговування не потребує особливої підготовки, тому запропонований безруйнівний метод контролю вмісту вуглецю у досліджуваних зразках вигідно відрізняється від відомих і широко використовуваних.

9.3.6. Основні конструкційні і технічні характеристики приладу

На рис. 9.10. приведено зовнішній вигляд приладу для визначення вмісту вуглецю в сталях і чавунах методом термо-е.р.с.

Вимірні мідні робочі електроди із срібними наконечниками пустотілі. Всередину їх вмонтовано нагрівники із ніхромового дроту. Вільний об'єм електродів заповнено термостатуючою рідиною, наприклад, трансформаторним маслом. Використання однобічно розміщених електродів з фіксованою відстанню між ними (65 мм), забезпечує вимірювання термо-е.р.с. на зачищеній поверхні досліджуваних зразків в ідентичних умовах, незалежно від їх форми і геометричних розмірів в певних межах. Обидва термозонда електро-і теплоізольовані від металевої арматури приладу і здатні переміщатись у вертикальному напрямку на 50 мм - верхнє обмеження за товщиною зразків, які можуть мати довільні інші геометричні розміри в горизонтальній площині. Для надійного контакту із електродами досліджуваний зразок має мати зачищену плоску поверхню за розміром не меншу за 20 х 120 мм.

Рис. 9.10. Зовнішній вигляд приладу для визначення вмісту вуглецю в сталях і чавунах:

1 та 2 - термоелектроди; 3 - робоче місце для зразка; 4 - реверсійний механізм; 5 - вмикач електроживлення; 6 - контрольна лампочка; 7 - запобіжник; 8 - перемикач контролю температур; 9 - прилад контролю виходу приладу на робочий режим; 10 - шкала вимірювального приладу; 11 - коректор нуля; 12 - перемикач чутливості; 13 - перемикач полярності термо-е.р.с. (0,1...0,6 і 0,6... 3,6 %С)

Встановлення заданої температури на кожному термоелектроді здійснюється за допомогою автономних тиристорних терморегуляторів і підтримується рівним Т₁ = 40°С і Т₂ = 90°С (температура холодного і гарячого робочих електродів відповідно), яка регіструється за допомогою хромель-алюмелевих термопар із використанням мілівольтметра типу М-265М, холодні кінці яких термостатовані.

Термо-е.р.с., яка виникає на контактах між електродами і зразком, вимірюється за допомогою мікроамперметра типу М-95 (шкала на 0,1 мкА) через одну хвилину після дотикання зразка із термозондами, в той час як на проведення хімічного аналізу потрібно затратити порядку двох годин.

Живлення приладу - від електромережі змінної напруги 220В. Габариті приладу: 370 х 310 х 270 мм. Маса приладу - 20 кг.