Пристрій для визначення вмісту вуглецю в чавунах і сталях

Пристрій для визначення вмісту вуглецю в чавунах і сталях, який містить постійний магніт (1), закріплений на поворотному механізмі (2), циліндричний неферомагнітний неелектропровідний кон 3 88041 4 ло середня частина зразка. Експериментально канням обмотки 5 між виходами комутуючого встановлено, що при нагріванні його верхнього елемента, підключена до входу 21 блока 18, на ("найхолоднішого") торця до 500К температура якому формується сигнал потрібний для живлення середньої частини може підвищуватись до 850К. обмотки реле. До другого входу 22 блока 18 підОтже, існує загроза перегріву тіла зразка до темключена термопара 23. Її робочий спай закріплено ператури, при якій цементит розчиняється в ферина дні контейнера 3, внутрішній діаметр якого зметі, внаслідок чого порушується пропорційність між ншується донизу, що забезпечує надійний контакт вмістом в зразку вуглецю і цементиту, а це зменспаю термопари з торцем зразка. Обмотка 5 має шує чутливість пристрою до кількості даного хімічдва відводи 24 і 25, які підключені до нормально ного елемента в досліджуваному сплаві, знижує відкритих контактів 26 і 27 комутуючого елемента надійність його роботи. 11. Кількість витків в середній частині обмотки між В основу винаходу покладено задачу розробивідводами 24 і 25 в 3,5-4 рази перевищує їх число ти пристрій для визначення вмісту вуглецю в залів кожній з крайніх секцій (24-7) і (25-8). В блоку 18 зовуглецевистих сплавах, в якому нагрівання зразє процесор, за допомогою якого сигнали, що індука відбувається рівномірніше по довжині, а куються в обмотці 5 і виникають в термопарі 23, температура його частин залишається в межах можуть бути зафіксовані і оброблені за спеціальдіапазону, де весь цементит переходить в параманою програмою, а результат їхнього аналізу - пегнітний стан і без втрат повертається в феромагніреведений в показник вмісту вуглецю в пробі конттну фазу. рольованого сплаву. Визначення результату Поставлену задачу вирішено тим, що у привідбувається порівнянням сигналів, виміряних при строї для визначення вмісту вуглецю в чавунах і дослідженні однакових за розмірами зразків з фесталях, який включає постійний магніт, закріплериту (еталону) та з контрольованого сплаву (проний на поворотному механізмі, циліндричний неби). Зразки, потрібні для роботи пристрою, мають феромагнітний неелектропровідний контейнер для бути довжиною не менше 40мм і повинні виготовдосліджуваного зразка, закріплену в контейнері лятись втягуванням рідкого металу в кварцову термопару, обмотку з жаростійкого немагнітного трубку внутрішнім діаметром 3мм, для чого в її сплаву, рівномірно навиту на контейнері і через порожнині створюють вакуум. При такому способі перший вхід комутуючого елемента та його первідбору проби весь вуглець локалізується в цемеший вихід підключену до джерела електричного нтиті, поверхня проби не має дефектів, що виниструму, а через другий вихід - до першого входу кають при кокільному литті, а зразок не потребує вимірювального блока, чий другий вхід з'єднаний з термічної обробки. термопарою, а вихід підключено до другого входу Пристрій працює наступним чином. При знесткомутуючого елемента, що управляє перемиканрумленому двигуні магніт 1 повертають в горизонням обмотки між виходами комутуючого елемента, тальну позицію, еталонний зразок вкладають в згідно з винаходом, обмотка виконана з двома контейнер 3 і закріплюють фіксатором (цей елевідводами, що підключені до нормально відкритих мент на кресленні не показано). Після вмикання контактів комутуючого елемента та поділяють обживлення блок 18 переводять в режим нагріву мотку на три секції, з яких середня секція має витзразка, внаслідок чого на його виході 21 постійно ків в 3,5-4 рази більше, ніж кожна з крайніх секцій. діє напруга, обмотка 19 реле перебуває під струКонструкція запропонованого винаходу ілюстмом, а обмотка 5, живлячись від блоку 14, нагріває рована його схемою Фіг. Магніт 1 закріплено на зразок. Оскільки в цей час контакти 26 і 27 замкневалу поворотного механізму 2 таким чином, що ні, середня частина обмотки між відводами 24 і 25 відносно осі обертання завжди зберігається симезнеструмлена, тобто інтенсивне нагрівання спрятрія магнітного поля. Поворотний механізм має мовується на периферійні частини зразка, де синхронний електродвигун з редуктором. В пловтрати тепла найбільші. Завдяки високій теплощині обертання магніту на рівній відстані від його провідності сплаву температура середньої частиполюсів закріплено циліндричний неферомагнітни зразка досить швидко зростає, а далі і перевиний неелектропровідний контейнер 3 для досліщує температуру його верхнього торця. джуваного зразка 4. Зовнішню бокову поверхню Регулюванням струму в крайніх секціях обмотки це контейнера покрито електроізолюючим шаром, на перевищення можна зменшити до 100К, що гаранякий навито обмотку 5 з жаростійкого немагнітного тує перехід всього цементиту в парамагнітний стан сплаву (наприклад, ніхрому). Зовнішнє покриття 6 і надійно перешкоджає його розчиненню в фериті. є тепловою ізоляцією. Крайні кінці 7 і 8 обмотки За допомогою термопари 23 температура зрапідведені до 2 рухомих електричних контактів 9 і зка контролюється вимірювальним блоком 18, і як 10, які є першим входом комутуючого елемента 11 тільки вона підвищиться до позначки 450К, вмика(реле). Ці контакти механічно зв'язані і перемикається електродвигун поворотного механізму 2. При ються одночасно. Нерухомі нормально відкриті обертанні магніту 1 навколо контейнера 3 в тілі контакти 12 і 13 (перший вихід комутуючого елезразка виникає змінне магнітне поле, кожна полямента) підключені до виходу блока 14 живлення рність якого намагнічує його до насичення. Через електричним струмом обмотки 5, а нерухомі норкілька секунд (час, необхідний для виходу на промально закриті контакти 15 і 16 (другий вихід комуцес перемагнічування, що установився) на виході туючого елемента) з'єднані з першим входом 17 21 блока 18 починає діяти імпульсна напруга, внавимірювального блока 18, в якому відбувається слідок чого обмотка 5 почерговим підключенням вимірювання, обробка та формування електричдо виходу блока 14 та входу 17 блока 18 по черзі них сигналів. Обмотка 19 реле, яка є другим вхопрацює в режимах нагріву зразка та вимірювання дом 20 комутуючого елемента і управляє перемиелектрорушійної сили індукції, що створюється 5 88041 6 його магнітним полем. Співвідношення цих інтерпарою 23, збільшиться до 550К (в цей час темпевалів залежить від швидкості нагріву зразка, триратура середньої частини зразка не валості одноразового вимірювання його намагніперевищуватиме 650К, а верхній торець буде наченості, а також від частоти вимірювань. В ті грітий до 500К), вмикається електродвигун повопроміжки часу, коли реле 19 знеструмлено, його ротного механізму і після виходу на процес переконтакти 26 і 27 розімкнені. Тому на вхід 17 блока магнічування, що установився, відбувається 18 подається сигнал, індукований у всіх витках одночасне вимірювання намагніченості нагрітого обмотки 5, тобто зберігається максимальна чутлизразка і його температури. По термомагнітограмі вість пристрою до магнітних параметрів досліджузафіксованій в пам'яті, процесор блока 18 визнаваного сплаву. Отже під час нагрівання і намагнічає намагніченість, яку при цій температурі має чування еталону блок 18 вимірює і фіксує сигнал еталонний зразок, а далі, за спеціальною програтермопари 23 та сигнал електрорушійної сили. Як мою, порівнюючи намагніченість еталона і контротільки температура зразка перевищить позначку льованого зразка, нагрітих до однакової темпера800К, реле 19 знеживлюється, електродвигун зутури, обчислює вміст вуглецю в досліджуваному пиняється, що припиняє нагрівання і намагнічуматеріалі. вання зразка. Після обробки виміряної інформації Запропонований пристрій дозволяє в процесі в блоку 18 залишається зафіксованою термомагнінагрівання зразка зменшити (в порівнянні з прототограма еталонного зразка (фериту) - функціонатипом) перепад температури по його довжині в 3льна залежність його намагніченості від темпера3,5 рази, прогрівати все тіло зразка до парамагніттури в діапазоні 450...800К. ного цементиту без загрози перегріву і виділення При контролі залізовуглецевистих сплавів чивуглецю в формі структурно вільного графіту, що нять наступне. Зразок закріплюють в контейнері і підвищує надійність роботи пристрою і ефективвмикають режим його нагрівання без перемагнічуність застосування даного методу контролю залівання. Як тільки температура, зафіксована термозовуглецевистих сплавів. Комп’ютерна верстка О. Гапоненко Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601