專利名稱：礦物熱電勢測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬礦物熱電性測試儀器，用于測定金屬礦物和半導體礦物熱電效應(yīng)產(chǎn)生的電動勢即熱電勢。
利用金屬礦物和半導體礦物的熱電性指導找礦，是目前國內(nèi)外正在興起的一種新的找礦方法，特別是對于找金礦的地質(zhì)工作，是一種廉價、快速、有效的測試方法。然而對礦物熱電性的測試研究，我國起步晚，直到1986年才由遼寧省地質(zhì)實驗中心研制出我國第一臺礦物熱電圖譜儀(《巖礦測試通訊》1986年第4期)，已申請中國專利(專利號86208116)。該儀器自動化程度高，具有熱電動勢和活化溫度的數(shù)字顯示裝置，活化溫度的自動控制裝置以及熱電勢與活化溫度的自動繪圖裝置。顯然，這是一種裝備在實驗室內(nèi)用來研究礦物熱電性的較先進現(xiàn)代化的儀器，不能由地質(zhì)研究人員攜帶到野外流動性大的工作環(huán)境中使用，未能達到野外地質(zhì)找礦工作對找礦儀器所需的輕巧、靈便、機動性強的要求，從而影響到推廣普及。
本實用新型的目的就是為了向野外地質(zhì)找礦人員提供一種輕巧、靈便、機動性強的礦物礦熱電勢測量儀，可由一人攜帶到野外工作環(huán)境中使用，隨時可以將采集的礦物樣品進行礦物熱電勢的測量，及時獲得數(shù)據(jù)用來指導找礦和研究工作。
本實用新型由冷(常溫)電極(

圖1)、熱電極(圖2)、指針式測量主機(圖3)三部分組成。熱電極通過可控硅電源電路(圖4)供給電源，該電源電路的特點是由電容與電感組成“
”形濾波，可控硅采用雙向?qū)Я骺煽毓?，通過氖管串聯(lián)電阻組成的觸發(fā)器啟通工作，氖管同時作為該電源電路的指示燈，調(diào)節(jié)電位器改變可控硅通過的電流以控制熱電極的加熱溫度。礦物熱電勢的測量是通過用運算放大集成電路塊匹配不同阻值的電阻構(gòu)成不同測量量程的測量電路(圖5)。冷、熱電極間的溫差測量亦是用運算放大集成電路塊匹配一定阻值的電阻構(gòu)成測量電路(圖6)。圖5、圖6兩種測量電路均采用±15V雙極性穩(wěn)壓電源，由交電通過降壓、整流后經(jīng)三端式集成穩(wěn)壓電路(圖7)供給，圖7中D3是發(fā)光二極管，作為測量電源電路指示燈。
下面結(jié)合圖件將本實用新型實施方案說明如下圖1冷(常溫)電極，由厚2mm、2000mm2以上紫銅板1及焊在銅板1上接有“Y”形接頭的電極引線2組成，銅板1的形狀為圓、方、長方均可。
圖2熱電極，酷似裝有熱電偶和電極引線的電烙鐵。電極手柄10裝上φ5mm長750mm不銹鋼管9，20W電熱心7裝在鋼管9內(nèi)，電源引線經(jīng)手柄10引出接上電源插頭12，熱電極3為20W磨平的烙鐵頭套在不銹鋼管9外面并用螺栓8固定，螺栓8裝上套有玻璃纖維管的導線經(jīng)手柄10空槽引出接上“Y”形接頭13，偶絲φ0.5mm的EU－2型熱電偶4及其引線用云母絕緣層5夾住裹在熱電極3外并用金屬扎絲6捆緊，但熱電極3頭端保持裸露，熱電偶4的引線套上玻璃纖維管通過手柄10空槽引出外面并接上同心插頭11。
圖3指針式測量主機，用有裝飾面板的五夾板做成一頭高50mm，另一頭高100mm、長200mm、寬155mm的機盒，盒面靠100mm的高端裝微安表頭14，盒面下端安裝各種接(插)頭、指示燈和各種功能操作鍵(扭)，具體如下電源開關(guān)15，熱電極上的熱電偶引線插座16，可控硅電源指示燈17(即圖4中的氖管)，熱電極電熱心的電源引線插座18，熱電極電熱心的電源引線插座18，熱電極加熱控制扭19(即圖4中D2的滑動臂)，測量電路電源指示燈30(即圖7中的發(fā)光二極管D3)，溫差測量或熱電勢測量的變換開關(guān)21，熱電勢正負變換開關(guān)22，熱電極引線接線柱23，冷電極引線接線柱24，熱電勢量程變換開關(guān)25(即圖5中K2)，測量儀器調(diào)零螺栓26(即圖5、6中R11的滑動臂)。盒內(nèi)安裝按圖4、圖5、圖6、圖7電路裝好的電路板。為節(jié)約成本，圖5、圖6可共用一塊741型運算放大集成電路，采用圖3中變換開關(guān)3中變換開關(guān)22啟通需處于工作狀態(tài)的電路即可。據(jù)不同礦物熱電勢值差別較大的特點，在礦物熱電勢測量電路(圖5)中，為741運算放大集成電路塊匹配了五個不同阻值的電阻，組成了五個測量量程，即0－5mV、0－25mV、0－100mV、0－500mV、0－2.5V，用圖3中量程變換開關(guān)25(即圖5中K2)分別啟通各量程(圖5K2所示為啟通0－100mV量程)。用塑裹導線把電路板與面板各功能鍵(扭)所對應(yīng)的有關(guān)交接頭接好，即構(gòu)成了一指針式測量主機。
本實用新型與最新研制的礦物熱電圖譜儀(專利號86208116)比較，最大優(yōu)點是小巧、靈便、機動性強、成本低廉。全機總重1.6kg，適宜流動工作環(huán)境使用，對電源要求不高，凡有190－－250V生活用電的野外工作地區(qū)，無需穩(wěn)壓，均可使用。再者，每臺成本僅數(shù)百元，價格便宜，利于推廣、普及。
權(quán)利要求1.一種測試礦物熱電性的熱電勢測量儀，特征在于由分離式冷電極、熱電極、指針式測量主機三部分組成，冷、熱電極用不同形狀的插頭將不同功能的導線接通主機，主機中的測量電路采用運算放大集成電路、供測量的電源電路采用三端集成穩(wěn)壓電路，供熱電極的電源采用可控硅控制電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦物熱電勢測量儀，特征在于各種電源電路和測量電路通過各種功能鍵協(xié)調(diào)與指針微安表聯(lián)結(jié)構(gòu)成多種測試功能的指針式測量主機，微安表顯示的測試結(jié)果均已換算為與所測項目相應(yīng)的物理單位為單位的數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的礦物熱電勢測量儀，特征在于采用20－35W電烙鐵改裝成手柄式熱電極，其電源線、電極線、熱電偶線分別采用不同外形的插頭與主機相應(yīng)的插座聯(lián)接才能接通啟動工作。
4.根據(jù)權(quán)利要求1.所述的礦物熱電勢測量儀，特征在于冷電極為一塊厚2－5mm、2000mm2紫銅板無需冷卻系統(tǒng)。
專利摘要一種測試礦物熱電性的熱電勢測量儀，由分離式冷、熱電極、指針式測量主機組成，全機總重1.6kg，小巧靈便，機動性能強，適宜野外地質(zhì)找礦中測試礦物熱電勢使用。制造成本低廉，利于推廣普及。
文檔編號G01N27/00GK2043361SQ88218128
公開日1989年8月23日 申請日期1988年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月6日
發(fā)明者趙汲淳 申請人:湖南省地質(zhì)研究所