專利名稱：微碳鉻鐵爐前快速硅含量分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鐵合金硅含量分析儀器，特別適用于微碳鉻鐵爐前快速硅含量的分析儀器。
微碳鉻鐵是鋼鐵生產(chǎn)的重要原料。在目前鐵合金行業(yè)中微碳鉻鐵爐前的硅含量分析基本上仍采用人工目測(cè)操作，缺乏爐前產(chǎn)品的成分分析儀器，故而人為因素大，產(chǎn)品質(zhì)量不易掌握，因此直接影響生產(chǎn)廠的經(jīng)濟(jì)效益。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種在出鐵前可對(duì)微碳鉻鐵中的硅含量進(jìn)行快速分析的儀器，以避免操作中的人為因素，提高產(chǎn)品合格率。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型根據(jù)塞貝克效應(yīng)的逆原理設(shè)計(jì)制成一種由探頭和檢測(cè)裝置組成的分析儀，利用分析儀探頭的熱電極與活動(dòng)觸筆所壓觸的微鉻試樣構(gòu)成的回路中所產(chǎn)生的不同熱電勢(shì)，在熱電極溫度由檢測(cè)裝置控制成恒定時(shí)，通過單片機(jī)計(jì)算，約30秒即可在爐前直接顯示不同微鉻試樣的不同硅含量。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于它能在微碳鉻鐵生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)生產(chǎn)，進(jìn)行定量分析，快速測(cè)定其硅含量，且整套儀器攜帶方便，性能穩(wěn)定，檢測(cè)正確，工作可靠，提高了產(chǎn)品合格率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


圖1是本實(shí)用新型的構(gòu)成框圖。
圖2是本實(shí)用新型探頭的結(jié)構(gòu)圖。
圖中1為電熱元件、2為熱電極、3為引出棒、4為耐火材料、5為測(cè)溫元件、6為外殼、7為試樣、8為活動(dòng)觸筆、9、10為顯示屏、11為放大器、12、15為V/F轉(zhuǎn)換器、13為單片機(jī)、14為R/V轉(zhuǎn)換器、16為溫度控制器、17為電源開關(guān)。
本實(shí)用新型的分析儀包括由熱電極2、電熱元件1、引出棒3、測(cè)溫元件5、活動(dòng)觸筆8、內(nèi)填充有耐火材料4的外殼6組成的探頭以及由放大器11、R/V轉(zhuǎn)換器14、V/f轉(zhuǎn)換器12、15、單片機(jī)13、溫度控制器16及設(shè)有硅含量LED顯示屏9、溫度LED顯示屏10和電源開關(guān)17的面板組成的檢測(cè)裝置，其特征是熱電極2為一幾何形狀的金屬件，底部裝有電熱元件1，邊側(cè)接有引出棒3和測(cè)溫元件5；電熱元件1為一電加熱器，由單片機(jī)(13)指令的溫度控制器(16)控制，可自動(dòng)保持熱電極2的恒溫；引出棒3為一金屬件，與檢測(cè)裝置的放大器11的負(fù)極相接，活動(dòng)觸筆8為一金屬件，通過導(dǎo)線亦與檢測(cè)裝置的放大器(11)正極相連，它們用以將試樣7與熱電極2、活動(dòng)觸筆8接觸所產(chǎn)生的熱電勢(shì)送入放大器11放大；測(cè)溫元件5具有負(fù)溫度系數(shù)，用以將熱電極2的加熱溫度值轉(zhuǎn)換成電阻值；通過導(dǎo)線與檢測(cè)裝置的R/V轉(zhuǎn)換器14相接，再將電阻值轉(zhuǎn)換成V/f轉(zhuǎn)換器(15)所需的電壓值，外殼6為一置放熱電極2、電熱元件1、引出棒3、測(cè)溫元件5以及填充有絕熱保溫耐火材料4的便攜式容器。
本實(shí)用新型的熱電極2采用銅質(zhì)材料制成，形狀為圓柱體，頂端呈尖頭狀；活動(dòng)觸筆8亦采用銅質(zhì)材料制成；電熱元件1為一棒式電加熱器，經(jīng)溫度控制器16控制，可使熱電極2保持235±2℃的恒溫；測(cè)溫元件5采用熱敏電阻。
本實(shí)用新型的分析儀工作時(shí)，先從爐內(nèi)取出試樣7，將其放入水中冷卻至室溫后，置于熱電極2上并用活動(dòng)觸筆8壓觸；打開面板上的電源開關(guān)17，接通電源，測(cè)溫元件5便將來自熱電極2的溫度值變成電阻值，經(jīng)與測(cè)溫元件相接的R/V轉(zhuǎn)換器14轉(zhuǎn)換成0～2.5V電勢(shì)信號(hào)，輸至與R/V轉(zhuǎn)換器14相連的V/f轉(zhuǎn)換器15轉(zhuǎn)換成0～2500Hz頻率信號(hào)，通過單片機(jī)13根據(jù)給定溫度進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，使溫度控制器16按給定溫度值進(jìn)行導(dǎo)通和截止來控制電熱元件1的加熱，使熱電極2保持235±2℃的恒溫，并導(dǎo)通溫度LED顯示屏10顯示溫度值。同時(shí)，將由活動(dòng)觸筆8壓觸置于熱電極2上的試樣7所產(chǎn)生的-0.6～10mV微弱電勢(shì)信號(hào)，經(jīng)活動(dòng)觸筆8和引出棒3分別進(jìn)入放大器11的正、負(fù)極進(jìn)行放大至0～3.5V，并通過V/f轉(zhuǎn)換器12轉(zhuǎn)換成0～3500H頻率信號(hào)輸入單片機(jī)13，單片機(jī)13將來自V/f轉(zhuǎn)換器12的頻率信號(hào)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的Si＝f(F)方程計(jì)算出相應(yīng)的硅含量，并導(dǎo)通硅含量LED顯示屏9顯示硅含量。
本實(shí)用新型分析儀的主要性能1、測(cè)量范圍(微鉻硅含量)，％0.3～2.7；2、測(cè)量誤差，％ 0.2(硅含量絕對(duì)值)；3、熱電極恒定溫度，℃235±2；4、功率W加熱升溫300平時(shí)15；5、電壓V220；6、測(cè)量時(shí)間，S30；7、型式便攜式、柜式。
權(quán)利要求1.一種微碳鉻鐵爐前快速硅含量分析儀，包括由熱電極(2)、電熱元件(1)、引出棒(3)、測(cè)溫元件(5)、活動(dòng)觸筆(8)、內(nèi)填充有耐火材料(4)的外殼(6)組成的探頭以及由放大器(11)、R/V轉(zhuǎn)換器(14)、V/f轉(zhuǎn)換器(12)、(15)、單片機(jī)(13)、溫度控制器(16)及設(shè)有硅含量、溫度LED顯示屏(9)、(10)、電源開關(guān)(17)的面板組成的檢測(cè)裝置，其特征是熱電極(2)為一幾何形狀的金屬件，底部裝有電熱元件(1)，邊側(cè)接有引出棒(3)和測(cè)溫元件(5)；電熱元件(1)為一電加熱器，由單片機(jī)(13)指令的溫度控制器(16)控制，可自動(dòng)保持熱電極(2)的恒溫；引出棒(3)為一金屬件，通過導(dǎo)線與檢測(cè)裝置的放大器(11)的負(fù)極相接，活動(dòng)觸筆(8)為一金屬件，通過導(dǎo)線亦與檢測(cè)裝置的放大器(11)的正極相連，它們用以將試樣(7)與熱電極(2)、活動(dòng)觸筆(8)接觸所產(chǎn)生的熱電勢(shì)送入放大器(11)放大；測(cè)溫元件(5)具有負(fù)溫度系數(shù)，用以將熱電極(2)的加熱溫度值轉(zhuǎn)換成電阻值；通過導(dǎo)線與檢測(cè)裝置的R/V轉(zhuǎn)換器(14)相接，再將電阻值轉(zhuǎn)換成V/f轉(zhuǎn)換器(15)所需的電壓值外殼(6)為一置放熱電極(2)、電熱元件(1)、引出棒(3)、測(cè)溫元件(5)以及填充有絕熱保溫耐火材料(4)的便攜式容器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析儀，其特征在于a)熱電極(2)采用銅質(zhì)材料制成，形狀為圓柱體，頂端呈尖頭狀；b)活動(dòng)觸筆(8)采用銅質(zhì)材料制成；c)電熱元件(1)為一棒式電加熱器經(jīng)溫度控制器(16)控制，可使熱電(2)保持235±2C的恒溫；d)測(cè)溫元件(5)采用熱敏電阻。
專利摘要一種鐵合金硅含量的分析儀器，特別適用于微碳鉻鐵爐前快速硅含量的分析，它包括由熱電極2、電熱元件1、引出棒3、測(cè)溫元件5、活動(dòng)觸筆8、外殼6組成的探頭以及由放大器11、R/V轉(zhuǎn)換器14、V/f轉(zhuǎn)換器12、15、單片機(jī)13、溫度控制器16及設(shè)有LED顯示屏9、10的面板組成的檢測(cè)裝置，其特點(diǎn)是利用探頭的熱電極2與活動(dòng)觸筆8對(duì)試樣7構(gòu)成的回路中所產(chǎn)生的熱電勢(shì)，在對(duì)熱電極2溫度控制恒定時(shí)即可直接顯示試樣7的硅含量。本實(shí)用新型的分析儀性能穩(wěn)定可靠，操作方便，檢測(cè)正確，可避免操作中的人為因素，提高產(chǎn)品合格率。
文檔編號(hào)G01N27/00GK2253831SQ9524661
公開日1997年5月7日 申請(qǐng)日期1995年12月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月11日
發(fā)明者蘇家健, 顧國(guó)明, 辛景春, 錢啟勇, 魯榮明 申請(qǐng)人:上海申佳鐵合金有限公司