Никак не могу решить проблемму:
для работы нужен оперативный контроль изменения состава смеси порошков металлов.
В процессе работы необходимо контролировать насколько изменилась МАССА смеси металлов.
В случае отклонения будут необратимые изменения механических свойств и последующий брак изделия.
Входящие в состав металлы:
медь, серебро, цинк.

Суммарный допуск изменения содержания любого компанента +- 2 %

Я пробовал использовать данную смесь в качестве сердечника катушки индуктивности и по изменению индуктивности оценивать отклонение суммарной МАССЫ состава. Но результат неважный. Точность прибора должна быть на несколько порядков выше.

Надеюсь, что у кого то есть несложная для исполнения идея, как решить данную проблемму.
А пока всё делается на глазок, основываясь на личном опыте операторов.

Не уверен, но ощущение что такая "несложная идея" как Вы выражаетесь, это ноу-хау заслуживающее отдельного патента:) Тем более для промышленного применения. Сумлеваются мужики что сейчас вам на гора выдадут пяток вариантов один другого проще:)

Кстати, а почему нельзя взвешивать? Имхо самое простое и точно самое точное:)

эта смесь из трех бочек одновременно сыплется что ли? отвесить малыми дозами с нужной точностью, а потом уже смешать. после того как компоненты смешаны заниматсья анализом этого салата уже будет гораздо сложнее

Самым нестабильным по относительному содержанию в смеси является цинк, с остальными металлами проблем почти нет.

Кстати, а почему нельзя взвешивать? Имхо самое простое и точно самое точное:)
Процесс такой, что кроме металлов содержаться не металлические добавки в качестве флюса, их не много,
но именно они не позволяют взвешивать образцы.

Данная смесь используется в качестве высокотемпературного припоя. И в процессе обработки её состав МЕНЯЕТСЯ, вот это и надо отследить. И в случае выхода за пределы допусков, приостановить работу и внести коррекцию.


Попробую сформулировать задачу по другому.

если в качестве "сердечника" катушки индуктивности использовать стержень из сплава медь-серебро-цинк,
и измерить индуктивность катушки с сердечником в начале обработки этого стержня и после, возможно ли заметить разницу при увеличении массы цинка на 2 %. Относительное содержание цинка в составе колеблется от 0-2 % , т.е цинка может вообще не быть.

Понимаю, что теоретически посчитать можно, И что индуктивность может измениться примерно на 2%.
Только померить не удаётся, вот в этом и проблема. Была задумка мерить не индуктивность катушки с сердечником, а частоту генератора с этой катушкой. Но уход частоты из-за температурной нестабильности может оказаться больше измеряемого результата. Использование кварцевого генератора и катушки в качестве элемента коррекции частоты тоже не выход. Прибор получается дюже "тупым" по чувствительности, хотя я могу здесь ошибаться.

не совсем всё же понятна задача что и на какой стадии процесса надо измерить

если надо измерять массовые доли порошковой смеси то почему каждые компонент не измерять до смешивания (медь, цинк, серебро, присадки - флюс)?
но как я понял из дальнейшего объяснения, данная смесь подвергается некой обработке (температурной, механической?), после которой меняются массовые доли чистых металлов (в результате химических реакций?)
и на выходе нужно как раз измерять содержание? а смесь на данной стадии всё ещё осталась порошковой или уже нечно сплавленное?

зы: и равномерность перемешивания смеси принимается как идеальная?

А почему только индуктивность катушки? У сердечника есть и другие магнитные параметры. Может несколько катушек применить последовательно. Правда в таком состоянии слабо представляю себе этот процесс.

к сожалению я не могу полностью изложить суть техпроцесса - НЕЛЬЗЯ.
смесь на данной стадии всё ещё осталась порошковой или уже нечно сплавленное?
antony пока ещё порошок до пайки. Уже потом он вносится в сборочную деталь и в печь...и уже ничего не исправить.

самое простое моделирование как я написал ранее если в качестве "сердечника" катушки индуктивности использовать стержень из сплава медь-серебро-цинк, и измерить индуктивность катушки с сердечником в начале обработки этого стержня и после, возможно ли заметить разницу при увеличении массы цинка на 2 %. Относительное содержание цинка в составе колеблется от 0-2 % , т.е цинка может вообще не быть.

Статик
что-то мне подсказывает, что так просто эта задача не решается, тем более для содержания 0..2% и отклонение 2%.
иначе бы на производствах везде бы стояли и инет пестрел бы такими ссылками, особенно по разделам производства красок и оцинковки поверхностей.
и не применяли бы дюже хитрые методы типа атомно-абсорбционного со всякими спектрометрами, как раз для таких % содержания цинка.
и все методы как смотрю ведут к анализу не в он-лайне (не в потоке порошка, а пробы).
ИМХО.

antony
В том то и дело, что измерить нечем, да и время ограничено, пока там пробу сделают и результаты анализа придут. На принятие решения продолжить работу дальше или начать всё сначала 5-10 минут , а права на ошибку почти нет.

Ладно, придумаю что нибудь. Не впервОй.

Статик
а химические методы не рассматриваются?
типа добавления присадки или газа или ещё чего либо, что в присутствии цинка будет немного менять окраску смеси (а-ля лакмусовой бумажки), а интенсивность как раз % содержания?

antony
спасибо за участие, видимо придётся эту задачу оставить на потом. К нам приезжали иностранные консультанты, но и они ничего не смогли сделать. А может не захотели...

Металлы и сплавы
Физико-аналитические методы исследования металлов и сплавов. Неметаллические включения. Том I
Металлы и сплавы. Анализ и исследование. Физико-аналитические методы исследования металлов и сплавов. Неметаллические включения. Том 1.

Б.К. Барахтин, А.М. Немец

Систематизированы и описаны современные перспективные методы исследования физических свойств и внутреннего строения материалов. Методики анализа, основанные на оценке величины зерна, идентификации фаз, определении количества и вида неметаллических включений в металле, данных о наличии дефектов кристаллического строения, рассмотрены применительно к решению главных задач технологического контроля структурно-механических свойств материалов. Комплексное применение описанных методов исследования, дополняющих друг друга, позволяет получить подробную информацию о состоянии и изменениях в макро-, мезо- и микрокристаллической структуре металлов и сплавов. Книга состоит из 4 глав. В них дается описание физических основ метода исследования и его практического оформления. Возможности метода иллюстрированы результатами конкретных исследований. Даны советы по подготовке образцов, их полировке, травлению и пр. Рассмотренные методики охватывают не все способы решения задач, доступных анализу. Выбор определен основной проблемой качества материалов: обнаружение и анализ неметаллических включений. Том подготовлен специалистами ЦНИИ “Прометей”. Издание рассчитано на специалистов промышленности и науки, но может быть использовано подготовленными аспирантами и студентами.

ISBN 5-98371-034-6, 84x108/16, 490 стр., бумага 80 г, переплет 7бц, #1/7. В продаже!

Цена справочника в подписке 5 390 руб. Цена подписки из 7-ми томов 37 730 руб.
Методы атомной спектроскопии. Атомно-эмиссионный, атомно-абсорбционный и рентгенофлуоресцентный анализ. Том II
Металлы и сплавы. Анализ и исследование. Методы атомной спектроскопии. Атомно-эмиссионный, атомно-абсорбционный и рентгенофлуоресцентный анализ. Том 2.

В.И. Мосичев, Г.И. Николаев, Б.Д. Калинин

Том посвящен современным возможностям использования основных методов аналитического контроля состава металлических материалов – методов атомно-эмиссионного, атомно-абсорбционного и рентгенофлуоресцентного спектрального анализа. Изложены концептуальные идеи российской аналитической школы и теоретические основы методов. Дано описание аппаратуры, характеристики, диапазоны определяемых содержаний и пределы обнаружения элементов, метрологические характеристики соответствующих методик анализа, а также приведены обширные справочные данные, необходимые для практического использования методов атомной спектроскопии в аналитических целях. Издание рассчитано на специалистов промышленности и науки, но может быть использовано подготовленными аспирантами и студентами.

ISBN 5-91259-001-1, 84x108/16, 716 стр., бумага 80 г, переплет 7бц, #2/7. В продаже!

Цена справочника в подписке 5 390 руб. Цена подписки из 7-ми томов 37 730 руб.
Аналитический контроль состава материалов черной и цветной металлургии. Том III
Металлы и сплавы. Анализ и исследованиe. Аналитический контроль сырья и продукции черной и цветной металлургии. Том 3.

В.И. Мосичев, И.П. Калинкин

Том посвящен методам анализа элементного и вещественного состава металлов и сплавов. Даны сведения для специалистов предприятий черной и цветной металлургии, машино- и приборостроения, аналитических лабораторий и организаций. Отдельный раздел посвящен изложению требований, предъявляемых к технической компетентности испытательных лабораторий в соответствии с новым ГОСТ Р ИСО/МЭК 17025–2000. Суммированы основные термины и определения, относящиеся к классификации различных металлов и сплавов; приведены определения основных метрологических характеристик методик количественного химического анализа; алгоритмы различных процедур, применяемых для внутрилабораторного контроля качества результатов анализа. Содержатся указания по мерам безопасности, обязательным при работе в химических и спектральных лабораториях. Даны справочные материалы по методикам анализа элементного состава материалов из номенклатуры предприятий черной и цветной металлургии. Издание рассчитано на специалистов промышленности и науки.

ISBN 978-5-91259-015-3, 84x108/16, 1200 стр., бумага 80 г, переплет7бц, #3/7. В продаже!

Цена справочника в подписке 5 390 руб. Цена подписки из 7-ми томов 37 730 руб.
Масс-спектрометрический метод анализа. Ускоренные испытания. Том IV

В.И. Мосичев, Н.С. Самойлов

В томе даны ядерно-физические и радиохимические методы анализа, методы определения газов в металлах, методы анализа растворов электролитов в металлургии, масс-спектрометрический метод анализа. Значительное место уделено ускоренным испытаниям. Издание предназначено для научного и инженерно-технического персонала аналитических лабораторий, химиков-материаловедов.

ISBN 978-5-91259-010-8, 84x108/16, 608 стр., бумага 80 г, переплет 7бц, #4/7. В продаже!

Цена справочника в подписке 5 390 руб. Цена подписки из 7-ми томов 37 730 руб.
Металлы и сплавы. Справочник
Металлы и сплавы. Справочник.

В.К. Афонин, Б.С. Ермаков, Е.Л. Лебедев, Е.И. Пряхин, Н.С.Самойлов, Ю.П.Солнцев, В.Г. Шипша

В справочнике кратко изложены теоретические основы металловедения, приведены методы исследования и испытаний металлов и оценки их важнейших технологических свойств. Разделы представляют необходимые сведения о сплавах на основе железа, стали и чугуна; сведения по составу, структуре и свойствам основных цветных металлов и сплавов на их основе; сведения о сталях и сплавах со специальными свойствами; сведения о благородных металлах и сплавах. Справочник необходим при проектировании, монтаже, эксплуатации машин и механизмов различного назначения и будет полезен специалистам-разработчикам, исследователям, аспирантам, студентам, столкнувшимся в своей работе с вопросами использования металлических материалов.

ISBN 5-94356-047-4, 60х90/8, 1090 стр., бумага 80 г, переплет 7бц, #5/7. В продаже!

Цена справочника в подписке 5 390 руб. Цена подписки из 7-ми томов 37 730 руб.
Материалы для судостроения и морской техники
Материалы для судостроения и морской техники. Справочник.

Коллектив авторов

Даны теоретические основы материаловедения, рассмотрены прин­ципы легирования, фазовые превращения и структура судостроительных корпусных сталей широкого диапазона прочности, изготавливаемых в виде листового и про­фильного про­ката, поковок и отливок. Представлены стали для судового машиностроения, стали со специальными физическими свойствами, титановые и алюминиевые сплавы, сплавы на медной основе, неметаллические материалы, отдельно рассмотрены корпусные стали. Приведены сведения о назначении, химическом составе, механических, физических, технологических и эксплуатационных свой­ствах судостроительных материалов, а также принципиальные положения технологии их производства. Дана информация об основных сварочных материалах и технологии сварки различных судостроительных материалов, а также рассмотрены вопросы подготовки сырьевых компонентов, применяемых при изготовлении сварочных материалов. На основе опыта эксплуатации корпусных конструкций судов и морских технических сооружений сфор­мулированы требования, предъявляемые к судостроительным материалам. Приведены характеристики работоспособности судо­ст­роительных материалов и их сварных соединений. Представлены методы исследования фазовых превращений, структуры, определения физических, механических свойств и основных характеристик работоспособности, неразрушающие методы контроля качества, а также ме­тоды защиты от кор­розии. Даны общие понятия наноматериалов: свойства, методы получения, исследования и применения. Издание подготовлено специалистами ЦНИИ КМ “Прометей” (СПб) и объединяет сведения практически обо всех достижениях в области создания материалов для судов, морской техники и судового машиностроения и предназначен для специалистов металлургических и судостроительных предприятий, проектно-конструкторских организаций и НИИ.

ISBN 5-91259-ххх, 84х108/16, 900 стр., бумага 80 г, переплет 7бц, #6/7. 1 кв. 2008 г.

Цена справочника в подписке 5 390 руб. Цена подписки из 7-ми томов 37 730 руб.
Электрофизические и электрохимические методы обработки в технологии машиностроения
Электрофизические и электрохимические методы обработки в технологии машиностроения

Б.П.Саушкин

Рассмотрены основы теории и практическое применение электрофизических и электрохимических методов обработки в технологиях машиностроительного производства, изложен общий подход к описанию и оценке технологических возможностей этих методов. Представлен понятийный аппарат технологии, построена развернутая классификация методов и способов обработки материалов, применен системный подход к анализу различных технологических объектов. Подробно обсуждаются технологические проблемы электроэрозионной, электрохимической, лазерной, элек­т­ронно-лучевой, ультразвуковой и комбинированной обработки. Даны примеры при­менения соответствующих технологий в машиностроительном производстве. Из­ложены особенности проектирования и оценки уровня качества технологий, ос­нованных на электрофизических и электрохимических методах обработки. Кроме раз­мерной обработки описано применение этих методов для модификации поверхностного слоя деталей машин. Выполнена прогностическая оценка роли электрофизических и электрохимических методов обработки в совершенствовании технологий машиностроительного производства. Рассмотрены экологические проблемы, связанные с промышленным применением этих методов. Издание предназначено для инженеров-технологов и инженеров-конструкторов, науч­ных работников, занятых в области создания и внедрения новой техники и новых технологий.

ISBN 5-91259-ххх, 84х108/16, 800 стр., бумага 80 г, переплет 7бц. 1 кв. 2008 г.

Цена справочника в подписке 5 390 руб. Цена подписки из 7-ми томов 37 730 руб.

Несложные идеи для этих целей врядли найдутся. Стоимость приборов обычно под миллионы. Из того, что доступнее и дешевле можно использовать ЯМР-низкого разрешения. Где то в Рунете были самодельные приборы. Есть и промышленные. Смысл работы-образец находится в сильном маг. поле. Дополнительно накручена спираль на которую подается ВЧ (диапазон 10-60 МГц (примерно)). Так вот, при сканировании ВЧ появляются пики поглощения, соответствующие тому или иному металлу. Причем величина пика пропорциональна содержанию. Иногда делают и наоборот. Не путайте с ЯМР -высокого разрешения. Стоимость последних в сотни и тысячи раз выше и не для дом. применения.

Вариант 2 термометра - контактный и бесконтактный на основе ИК излучения метлла такие есть стандартные и стоят недорого.
При различии состава коэффициент излучения будет сильно менятся. И по эмпирической таблице будете оценивать допустим ли состав.

Сейчас делаются попытки решить эту проблему иными путями, Чем я сегодня весь день и занимался. Плюс обещали снизить требования к допускам. Поэтому даже хорошо, что я не "успел выполнить приказ" - его почти отменили. Спасибо всем за помощь.

Статик:
...если в качестве "сердечника" катушки индуктивности использовать стержень из сплава медь-серебро-цинк и измерить индуктивность катушки с сердечником в начале обработки этого стержня и после, возможно ли заметить разницу при увеличении массы цинка на 2 %. Относительное содержание цинка в составе колеблется от 0-2 % , т.е цинка может вообще не быть.

Понимаю, что теоретически посчитать можно, И что индуктивность может измениться примерно на 2%.
Только померить не удаётся, вот в этом и проблема. Была задумка мерить не индуктивность катушки с сердечником, а частоту генератора с этой катушкой. Но уход частоты из-за температурной нестабильности может оказаться больше измеряемого результата. Использование кварцевого генератора и катушки в качестве элемента коррекции частоты тоже не выход.

Ошибка в том, что вы пытаетесь таким способом определить абсолютное содержание цинка в стержне. А следует просто взять образцовый стержень и проводить все измерения относительно него. Таким же образом скомпенсируется и температурная нестабильность. Успехов.

Судя по составу припоя, речь, возможно, идет о монтаже какой-то спецаппаратуры. Скважинной, например...

semizador
следует просто взять образцовый стержень и проводить все измерения относительно него.
изначально предполагалось сделать замер индуктивности катушки или частоты генератора перед обработкой
без всяких сердечников и записать показания, затем замерить с сердечником до обработки и после обработки например:

- частота без образца.......................................................... 10 073 гц
- частота с образцом до обработки.........................................10 795 гц

- снова выставляем подстроечником на генераторе частоту
без образца.......................................................................10 073 гц
- частота с образцом после обработки....................................10 803 гц

и уже по двум полученным частотам делаем вывод о правильности обработки и выходе за допуски.

повторная калибровка и выставление первоначальной частоты нужна для устранения влияния температурного ухода.

Если бы такие цифры у меня получались, то и вопроса не было бы, а на практике надо работать с частотой примерно 800 - 900 мгц и сравнивать изменение десятков герц. А не получается - погрешность измерения
больше результата.

Статик:
...и уже по двум полученным частотам делаем вывод о правильности обработки и выходе за допуски.
Повторная калибровка и выставление первоначальной частоты нужна для устранения влияния температурного ухода.

Неправильно. Надо сразу строить дифференциальную систему измерения, а именно:

1. Два генератора на одинаковых образцах должны выдавать одинаковые по частоте и ее зависимости от температуры сигналы;

2. В катушке одного из генераторов образец заменяется на исследуемый стержень и далее производят измерение относительного отклонения частоты этого генератора от частоты генератора с образцовым стержнем;

3. Можно откалибровать систему вводя стержни с заведомо известным отклонением содержания цинка.

Статик:
Если бы такие цифры у меня получались, то и вопроса не было бы, а на практике надо работать с частотой примерно 800 - 900 мгц и сравнивать изменение десятков герц. А не получается - погрешность измерения больше результата.

Снова неправильно. Если опять-таки построить дифференциальную систему (см.выше), то измерять можно не абсолютные значения частот, а их разницу (подать на смеситель и выделить фильтром).

Кстати, а нельзя банально сопротивление/проводимость стержней сравнивать?

semizador
к сожалению в работе только ОДНА деталь, которая в начале обработки является образцом-1 и в конце обработки образцом-2. Суть работы в следующем. Сборочная деталь обваливается в порошкообразном припое, который попадает в труднодоступные места, а затем припой с детали удаляется, он остаётся только в этих местах, кроме припоя присутствует порошкообразный флюс, который впоследствии выгорает в печи и в привесе массы не участвует, но именно флюс не позволяет правильно взвесить деталь. Деталь состоит из медно-серебрянного сплава, а припоем является цинк.
В самом начале я не написал этого, поскольку только сегодня дали новую вводную, но по сути это те же йайца только вид сбоку. Нельзя оставить лишний цинковый припой, поскольку это предельно усложнит дальнейший процесс обработки.
А с двумя генераторами идея хорошая, измерять разность частот проще.
Пожалуй на этом остановимся, попробуем обрабатывать сразу две детали, в надежде, что они будут заполняться припойно флюсовой смесью одинаково.

Ребята, термин СТЕРЖНИ я написал для упрощения представления процесса, иначе тема обсуждения ушла бы в ином направлении, а так хорошая идея уже есть. На самом деле это лишь отдалённо напоминает стержни.
Измерять проводимость здесь не надо, это другой случай. К сожалению я не могу подробно описать весь процесс так как это является закрытой информацией.

У меня тоже есть предложение, но уже технологическое. Использовать вместо порошкообразного припоя жидкий, т.е. составить взвесь пылинок цинка в чем-нибудь, например, в том же флюсе, чтобы потом выгорело или испарилось. Если будет слишком густое - подогреть перед применением. И жидкостью под давлением (или под вакуумом, или в центрифуге) заполнять труднодоступные места детали. Жидкость проникает лучше, чем порошок, труднодоступные места она заполнит с большей вероятностью. ИМХО, проблемы у вас именно в плохом проникании частиц цинка в труднодоступные места.
Для проверки можно использовать паяльную пасту - там шарики припоя (низкотемпературного), распределенные в пастообразном флюсе. Подогреть, чтобы начало течь.
Две детали заполняться одинаково, ИМХО, не будут.
P.S. А может быть, всю деталь погрузить сначала в жидкий флюс, а затем в расплавленный цинк...

Сам себе идею родил - в качестве образца будем использовать деталь, "списанную в брак", но на самом деле хорошую. От неё и будем плясать.

AntonSor
проблемы у вас именно в плохом проникании частиц цинка в труднодоступные места.
с прониканием нет проблем, а вот "выковырять" излишки - тут есть.

Статик:
Сам себе идею родил - в качестве образца будем использовать деталь, "списанную в брак", но на самом деле хорошую. От неё и будем плясать.

Можно ли надеяться, что расскажете о результатах? В любом случае - успехов.

Информации очень мало, но есть техническое решение: приборы для спектрального анализа, время анализа невелико.
Возможно Ваша контора стеснена в средствах?

semizador
Сейчас работы мало и вот решили провести исследования, вдруг что получится. А для меня такие ситуации просто в кайф. И польза и творчество. Будет ли действительно результат от этого пока не знаю. Каждый день новые вводные, порой отменяющие прежние решения. Может быть техпроцес изменится настолько, что ничего этого не понадобится. Но по своему опыту знаю - придуманное может пригодиться лет через 5. Главное не забыть куда положил записи. А сейчас востребовалась разработка годовой давности. Так что изобретайте сейчас - сгодится позже.

Статик:
Но по своему опыту знаю - придуманное может пригодиться лет через 5. ... Так что изобретайте сейчас - сгодится позже.

Спасибо на добром слове.

semizador
Можно ли надеяться, что расскажете о результатах?

Результаты следующие -

Не имея возможности приборными средствами контролировать каждую технологическую операцию по "набивке" припоя в изделие, я изменил техпроцесс "вопреки всем мировым наработкам".
Результат очень хороший. Приборы для измерения уже не нужны.
Повторяемость результата очень большая. Только страх нового бьёт по рукам тех, кто пытается работать по этой технологии. Ещё раз простите, что не могу подробно изложить суть работы , ибо нельзя.

необходимо взвешивание, но с системой определения процентного содержания неметаллических частиц.

Статик, Если отбросить лишнее, и додумать недосказанное, получается ювелирпром. :)