智能化多道矿物热电仪制造技术

智能化多道矿物热电仪是一种采用单片微机控制来测定半导体矿物热电性能的仪器，它采用单片微机控制，样品加热台采用有５～８个电极的多电极条形热台，主机内设有温差恒定控制装置和状态讯响器。它可以多道同时测定矿物热电系数、热电曲线，由绘图打印机自动绘出各道热电曲线与数据表，实现矿物热电性的自动，快速、规范测定，具有结构简单，性能可靠，制作方便和实用性强等特点，特别适用于地质普查找矿及地质矿物学研究中使用。（*该技术在2001年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种采用单片微机控制技术，测定半导体矿物热电性能的仪器，属于矿物热电性能测试
半导体矿物(如黄铁矿等)的热电性质可以作为矿物的标型特征应用于地质找矿与研究。国内辽宁省地质实验中心(沈阳)于1986年研制出了“矿物热电图谱仪”。中国地质大学(北京)于1989年研制出了应用于野外地质现场，供专业人员使用的“携带式热电测量仪”。二者均属模拟型仪表，不具有微电脑控制技术的优点，且仅为单道测定，效率低。从使用角度看，前者操作烦琐，显示结果还需人工抄录，测定费时，劳动强度大。在测定中冷端温度需经常手工调，不能实现冷热端温差对冷端温度变化的自动跟踪，降低了所测结果的正确性。后者实现了野外岩石样品上的热电特性的实地操作，并可直读热电系数，但不能测定热电特性随温度之变化曲线。又因热端加热功率过小，电极体积小、热容小，热端温度易受周围环境气流的影响，不能保证热端温度的稳定性。温差取值过小，所得热电势也小，降低了测定精度，电极与样品之间采用手按接触。虽然灵活，但因用力不均使所得数据带有很大的操作误差，影响了数据的准确性。本技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种采用微电脑控制的多道矿物热电仪。它不仅可以在恒定的温差下测定矿物的热电系数，而且可以自动打印热电势、热电系数及计算出各项有关参数。本技术由主机、样品加热台和绘图打印机组成，其特点是主机采用单片微机控制，样品加热台为多电极热台，通常采用5～8个冷端电极。多电极热台可以采用方形、长方形或圆盘形结构，为了便于控制热台温度的均匀性，最好采用条形热台。多电极条形热台采用条形卧式结构，由可容纳5～8个电极的热台板、冷端电极、加热器、温控开关和冷却风扇构成。为了使各冷端电极温度一致，应当尽可能缩短各冷端电极之间的间隙，间隙为4～7毫米。冷端电极采用空心铝合金 管制成，冷端温度传感器放置在空心铝合金管中，并且使其与电极紧密接触。本技术与现有技术相比，具有以下优点由于采用微电脑控制技术，仪器可以多道同时测定矿物热电曲线，并自动绘出各道热电曲线与数据表，实现矿物热电性的自动、快速、规范测定，特别适用于地质普查找矿中成批地质样品的测定和数据处理。热台采用多电极条形结构，一次可同时测定多颗矿物样品，提高了测定效率。炉温对冷端温度有自动跟踪功能，实现了冷热温差的自动恒定控制，提高了数据的可靠性。除了恒定温差下测定热电系数以外，还可以在变温差下测定热电曲线。在测定热电系数时，可计算并打印出P、N导电型颗粒数及总的热电势值，补偿热电势值及补偿热电系数等有关参数。在测定热电曲线时，可绘出热电曲线及打印出温度热电势值对应表。本仪器采用电脑技术，通过软件结合，简化了结构，具有体积小，重量轻，易操作，制作方便，实用性强等特点。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是温差自动跟踪器电路原理图。本技术可采用附图所示的方案实现。如图1所示，被测多颗半导体矿物样品装于条形热台(2)上，使多个冷端电极(3)分别与之接触。当热台被控温电路(12)及控温开关(7)控制加热后，在样品的冷热两端就产生了温差电动势(当被测矿物是P型导电时，冷端为正，热端为负；N型导电则反之)。各道冷端的电动势经阻抗变换及多道放大器(4)后，送到采样保持器(5)，采样或是保持状态受控于单片微机控制板(1)，(6)是多道转换开关。单片微机控制板(1)通过三根地址线可逐次选通1～5道(或1～8道)热电势信号，并将其转换为数字信号，再处理计算为几个常用参数，由绘图打印机(15)逐个打印出来并可重复拷贝。为了能保持冷端与热端的温度差恒定，可设置温差恒定控制装置，它由冷端温度传感放大器(8)、热端温度传感放大器(9)和温差自动跟踪器(10)构成。当仪器工作在测定热电系数状态时，可使冷热端保持在恒定的温差值上。当冷端电极温度因室温变化或因热台烘烤而发生变化时，热台温度就会自动调整，跟踪冷端温度的变化，以保持温差的恒定。当仪器工作在测定热电曲线状态时，温控装置又可在电脑控制下，使冷热端温差呈阶梯状上升，仪器将逐次记录不同温差下各道的热电势值，最终由绘图打印机(15)绘出各道的热电曲线，打印出温度与电势的对应值。冷却风扇(11)由风扇控制器(13)控制，一批样品测完后，风扇自动打开，加速热台降温，当温度降到规定值以下时，风扇自动停止。为了能表明仪器的工作状态，可设置状态讯响器(16)。当仪器工作在不同状态(如恒温、装样、升温、降温等)，发出不同的讯响，以提醒操作者，提高工作效率。单片微机控制板(1)可由8031CPU、MC14433组成的3 1/2 位A／D、0832IC组成的8位D／A、2KRAM、4KEPROM、8155IC组成的扩展口和8位数码显示器(14)(动态扫描式)构成。绘图打印机(15)可采用PP40或其它类似的绘图打印机。阻抗变换及多道放大器(4)可由ICOP07构成；采样保持器(5)可由IC339构成；多道转换开关(6)可由IC4051构成；控温电路(12)由光电隔离电路及放大器组合；温控开关(7)由可控硅实现；风扇控制器(13)和状态讯响器(16)均可以通过电脑软硬件结合实现。室温与炉温传感器可采用铂电阻、铜电阻或其它电偶，对其进行线性校正后即可。(2)为条形热台的热台板；(3)为冷端电极，它由直径为4～6毫米的空心铝合金管制成。温度跟踪控制器(10)可采用如图2所示的电路实现，炉温信号HT和室温信号RT同时输入减法电路A1，输出电压为△T＝HT－RT△T信号由电阻R4进入A2组成的比较器，另一路信号是8031单片微机控制板通过电阻R5送出的预置电压，二者比较之结果送入单片微机控制板(1)，然后由8031单片微机通过软件去控制控温电路(12)与控制开关(7)。当室温有变化或是炉温受环境影响时，△T也随之发生变化，由于预置电压是恒定的，因而比较器A2输出的信号就可灵敏地补偿HT或RT所发生的变化，使温差保持恒定。权利要求1.一种采用单片微机控制的智能化多道矿物热电仪，由主机、样品加热台和绘图打印机组成，其特征在于主机采用单片微机控制，样品加热台为多电极热台，通常采用5～8个冷端电极。2.根据权利要求1所述的多道矿物热电仪，其特征在于多电极热台为条形热台。3.根据权利要求1或2所述的多道矿物热电仪，其特征在于多电极热台采用条形卧式结构，由可容纳5～8个电极的热台板、冷端电极、加热器、温控开关和冷却风扇构成。4.根据权利要求3所述的多道矿物热电仪，其特征在于各冷端电极之间的间隙为4～7毫米。5.根据权利要求1或2所述的多道矿物热电仪，其特征在于冷端电极采用空心铝合金管制成，冷端温度传感器放置在空心铝合金管中，并且使其与电极紧密接触。6.根据权利要求1或2所述的多道矿物热电仪，其特征在于主机内设有温差恒定控制装置，由冷端温度传感放大器、热端温度传感放大器和温差自动跟踪器构成。7.根据权利要求1或2所述的多道矿物热电仪，其特征在于主机内设有状态讯响器。专利摘要智能化多道矿物热电仪是一种采用单片微机控制来测定半导体矿物热电性能的仪器，它采用单片微机控制，样品加热台采用有5～8个电极的多电极条形热台，主机内设有温差恒定控制装置和状态讯响器。它可以多道同时测定矿物热电系数、热电曲线，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用单片微机控制的智能化多道矿物热电仪，由主机、样品加热台和绘图打印机组成，其特征在于主机采用单片微机控制，样品加热台为多电极热台，通常采用５～８个冷端电极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋永才，
申请(专利权)人：地质矿产部南京地质矿产研究所，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]