CZ235697A3 - Sampling apparatus for thermal analysis - Google Patents
Sampling apparatus for thermal analysis Download PDFInfo
- Publication number
- CZ235697A3 CZ235697A3 CZ972356A CZ235697A CZ235697A3 CZ 235697 A3 CZ235697 A3 CZ 235697A3 CZ 972356 A CZ972356 A CZ 972356A CZ 235697 A CZ235697 A CZ 235697A CZ 235697 A3 CZ235697 A3 CZ 235697A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- wall
- container
- sensor
- analysis
- sample
- Prior art date
Links
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000005070 sampling Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 8
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 5
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 2
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- PBZHKWVYRQRZQC-UHFFFAOYSA-N [Si+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O Chemical compound [Si+4].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O PBZHKWVYRQRZQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 claims 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 claims 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 6
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910001919 chlorite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052619 chlorite group Inorganic materials 0.000 description 1
- QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N chlorous acid Chemical compound OCl=O QBWCMBCROVPCKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- -1 etching Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 1
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000012768 molten material Substances 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical class [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000004781 supercooling Methods 0.000 description 1
- 230000036962 time dependent Effects 0.000 description 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
- B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
- B01L3/04—Crucibles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/02—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/02—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering
- G01N25/04—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating changes of state or changes of phase; by investigating sintering of melting point; of freezing point; of softening point
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
- G01N1/02—Devices for withdrawing samples
- G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
- G01N1/12—Dippers; Dredgers
- G01N1/125—Dippers; Dredgers adapted for sampling molten metals
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Description
Vzorkovací přístroj pro tepelnou analýzu
Oblast techniky
Vynález se týká vzorkovacího přístroje pro tepelnou analýzu tuhnoucího kovu, obsahujícího nádobu sloužící k uchováni vzorkového množství tekutého kovu v průběhu analýzy a alespoň jedno čidlo pro tepelnou analýzu, přičemž uvedené čidlo (uvedená čidla) je určeno k ponoření do vzorkového množství tuhnoucího kovu v průběhu analýzy. Vynález Be také týká vzorkové nádoby uvedeného vzorkovacího přístroje. Uvedené zařízení a nádoba jsou předně určeny pro tepelnou analýzu v souvislosti s výrobou litiny, zvláště v souvislosti s výrobou kompaktního grafitového železa, uváděného níže pod zkratku CGI.
Tepelná analýza je postup, který sleduje odchylky změny teploty určitých roztavených látek v průběhu tuhnutí, aby se určila mikrostruktura a poté vlastnosti látek v pevné formě. To se v podstatě provádí tak, že se z taveniny odebere vzorek, přenese se do zkušební nádoby a pomocí přístrojů reagujících na teplotu, jako jsou termočlánky nebo pyrometry, nebo jiných přístrojů běžně známých odborníkovi se zaznamená a vyhodnotí časově závislá změna teploty ve vzorku v průběhu tuhnutí.
Když se tepelná analýza používá k řízení procesu tuhnutí v roztavených materiálech, jako je např. litina, např. CGI nebo slitiny hliníku, je nejdůležitější rychle dovést zkušební nádobu a vzorek co nejblíže tepelné rovnováze a zajistit regulovanou a reprodukovatelnou rychlost odvádění tepla ze vzorku. Důvodem je zajištění možnosti měřit během fázových změn teplotní změny, např. přechlazení a skupenské teplo vzniklé během očkování litiny a nárůst primární a sekundární fáze tuhnutí, jejichž znalost je podstatná k řízení konkrétních procesů tuhnutí.
Dosavadní stav techniky.
Jeden z postupů, jak navodit tepelnou rovnováhu a jak dosáhnout řízeného tempa odvádění tepla, vysvětluje SE 350 606, který zahrnuje proces ponoření vzorkovací nádoby do roztavené lázně kovu, který má být analyzován, nebo zahřátí nádoby nějakým jiným způsobem, aby se ještě před tím, než je při tepelné analýze provedeno chlazení, ustálila při teplotě vyšší než teplota krystalizace tepelná rovnováha mezi vzorkovací nádobou a jejím obsahem. Vzorkovací nádoba tomto postupu je také popsána, přičemž je pro užití v taveninách hliníku vyrobena z graíitu a pro užití v roztavené litině je vyrobena z keramického materiálu.
Jiná vzorkovací nádoba pro tepelnou analýzu, ale jen pro slitiny hliníku, je popsána v DK-B-150 996. Nádoba obsahuje malý kelímek z ocelového plechu opatřený vespodu zátkou z tepelně izolačního materiálu, např. z písku na jádra používaná při uvedená nádoba
Kromě výše uvedených nádob se v oboru vyskytuje několik jiných vzorkových nádob podobného typu.. Společným nedostatkem těchto nádob je, že všechny jsou vyrobeny z materiálů, jako je grrafit, íuranový písek nebo žáruvzdorný cement, nebo obsahují základní část z těchto materiálů. O všech těchto materiálech je známo, že se obtížně zpracovávají. Pracovní postupy, které jsou k dispozici, jsou pomalé a v důsledku povahy materiálu přinášejí značné problémy s kvalitou. Ačkoli by bylo žádoucí získat k výrobě vzorkovacích nádob pro použití při tepelné analýze kovů a slitin nádoby s různými vlastnostmi, poskytujícími množství různých způsobů odvádění tepla, nebylo to dosud možné, neboť omezený výběr materiálů pro výrobu takových nádob vážně snižoval možnost volby těchto vlastností. Obdobně bylo obtížné v důsledku omezeného výběru vlastností, které jsou k dispozici, nabídnout vzorkovací nádoby, které poskytují dostatečně přesné tempo ochlazování s možností opakováni tak, aby byly splněny ·· ···· · ·· ·· ···· • · · · · · ·· · • · ······ • · ·· · · ·· ···· ···· ··· · · • · · * ····· ·· · požadavky tepelné analýzy.
Pokud se jedná o vzorkovací nádoby zanořovacího typu, tzn. nádoby, které se při braní vzorků ponoří do dostatečného množství roztaveného kovu, je jejich konkrétním nedostatkem riziko prasknutí tepelným šokem, zvláště když jsou nádoby vyrobeny z keramických materiálů.
Vzorkovací nádoby vyrobené podle podmínek před vynálezem trpí také samozřejmě rizikem znečištění vzorku roz t ave né ho kovu.
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je poskytnout vzorkovací přístroj, a zejména nádobu typu zmíněného v úvodu pro takovýto vzorkovací přístroj, jehož prostřednictvím jsou eliminovány výše uvedené nedostatky.
Tento cíl naplňuje vzorkovací přístroj, který má vlastnosti popsané ve význakové části připojeného nároku 1.
Nádoba vzorkovacího přístroje se podobá Dewarově nádobě a v některých provedeních to může být skutečně Dewarova nádoba, tzn. nádoba s dvojitou stěnou, přičemž mezi stěnami je prostor s vyčerpaným vzduchem, který má velmi nízkou tepelnou vodivost. Obecně však prostor mezi vnitřní a vnější stěnou nádoby není vyčerpán, ale více či méně vyplněn tepelně izolačním médiem, přednostně plynem, a to nejlépe vzduchem.
Vnitřní stěna nádoby je přednostně spíše tenká a (nebo) z materiálu s nízkou měrnou tepelnou kapacitou, aby bylo dosaženo žádoucí nízké celkové tepelné kapacity vnitřní stěny. Kromě toho má vnitřní stěna přednostně vysoký koeficient celkového přestupu tepla, přispívající k rychlému dosažení tepelné rovnováhy mezi stěnou a roztaveným vzorkovým množstvím kovu, který je vlit do vzorkovací nádoby. Protože tepelná kapacita vnitřní stěny je nízká, bude požadované množství tepla, které má být přeneseno ze vzorkového množství do stěny, aby se vyrovnala
teplota vzorkového množství a stěny, též nízké, a protože koeficient celkového přestupu tepla je vysoký, bude doba potřebná k přestupu uvedeného množství tepla krátká.
Vnitřní stěna může být vyrobena z jakéhokoli materiálu, který má výše uvedené tepelné vlastnosti, a zároveň je v roztaveném kovu při odebírání vzorku teplotně i chemicky stabilní. Výběr konkrétního materiálu se může řídit druhem tepelné analýzy, jež má být provedena, a kovy nebo slitinami, které mají být analyzovány. Běžně se používá kov nebo slitina. Preferují se materiály, které nejsou nákladné a snadno se zpracovávají.
Výhody, které poskytuje vnitřní stěna, by však neexistovaly, kdyby chyběla vnější stěna. Teplo, vycházející z vnějšího povrchu vnitřní stěny nesmí být ihned vypuštěno do okolní atmosféry, protože potom by bylo velmi obtížné docílit řízené a reprodukovatelné rychlosti odvádění tepla. Účelem vnější stěny je tedy vymezovat společně s vnitřní stěnou prostor mezi stěnami, který má nízký koeficient celkového přestupu tepla, tzn. prostor, v němž je rychlost přestupu tepla nízká.
Výběrem a plným nebo částečným zaplněním prostoru vhodným prostředím a (nebo) změnou tloušťky prostoru je možné přizpůsobit rychlost odvádění tepla ve vzorkovacím přístroji hodnotám požadovaným při různých formách tepelné analýzy. Uvedeným prostředím může být jakákoli známá a vhodná látka izolující teplo, např. písek, vermikulit, magnézie, chloritan, různá keramika nebo kombinace uvedených materiálů, upřednostňuje se ale plyn. Nejvíce preferován je vzduch, protože je dostupný ve velkém množství zdarma.
Podstatná část tepla je přenesena z vnitřní stěny do vnější stěny zářením. Tak je možné regulovat rychlost tepla odvedeného z vnitřní stěny do vnější stěny na základě konstrukce nádoby, jejíž vnější stěna má relativně velkou plochu povrchu vzhledem k ploše povrchu vnitřní stěny. Vzdálenost mezi vnitřní a vnější stěnou může být v této souvislosti důležitým parametrem. Jinak lze modifikovat ···· · · · ·· ·· ·· · · · · e · · β průběh záření změnou barvy a (nebo) úpravy povrchu.
Když se k řízeni přenosu tepla ze vzorku v nádobě použije postupu s dvojitými stěnami, hraje podstatnou roli mezera mezi oběma vydutími. Když je z této mezery vyčerpán vzduch nebo je vyplněna průsvitnou tekutinou, jako je vzduch, bude důležitým mechanismem přenosu tepla záření.
Jak se zvyšuje teplota vzorku v nádobě, nabývá vyzařováni na důležitosti, protože jeho účinek roste se čtvrtou mocninou absolutní teploty.
Přenos tepla zářením je též omezen vlastností povrchu zvanou emisivita.
Zářič s dokonalým povrchem je definován jako dokonale černý, s emisivitou 1. Skutečné povrchy budou vyzařovat méně energie a je jim přiřazena emisivita v rozmezí mezi 0 a i.
Změnou úpravy povrchu nebo potažením povrchu se teplo přenesené z povrchu může podstatně změnit. Leštěné kovové povrchy mají velmi nízkou emisivitu a vyzařují nejmenší množství tepla. Mezi další možné úpravy povrchu patří nátěr, leptání, čištění pískem a chemické postupy.
Potažené povrchy převezmou z velké části vyzařovací vlastnosti vrstvy, jíž jsou pokryty. Mezi povrchové vrstvy nanášené za vysoké teploty, jichž lze užít k tomuto účelu, patří spékaná a plazmově stříkaná keramika na bázi kysličníku hlinitého, magnézie, kysličníku zirkoničitého, karbidu křemíku, nitridu křemíku, uhlíku, nitridu boru a kysličníku křemičitého. K dispozici je také několik komerčně dostupných litých povrchů na základě nitridu boru, kysličníku zirkoničitém a uhlíku, které budou dobře fungovat jako vyzařovací povrch.
Rychlost odvádění tepla může být také regulována přizpůsobením velikosti a (nebo) tvaru vzorkovací nádoby tak, aby vyhovovala konkrétním požadavkům tepelné analýzy, přičemž zde je zdůrazněna další důležitá výhoda vynálezu: jednoduché zavedení konkrétní velikosti a (nebo) tvaru nádoby vynálezu, např. postupem hlubokého tažení nebo jinými technikami dobře známými v oboru. Přednostně má nádoba kalíškovitý tvar, alespoň částečně symetrický, jehož spodek má podobu polokoule, čímž je zajištěna rovnoměrná ztráta tepla ve všech směrech. Vzorek musí navíc raději volně viset, než aby byl podepírán stojánkem, který by bránil rovnoměrné ztrátě tepla.
Vnitřní povrch vnitřní stěny nádoby je přednostně potažen ochranným povlakem k ochraně uvedené stěny před rozpouštěním ve styku s horkým tekutým vzorkem kovu. Takový ochranný povlak by také mohl být aplikován na vnější povrch vnější stěny, zvláště pokud by měla být nádoba při odebírání vzorku ponořena do horkého tekutého kovu. Ochranným povlakem by měl být žáruvzdorný kysličník, jako např. kysličník hlinitý. Přestože vzorkovací přístroj z tohoto vynálezu může v základním provedení obsahovat pouze nádobu uvedeného typu s dvěma stěnami a jediné čidlo pro tepelnou analýzu, obecně bude také obsahovat určitý typ držáku pro čidlo, jehož úkolem je přidržovat čidlo alespoň po část analýzy v určité poloze. Držák může mát tvar víka, sloužícího k ochraně ústí vzorkovacího přístroje při analýze, aby se systém vzorku a čidla chránil před vnějšími rušivými vlivy. Má-li být povrch roztátého kovu chráněn před okolní atmosférou, může být uvedené víko vybaveno zařízením pro dodávání inertního plynu, volitelně ohřátého.
Čidly pro tepelnou analýzu jsou obecně termočlánky, přestože vynález není v tomto smyslu omezován. Součástí vynálezu může být jakékoli čidlo vhodné pro tepelnou analýzu tuhnoucího kovu.
Vzorkovací přístroj se přednostně výrobou CGI podle (B=ckrerud). V tomto provedení obsahuje Přístroj dvě zařízení citlivé na teplotu neboli čidla, z nichž jeden je umístěn ve středu vzorkového množství a druhý je v roztavené látce v místě poblíž vnitřního povrchu vnitřní stěny nádoby. Ochranný povlak, pokud existuje, je v tomto provedení přednostně typu, objevujícího se ve WO 92/06809, tzn. povrch obsahující látku, která bude snižovat koncentraci rozpuštěného používá postupu popsaného v souvislosti s v US-A-4 667 725
- 7 trubku s ponořena termočlánku je během uzavřeného konce uvedené hořčíku v tavenině v blízkosti stěny nádoby alespoň o 0,003%. Povrch uvedeného druhého typu může obsahovat např. alespoň 10 procent hmotnosti kysličníků křemíku, manganu nebo železa nebo alespoň 0,5 procent hmotnosti kysličníků draslíku nebo sodíku.
V provedení vynálezu, které je zvláště preferováno, navrženém pro výrobu CGI, obsahuje přístroj ochrannou uzavřeným koncem, která je v průběhu analýzy v tuhnoucím kovu, přičemž měřidlo prvního analýzy umístěno v blízkosti trubky. Uvedený první termočlánek lze vložit do ochranné trubky a poté jej opět vyjmout, a měřidlo druhého termočlánku lze též vložit do ochranné trubky a poté vyjmout. Termočlánky jsou od sebe dostatečně vzdáleny, aby se během analýzy minimalizovala tepelná výměna mezi nimi. Toto provedeni je obzvláště výhodné proto, že termočlánky se během provedení jedné analýzy nespotřebují a lze je tedy znovu použít pro větší množství měření. Nádoba je přednostně v symetrická vzhledem ke svislé ose a trubka s uzavřeným koncem je umístěna osově rovnoběžně s uvedenou svislou osou. Takto se redukují problémy spojené s vlivem vedlejších sil na termočlánek umístěný poblíž vnitřní stěny, které se objevují, když vzorek tuhne a vznikají změny objemu.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude nyní popsán podrobněji s odkazy na doprovodné výkresy.
Obr. 1 je schematický průřez vzorkovacím přístrojem podle základního provedení vynálezu.
Obr. 2 je průřez částí provedení vynálezu, které v souvislosti s CGI.
Obr. 3 znázorňuje, vzorkovacího přístroje podle je navrženo pro použití také v průřezu, zvláště preferované provedení vynálezu, také navržené pro výrobu
- 8 • · · · • * ·· ·· · ·· ·· ·
CGI, vybavené ochrannou trubkou s uzavřeným koncem pro termočlánky.
Příklady Provedení vynálezu
Obr. 1 znázorňuje vzorkovací přístroj XQ, obsahující vzorkovací nádobu 20 ve tvaru misky, naplněný vzorkovým množstvím 30 roztaveného kovu za podmínek tuhnutí a čidla citlivá na teplotu 40 pro tepelnou analýzu. Měřicí část čidla 40. jímž je v uvedeném případě termočlánek, je ponořena do vzorkového množství 30. Nádoba 20 obsahuje vnitřní stěnu 50 a vnějěí stěnu 80, obě vyrobené z tenkého ocelového plechu, a mezi těmito stěnami prostor 110, vymezený vnějším povrchem 70 vnitřní stěny a vnitřním povrchem 90 vnějěí stěny 80. Svar 130 spojuje stěny u ústí kontejneru 20. Svar 130 by mohl být spojitý nebo bodový, stěny by mohly být volitelně spojeny přehybem nebo navíc svařováním. Prostor 110 je vyplněn vzduchem. Ve znázorněném provedení je ochranný povlak podle WO 92/06809 aplikován na vnitřní povrch 60 vnitřní stěny 5J2 a vnějěí povrch 100 vnějěí stěny 80, aby chránil stěny z tenkého ocelového plechu před rozpouětěním ve styku s horkým roztaveným kovem. Čidlo 40 je spojeno kabelem 120 se zařízením pro vyhodnocování tepelné analýzy (není na obr.) a tímto kabelem se měřicí signály z měřicí části 45 přenášejí do zařízení pro analýzu.
Vzorkovací přístroj 200 pro použití při výrobě CGI, částečně znázorněný na obr. 2, obsahuje nádobu stejného druhu jako přístroj na obr. 1. Přístroj 200 je věak vybaven dvěma čidly, uspořádanými v podstatě podle poznatků z US-A-4 667 725, který je zmíněn výše; měřicí část 210 prvního čidla citlivého na teplotu 220 je umístěna ve středu vzorkového množství 30 a měřicí část 230 druhého čidla 240 je umístěna poblíž vnitřního povrchu 60 vnitřní stěny 50 Držák čidla 250 slouží k tou, aby během analýzy přidržoval čidla 220, 240 na jednom místě. Držák čidla 250 je spojen s nádobou pomocí nožek 255. mezi nimiž teče tekutý kov při ponoření dolů do nádoby.
Obr. 3 znázorňuje část vzorkovacího přístroje 300 podle zvláště výhodného provedení vynálezu. Podobně jako přístroj na obr. 2, slouží přístroj 300 pro použití při výrobě CGI, ale místo dvou oddělených čidel je tento přístroj vybaven jediným čidlem 310. obsahuje však dvě měřicí části termočlánků 320. 330. umístěné v podstatě podle poznatků z US-A-4 667 725. Čidlo 310 je vložen do ochranné trubice 340 z oceli , keramiky, skla nebo jiného vhodného materiálu. a lze jej opět vyjmout. Držák 350 má během tepelné analýzy přidržovat ochrannou trubici 340 na místě. Obdobně jako v předcházejícím příkladě je držák 350 spojen s nádobou 20 pomocí nožek 355
Rozumí se, že je v kompetenci odborníka a v oblasti rozsahu vynálezu, provádět vhodné modifikace výše uvedených vzorkovacích přístrojů a že použití uvedeného přístroje se neomezuje jen na výrobu CGI nebi jiných forem litiny, ale lze jej také využít při výrobě různých jiných kovů.
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Vzorkovací přístroj pro tepelnou analýzu tuhnoucího kovu, obsahující alespoň jednu nádobu (20) sloužící k uchování vzorkového množství (30) tekutého kovu v průběhu analýzy a alespoň jedno čidlo (40, 220, 240) pro tepelnou analýzu, přičemž uvedené čidlo (uvedená čidla) je určeno k tomu, aby bylo v průběhu analýzy alespoň částečně ponořeno do vzorkového množství tuhnoucího kovu, vyznačující se tím, že nádoba obsahuje vnitřní stěnu (50) s vnitřním povrchem (60), určenou ke styku s vzorkovým množstvím během analýzy, a vnějším povrchem (70), vnější stěnu (80) s vnějším povrchem (100) určeným ke styku s okolním vzduchem, a vnitřním povrchem (90), přičemž uvedené stěny jsou spojeny u ústí nádoby, zatímco vnější povrch (70) vnitřní stěny (50) a vnitřní povrch (90) vnější stěny (80) společně vymezují v podstatě uzavřený prostor (110).
- 2. Vzorkovací přístroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že přístroj dále obsahuje držák čidla (250, 350) určený k tomu, aby přidržoval čidlo (40, 220, 240) během analýzy na místě.
- 3. Vzorkovací přístroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že uzavřený prostor (110) obsahuje tepelně izolační látku.
- 4. Vzorkovací přístroj podle nároku 3, vyznačující se tím, že tepelně izolační látkou je plyn nebo směs plynů.
- 5. Nádoba pro vzorkovací přístroj (10) pro tepelnou analýzu tuhnoucího kovu, sloužící k uchování vzorkového množství (30) tuhnoucího kovu v průběhu analýzy, vyznačující se tím , že nádoba obsahuje vnitřní stěnu (50) s vnitřním povrchem (60), určenou ke styku se vzorkovým množstvím během analýzy, a vnějším povrchem (70), vnější stěnu- 11 » · · · · styku (80) s vnějším povrchem (100), určenou ke s okolním vzduchem, a vnitrním povrchem (90), přičemž uvedené stěny jsou spojeny u ústí nádoby, zatímco vnější povrch (70) vnitřní stěny (50) a vnitřní povrch (90) vnější stěny (80) společně vymezují uzavřený prostor (110).
- 6, Nádoba podle nároku 5, vyznačující se tím, že část nádoby má kulový tvar.
- 7. Nádoba podle nároku 5, vyznačující se tím, že vnitřní povrchy a (nebo) jiné povrchy jsou upraveny nátěrem, leptáním, čištěním pískem nebo chemickými postupy.
- 8. Nádoba podle nároku 5, vyznačující se tím, že vnitřní povrchy a (nebo) jiné povrchy jsou upraveny spékáním keramiky na bázi kysličníku hlinitého, magnézie, kysličníku zirkoničitého, karbidu křemíku, nitrátu křemíku, uhlíku, nitridu boru nebo kysličníku křemičitého.
- 9. Nádoba podle nároku 5, vyznačující se tím, že vnitřní povrchy a (nebo) jiné povrchy jsou upraveny plazmovým stříkáním keramiky na bázi kysličníku hlinitého, magnézie, kysličníku zirkoničitého, karbidu křemíku, nitrátu křemíku, uhlíku, nitridu boru nebo kysličníku křemičitého.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9500297A SE9500297D0 (sv) | 1995-01-27 | 1995-01-27 | A sampling device for thermal analysis |
| PCT/SE1996/000077 WO1996023206A1 (en) | 1995-01-27 | 1996-01-25 | A sampling device for thermal analysis |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ235697A3 true CZ235697A3 (en) | 1997-12-17 |
Family
ID=20396990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ972356A CZ235697A3 (en) | 1995-01-27 | 1996-01-25 | Sampling apparatus for thermal analysis |
Country Status (19)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5949000A (cs) |
| EP (1) | EP0805964B1 (cs) |
| JP (1) | JPH10512957A (cs) |
| KR (1) | KR19980701702A (cs) |
| AR (1) | AR000788A1 (cs) |
| AT (1) | ATE209343T1 (cs) |
| AU (1) | AU4637596A (cs) |
| BR (1) | BR9606797A (cs) |
| CA (1) | CA2210640A1 (cs) |
| CZ (1) | CZ235697A3 (cs) |
| DE (1) | DE69617208T2 (cs) |
| MA (1) | MA23787A1 (cs) |
| MX (1) | MX9705230A (cs) |
| PL (1) | PL321317A1 (cs) |
| SE (1) | SE9500297D0 (cs) |
| TN (1) | TNSN96013A1 (cs) |
| TW (1) | TW290638B (cs) |
| WO (1) | WO1996023206A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA96130B (cs) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE506802C2 (sv) * | 1996-03-18 | 1998-02-16 | Sintercast Ab | Förfarande för framställning av kompaktgrafitjärn innefattande ett termiskt analyssteg |
| SE9704208L (sv) | 1997-11-17 | 1999-05-18 | Sintercast Ab | Nytt förfarande |
| SE511376C2 (sv) * | 1997-11-28 | 1999-09-20 | Sintercast Ab | Provtagningsanordning för termisk analys av stelnande metall |
| SE511655C2 (sv) | 1998-02-26 | 1999-11-01 | Novacast Ab | Anordning jämte förfarande för termisk analys av metallsmältor |
| SE515026C2 (sv) * | 1998-12-18 | 2001-05-28 | Sintercast Ab | Förfarande för att förutsäga mikrostrukturen i gjutjärn, anordnings och dataprogramprodukt för utförande av förfarandet |
| CN1116593C (zh) * | 2000-07-12 | 2003-07-30 | 东北大学 | 钢水温度连续测量方法和测温管 |
| EP1298423A1 (en) * | 2001-10-01 | 2003-04-02 | Vesuvius Crucible Company | Pyrometer |
| SE0104252D0 (sv) * | 2001-12-17 | 2001-12-17 | Sintercast Ab | New device |
| DE10331124B3 (de) * | 2003-07-09 | 2005-02-17 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Abkühlkurve von Schmelzenproben und/oder der Aufheizkurve von Schmelzenproben sowie deren Verwendung |
| US6962438B2 (en) * | 2004-02-10 | 2005-11-08 | Kuan-Yu Chu | Temperature sensor temperature sensing tube |
| FR2885413B1 (fr) * | 2005-05-04 | 2007-06-22 | Fusiotech Sarl | Procede et dispositif de mesure de la temperature de cristallisation d'un produit |
| WO2011009062A2 (en) * | 2009-07-16 | 2011-01-20 | Memc Singapore Pte, Ltd. | Coated crucibles and methods for preparing and use thereof |
| SE537282C2 (sv) * | 2013-07-12 | 2015-03-24 | Sintercast Ab | En provtagningsanordning för termisk analys |
| SE537286C2 (sv) * | 2013-07-12 | 2015-03-24 | Sintercast Ab | Sammansättning för beläggning av en yta, beläggning, provtagningsanordning för termisk analys av stelnande metall samttillverkning av provtagningsanordning |
| SE538569C2 (en) | 2014-12-16 | 2016-09-20 | Sintercast Ab | A sampling device for thermal analysis |
| WO2016108762A1 (en) | 2014-12-29 | 2016-07-07 | Rcj D.O.O. | Method and device for determining characteristic temperatures of steel taken directly from a tundish |
| HUE055077T2 (hu) * | 2015-04-07 | 2021-10-28 | Grieshaber Vega Kg | Mérõkészülék és eljárás egy közeg töltési szintjének meghatározására |
| WO2017054846A1 (en) | 2015-09-29 | 2017-04-06 | Tekniska Högskolan I Jönköping Aktiebolag | Sampling device and method for sampling a liquid or viscous material |
| CN113522393B (zh) * | 2021-07-01 | 2022-07-15 | 北京科技大学 | 一种嵌套式平衡坩埚及控制方法 |
| AU2022305124A1 (en) * | 2021-07-02 | 2024-02-15 | Noda Technologies Ab | A method for determining at least one property of an aluminium production bath in of an aluminium production cell, a system for determining the at least one property, and a probe for capturing a sample from the aluminium production cell |
| CN113533412A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-10-22 | 上海大学 | 一种亚快速控凝控冷高通量热模拟试验机及试验方法 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1958476C3 (de) * | 1969-11-21 | 1974-03-14 | Farbwerke Hoechst Ag, Vormals Meister Lucius & Bruening, 6000 Frankfurt | Vorrichtung zum Messen der Erstarrungstemperatur von Flüssigkeiten |
| SE350606B (cs) * | 1970-04-27 | 1972-10-30 | S Baeckerud | |
| US3994164A (en) * | 1973-06-25 | 1976-11-30 | Ciba-Geigy Corporation | Apparatus for the determination of the thermal efficiency of chemical reactions |
| DE2340055C2 (de) * | 1973-08-08 | 1974-10-10 | Gesellschaft Fuer Kernforschung Mbh, 7500 Karlsruhe | Verfahren und Einrichtung zum Einstellen einer im negativen Temperaturbereich liegenden Temperatur |
| GB1574651A (en) * | 1976-02-24 | 1980-09-10 | Matsuyama Petrochemicals Inc | Process and apparatus for producing aromatic dicarboxylic acids |
| FR2357891A1 (fr) * | 1976-07-09 | 1978-02-03 | Pechiney Aluminium | Creuset d'analyse thermique pour alliages d'aluminium |
| CH651392A5 (de) * | 1980-06-10 | 1985-09-13 | Ciba Geigy Ag | Waermeflusskalorimeter. |
| SE444817B (sv) * | 1984-09-12 | 1986-05-12 | Sintercast Ab | Forfarande for framstellning av gjutgods av gjutjern |
| US4804274A (en) * | 1986-12-30 | 1989-02-14 | Mobil Oil Corporation | Method and apparatus for determining phase transition temperature using laser attenuation |
| US5100244A (en) * | 1989-05-02 | 1992-03-31 | Precision Measurement, Inc. | Gas calorimeter and method of measuring the calorific value of fuel gases |
| JPH09182194A (ja) * | 1995-12-27 | 1997-07-11 | Nec Corp | 補聴器 |
-
1995
- 1995-01-27 SE SE9500297A patent/SE9500297D0/xx unknown
-
1996
- 1996-01-09 ZA ZA96130A patent/ZA96130B/xx unknown
- 1996-01-24 AR ARP960101127A patent/AR000788A1/es unknown
- 1996-01-24 MA MA24142A patent/MA23787A1/fr unknown
- 1996-01-25 JP JP8522812A patent/JPH10512957A/ja active Pending
- 1996-01-25 EP EP96902035A patent/EP0805964B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-01-25 CZ CZ972356A patent/CZ235697A3/cs unknown
- 1996-01-25 KR KR1019970705098A patent/KR19980701702A/ko not_active Ceased
- 1996-01-25 CA CA002210640A patent/CA2210640A1/en not_active Abandoned
- 1996-01-25 US US08/875,379 patent/US5949000A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-01-25 MX MX9705230A patent/MX9705230A/es unknown
- 1996-01-25 PL PL96321317A patent/PL321317A1/xx unknown
- 1996-01-25 DE DE69617208T patent/DE69617208T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-01-25 BR BR9606797A patent/BR9606797A/pt not_active Application Discontinuation
- 1996-01-25 AT AT96902035T patent/ATE209343T1/de not_active IP Right Cessation
- 1996-01-25 AU AU46375/96A patent/AU4637596A/en not_active Abandoned
- 1996-01-25 WO PCT/SE1996/000077 patent/WO1996023206A1/en not_active Ceased
- 1996-01-26 TN TNTNSN96013A patent/TNSN96013A1/fr unknown
- 1996-02-07 TW TW085101504A patent/TW290638B/zh active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MA23787A1 (fr) | 1996-10-01 |
| CA2210640A1 (en) | 1996-08-01 |
| PL321317A1 (en) | 1997-12-08 |
| SE9500297D0 (sv) | 1995-01-27 |
| TNSN96013A1 (fr) | 1998-12-31 |
| ATE209343T1 (de) | 2001-12-15 |
| WO1996023206A1 (en) | 1996-08-01 |
| AR000788A1 (es) | 1997-08-06 |
| EP0805964A1 (en) | 1997-11-12 |
| US5949000A (en) | 1999-09-07 |
| DE69617208D1 (de) | 2002-01-03 |
| ZA96130B (en) | 1996-07-30 |
| BR9606797A (pt) | 1997-12-30 |
| KR19980701702A (ko) | 1998-06-25 |
| MX9705230A (es) | 1998-02-28 |
| TW290638B (cs) | 1996-11-11 |
| EP0805964B1 (en) | 2001-11-21 |
| AU4637596A (en) | 1996-08-14 |
| JPH10512957A (ja) | 1998-12-08 |
| DE69617208T2 (de) | 2002-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ235697A3 (en) | Sampling apparatus for thermal analysis | |
| JP4025505B2 (ja) | 熱分析のためのサンプリング装置 | |
| MXPA97005230A (en) | Sampling device for term analysis | |
| RU2722479C1 (ru) | Устройство для измерения температуры и способ измерения температуры расплавленного металла | |
| CN102507373B (zh) | 材料熔化体积膨胀率／熔融态密度的测量装置 | |
| AP589A (en) | Sensor array for measuring temperature | |
| US6106150A (en) | Method and apparatus for measuring the melt temperature in a melt vessel | |
| TWI640755B (zh) | 用於測量熔融金屬溫度的溫度測量裝置與溫度測量方法 | |
| GB2054139A (en) | Apparatus for picking up a molten metal sample and measuring its cooling curve | |
| CN1169775A (zh) | 热分析取样装置 | |
| US20100000303A1 (en) | Apparatus and method for determining the percentage of carbon equivalent, carbon and silicon in liquid ferrous metal | |
| CZ20001756A3 (cs) | Vzorkovací zařízení pro tepelnou analýzu | |
| MXPA00004815A (en) | A sampling device for thermal analysis | |
| JP2003342625A (ja) | 溶銑分析容器及び溶銑の性状判定方法 | |
| Lee et al. | Melt corrosion of refractories | |
| JPS59221630A (ja) | 熱電対保護管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |