175262. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés anyagok termikus analízisére
11 175262 12 anyagból készült 5 tartóelemek biztosítják, a 20 tömb termosztálása a 21 járatokban keringtetett hűtőfolyadékkal történik. A berendezésben alkalmazott 26 mérleg 26A karja pl. kompenzációt biztosító 37 elektromechanikus szervhez csatlakozik, amely utóbbi elektronikus 27 szabályozószerven át a 26A kar elmozdulását érzékelő szervhez, előnyösen 39 differenciál-kondenzátorhoz van csatlakoztatva. A 39 differenciál-kondenzátor egyszerű kivitelezhetősége mellett igen nagy visszaállási pontosságot és érzékenységet tesz lehetővé. A 100 mm hosszú kétkarú 26 mérleg 26 A karjának másik végére van erősítve az elektrodinamikus rendszerű áram-erő átalakító 37 elektromechanikus szerv, melynek áramtól átjárt 29 tekercse a 20 tömb üregébe erősített 30 állandó mágnes 31 jármainak 32 légrésében mozog és kb. 10 mA áram hatására fejti ki az 1 g megengedett terhelést kiegyensúlyozó ellennyomatékot. A 26 mérleg 33 élcsapágyától 20 mm középtávolságra helyezkedik el a mérlegre erősített 15x15 mm2 méretű 28a érzékelőlemez, mely a helyzetérzékelést biztosító 39 differenciál-kondenzátor ugyanilyen méretű álló 28 lemezei között mozog. A 4b és 8b hőmérséklet érzékelőket alkotó termoelemek 34 és 38 kivezetései, illetve a mozgó 29 tekercs 29a kivezetései szigetelő 35 távtartó elemekkel a 26A kar felerősítéséhez, illetve a mérleg forgástengelyéhez vannak vezetve, és ismert módon a lehető legkevesebb nyomatékkai csatlakoznak az elvezetésekhez. Az lb mintatartót magában foglaló 200 mm átmérőjű 20 tömb 20a fedelében a minta 19b terét lezáró két besüllyesztett gumi 24b tömítés, valamint a 20a fedél anyagában kialakított homorú tükröző 36b gömbfelület van, amely utóbbi a 3b optikai rendszer része. A minta 19b terébe a 7. ábrán nem látható két átöblítő illetve leszívó kivezetőnyílás vezet, hasonlóan a 6. ábra 23b kivezetőnyílásaihoz. A 7. ábra a találmány szerint TG ill. DTG-mérő berendezés metszetét mutatja, amelyben az lb mintatartó hőmérsékletszabályozó rendszere pl. a 4. ábrának megfelelően lehet kialakítva. A TG-vizsgálat esetén a hőmérsékletváltozás függvényében az lb mintatartóban elhelyezett vizsgálandó minta tömegét kell regisztrálni. A tömeggel arányos villamos jel önmagában ismert módon a 26 mérleg elektronikus 27 szabályozószervének kimenetéről vehető le. Ebben a kivitelben a méréshez nem szükséges referencia anyag, s ennek megfelelően a berendezésben nincs is referencia mintatartó. Lehetséges és előnyös azonban a találmány szerinti berendezésnek olyan kivitele, amellyel a TG- ill. DTG-méréssel egyidejűleg DTA-mérést is lehet végezni. Ilyen kivitel látható az alább ismertetendő 8. ábrán. A 7. ábra egyben a 8. ábra VII—VII vonala mentén vett metszet képét is mutatja. Ennél a kivitelnél, amelyet a 6., 7. és 8. ábrák együtt szemléltetnek, a hőmérsékletszabályozó rendszer előnyösen az 5. ábra szerinti, a mérő és/vagy regisztráló 14 készülék többcsatornás kivitelű, és egyik csatornáján a vizsgált minta tömegével (TG) vagy annak az idő szerinti deriváltjával (DTG) arányos jel van regisztrálva. A 8. ábra együttes DTA és TG (DTG) mérésre alkalmas berendezés felülnézeti képét mutatja, ahol a fém anyagú 20 tömb 6. és 7. ábrán látszó 20a fedele el van távolítva. Az azonos feladatú alkatrészek hivatkozási számai megegyeznek az 1., 2., 3., 6. és 7. ábra jelöléseivel. A 20 tömbben a lehető legteljesebb termikus szimmetria végett két azonos és egymáshoz képest szimmetrikus üregrendszer van kialakítva. A rajzon bal oldaliban van elhelyezve a 26 mérleg a 26A karjára erősített lb mintatartóval, amely a vizsgálandó mintát van hivatva befogadni. A jobb oldali 19a terében van elhelyezve az la min tartartó, amely a referencia anyagot foglalja magában. A minél tökéletesebb termikus szimmetriát célozza az la mintatartót tartó 42 karjának a 26 mérleg 26A karjával megegyező kialakítása. A 42 kar a 20 tömbhöz rögzített 40 rúdhoz van hozzáerősítve. Az la és lb mintatartókat a 26A ill. a 42 karhoz rögzítő szerkezet is azonos kivitelű, az ábrázolt kialakítás megfelel az 1., 2. és 3. ábrának. Az lb mintatartóhoz közvetlenül csatlakozó 5b tartóelemek merőlegesek a 26 mérleg 26A karjának tengelyére, hogy az lb mintatartó hőtágulása minél kisebb tömegmérési hibát okozzon. A 9. és 10. ábrán az 1 mintatartó és a 9 elem felfüggesztésének egy másik előnyös megvalósítása látható. Az 1 mintatartó ill. a 9 elem és a 26A kar közötti hőszigetelést a vékony és rossz hővezető képességű 5 tartóelemek mellett kerámia anyagú 41 szigetelőtestek biztosítják. Az 1 mintatartót hordozó 5 tartóelemek — előnyösen huzalok — és a 9 elemet \ hordozó 10 tartóhuzalok a 41 szigetelőtestek egy-egy furatába vannak beerősítve, így az 1 mintatartó és a 9 elem egymástól nemcsak a hővezetés szempontjából, hanem villamosán is el van szigetelve. Ez a villamos szigetelés az 1 mintatartóhoz és a 9 elemhez csatlakoztatott 4 és 8 hőmérséklet érzékelők jelének egyszerűbb mérését teszi lehetővé. A 41 szigetelőtestek további furataiba csatlakozik a 6 tartószerkezet, amely a kerámia anyagú 26A karra van erősítve. A 26A kar pl. a 7. és 8. ábra szerinti 26 mérleg karja. A kerámia 26A kar a mérleg termikus érzékenységét csökkenti. A 26A karban négy hosszanti furat van a 4 és 8 hőmérséklet érzékelők kivezetései számára. Az 5 tartóelemek a mérleg 26A karjának tengelyére merőlegesek, hogy az 1 mintatartó vizsgálat alatti erős felmelegedése következtében fellépő hőtágulás minél kisebb tömegmérési hibát okozzon. Az ábrázolt kivitel előnyösen alkalmazható a 6., 7. vagy 8. ábra szerinti berendezésben. A találmány szerinti berendezés egy DTA és TG (DTG) együttes mérésére alkalmas 6., 7. és 8. ábráknak megfelelő példaképpeni kivitelében két la és lb mintatartót alkalmaztunk, amelyek platina lemezből mélyhúzott 8,5 mm átmérőjű és 3 mm magas csészék, a 4a ill. 4b hőmérséklet érzékelő pedig a csésze aljára külön ponthegesztett 0,05 mm átmérőjű Kromel-Alumel termœlem. A 2a, 2b sugárforrások 8 volt 50 watt teljesítményű, elliptikus 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6