專(zhuān)利名稱(chēng)：鑄金含金量的測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬組份的精密無(wú)損測(cè)定。更確切地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種測(cè)試方法，這種方法可以用來(lái)測(cè)定鑄金中的含金量或者其它鑄造材料中某種成分的含量。
鑄金中的含金量用“開(kāi)”(carats)來(lái)表示。如同純金在合金中所占的比例一樣，對(duì)于給定的材料來(lái)說(shuō)，一開(kāi)是指含金量占其重量的二十四分之一。純金的比例是二十四開(kāi)，也就是說(shuō)，含金量是百分之一百。寶石的生產(chǎn)廠家利用各種含金合金來(lái)鑄造成金飾品。鑄造過(guò)程要根據(jù)合金中金的固定含量以及不同類(lèi)型合金來(lái)進(jìn)行。金子的“類(lèi)型”是按照鑄造過(guò)程中合金的類(lèi)型及數(shù)量來(lái)確定的。鑄造過(guò)程經(jīng)常會(huì)引起金的含量比例發(fā)生變化。因而，需要測(cè)定鑄造后的含金量，并用“開(kāi)”來(lái)表示。鑄造人員要求在鑄造后測(cè)定含金量。
現(xiàn)在已知的寶石的生產(chǎn)廠家用下述方法來(lái)測(cè)定其生產(chǎn)的鑄金的含金量，在車(chē)間里取其生產(chǎn)的鑄造樣品送給化驗(yàn)員，化驗(yàn)員為了測(cè)定樣品的含金量需要破碎分離樣品。此過(guò)程花費(fèi)高，工作時(shí)間長(zhǎng)，枯燥并且不能經(jīng)常在室內(nèi)進(jìn)行。本發(fā)明使得在生產(chǎn)地點(diǎn)立即進(jìn)行測(cè)定成為可能。
本發(fā)明是一種無(wú)損測(cè)定方法以及利用該方法的測(cè)定設(shè)備，該方法用來(lái)測(cè)定鑄金中的含金量或者其他鑄造材料中某種成分的含量。
根據(jù)本發(fā)明的方法的一個(gè)步驟是這樣的，鑄造物體的比重的測(cè)定是通過(guò)浸入液體中來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在本方法已接受的方式中，欲測(cè)定的物體首先在空氣中測(cè)出其重量，而后再在已知比重的液體中進(jìn)行稱(chēng)重。從重量的差別上，就可以測(cè)定出鑄造物體的比重，即物體的重量除以浸入液體后減輕的重量再乘以液體的比重。
此處所指的物體都是非常小的物體，通常是鉆石，所以，金屬與液體之間的表面張力就使得測(cè)量不準(zhǔn)確，其主要的原因是物體進(jìn)入液體時(shí)所引起的表面氣泡。本發(fā)明利用“循環(huán)沖洗”的方法來(lái)提高測(cè)試鑄造物體比重的精度。為了測(cè)定氣泡及物體與液體的接觸情況，物體不只是浸入液體，而且是放入槽中并且用液體沖洗，而后將槽倒空并且接著沖洗。經(jīng)過(guò)一系列這樣的過(guò)程，被測(cè)試的物體還是在液體里，沒(méi)有了氣泡也沒(méi)有了表面張力問(wèn)題所產(chǎn)生的空間。以上就是所說(shuō)的“循環(huán)沖洗”的方法，而不是僅僅將物體浸入液體中而已。兩種方法的數(shù)學(xué)公式是一樣的。
本發(fā)明可以用

圖1及圖2來(lái)描述。這些圖并不是想局限本發(fā)明的范圍，只是為了描述方便。
圖1描述了一種鑄金的典型結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)帶有本方法所用的多孔篩。
圖2描述了本發(fā)明所用的測(cè)定含金量的設(shè)備。
本發(fā)明用來(lái)測(cè)定鑄金中的含金量或者其它鑄造材料中某種成分的含量，按照本發(fā)明有以下步驟，這里步驟“a”到步驟“d”對(duì)于每一種類(lèi)型的金子來(lái)說(shuō)是一次性的，步驟“e”到步驟“f”對(duì)于每次測(cè)試的新物體都要測(cè)量。
a．對(duì)于每類(lèi)金子，按照下列步驟鑄造“標(biāo)準(zhǔn)”的參考樣品a1．制作一個(gè)鑄造結(jié)構(gòu)，其可帶也可不帶多孔篩(porosity trap)；這是一種用來(lái)離心鑄件的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其中包含進(jìn)口管(1)、多孔篩(2)所用的空間和圓筒結(jié)構(gòu)空間(3)，該空間(3)用來(lái)盛放澆注材料。
a2．鑄金，在鑄造結(jié)構(gòu)中以及圓筒結(jié)構(gòu)空間(3)中進(jìn)行，該圓筒結(jié)構(gòu)空間接收鑄金；a3．圓筒結(jié)構(gòu)提供了測(cè)試“標(biāo)準(zhǔn)”；b．測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的比例數(shù)據(jù)，用“開(kāi)”來(lái)表示，根據(jù)的步驟如下b1．用熟知的分析金成分的方法，測(cè)定同一鑄金中的含金量。
b2．得到標(biāo)準(zhǔn)的比例數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是標(biāo)準(zhǔn)的含金量，用開(kāi)-CT表示；c．測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)的比重，用下面的方法c1．首先，在空氣中測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的重量；c2．其次，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)在液體中的重量，并采用“循環(huán)沖洗”的方法；
c3．通過(guò)下面的公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的比重Dm=A*D0P]]>其中，Dm是指要測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)比重，D0為根據(jù)測(cè)試溫度沖洗標(biāo)準(zhǔn)時(shí)液體的比重，A是被測(cè)物體在空氣中的重量，P是第一次在空氣中的稱(chēng)重與第二次在液體中稱(chēng)重的差值；d．計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)中合金的比重，或者利用合金的技術(shù)指標(biāo)，或者利用下面的公式，L=Au*Dm*(1-CTm)Au-CTm*Dm]]>這里，L是合金的比重，Au是指純金的比重，Dm是指“標(biāo)準(zhǔn)”的比重，CTm是指標(biāo)準(zhǔn)中的含金量，用“開(kāi)”來(lái)表示，數(shù)值由化驗(yàn)員的試驗(yàn)確定；e．測(cè)定被測(cè)物體的比重，亦需測(cè)試物體的含金量，可以利用同測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)樣品一樣的方法，將其比重測(cè)試出來(lái)；f．計(jì)算測(cè)試物體的含金量，可利用同類(lèi)金子的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)及下列公式CTs=Au*(1-L/Ds)Au-L]]>這里，CTs是被測(cè)物體用“開(kāi)”表示的含金量，Au是指純金的比重，L是指標(biāo)準(zhǔn)樣品合金的比重，合金中含有與被測(cè)物體相同類(lèi)型的金，Ds是指被測(cè)物體的比重。
在本發(fā)明中，從球形空間(如圖1中的標(biāo)記2所示)中制成的鑄金可以用本發(fā)明的方法來(lái)測(cè)定多孔性。
本發(fā)明也包含一種設(shè)備，該設(shè)備可以用本發(fā)明所述的方法來(lái)測(cè)定鑄金中的含金量。
用來(lái)測(cè)定鑄金中的含金量的設(shè)備包含一架天平；用來(lái)稱(chēng)重的支架，一個(gè)小籃子可以用繩子系在該支架上；一個(gè)上端槽；一個(gè)下端槽；一個(gè)泵；表面活化劑和軟件。
圖2描述了這種設(shè)備，該設(shè)備包含微處理器，以存儲(chǔ)記憶各種測(cè)試數(shù)據(jù)，利用每次測(cè)試的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)樣品的數(shù)據(jù)相對(duì)比，按上面描述的方法完成計(jì)算；該設(shè)備還包含一架天平(1)，以用來(lái)稱(chēng)重，天平上面安裝有支架(2)，該支架用繩(4)連接有兩個(gè)小籃子(5)，籃子(5)里面裝有被測(cè)物體(6)。上面的小籃子用于第一次在空氣中稱(chēng)重。下面的小籃子連同被測(cè)物體浸入上端槽(3)，在此種情況下，即完成了第一次稱(chēng)重。泵(8)沖洗液體(7)中的被測(cè)物體，其中液體(7)中的液體從下端槽(9)處泵到上端槽(3)處。泵清空上端槽，然后沖洗，這樣反復(fù)多遍，而后就是第二次稱(chēng)重。微處理器配有軟件、鍵盤(pán)以及顯示設(shè)備(11)，利用公式通過(guò)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)樣品的適當(dāng)比例，稱(chēng)得被測(cè)物體的數(shù)據(jù)，計(jì)算出含金量，并用“開(kāi)”來(lái)表示，結(jié)果可以在顯示設(shè)備上顯示出來(lái)，并且將與標(biāo)準(zhǔn)樣品的偏差同時(shí)顯示出來(lái)。因此，需要平衡掛鉤(2)的砝碼，支架上具有添加平衡砝碼(10)的部位。
本發(fā)明中描述的方法及設(shè)備可以用未測(cè)定鑄金或者其他鑄件中的含金量，無(wú)損而且精度高。
權(quán)利要求
1．一種以“開(kāi)”測(cè)定鑄金中的含金量或者鑄造材料中其他組份的含量的無(wú)損檢測(cè)方法，有以下步驟a．鑄造“標(biāo)準(zhǔn)”參考樣品，對(duì)于每種金子，包括a1．制作一個(gè)鑄造結(jié)構(gòu)，其可有可無(wú)多孔篩；a2．在上述結(jié)構(gòu)中鑄造特定類(lèi)型的金，上述鑄造提供了標(biāo)準(zhǔn)樣品；b．測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品的用“開(kāi)”表示的比例數(shù)據(jù)，有下列步驟b1．用標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定含金量的方法測(cè)定一部分所述鑄金；b2．取得測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)樣品的比例數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)就是標(biāo)準(zhǔn)樣品用“開(kāi)-CT”來(lái)表示的含金量；c．測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品的比重，有下列步驟c1．測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品在空氣中的重量；c2．利用“反復(fù)沖洗”法第二次測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品浸在液體中的重量；c3．計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)樣品的比重；d．計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)樣品中合金的比重，或者是利用合金的技術(shù)指標(biāo)或者利用下面的公式L=Au*Dm*(1-CTm)Au-CTm*Dm]]>這里，L是合金的比重，Au是指純金的比重，Dm是指標(biāo)準(zhǔn)樣品的比重，CTm是指標(biāo)準(zhǔn)樣品中用“開(kāi)”來(lái)表示的含金量。e．測(cè)定被測(cè)物體的比重，通過(guò)測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)樣品的比重的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)；f．計(jì)算被測(cè)物體的含金量，利用同類(lèi)金子的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和被測(cè)物體的數(shù)據(jù)，用下面的公式來(lái)計(jì)算CTs=Au*(1-L/Ds)Au-L]]>這里，CTs是被測(cè)物體用“開(kāi)”表示的含金量，Au是指純金的比重，L是指標(biāo)準(zhǔn)樣品合金的比重，合金中含有與被測(cè)物體相同類(lèi)型的金，Ds是指被測(cè)物體的比重。
2．一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的方法的設(shè)備，用無(wú)損檢測(cè)的方法來(lái)測(cè)定鑄金中的含金量或者鑄造物體中某種組份的含量，該設(shè)備包括微處理器，用于計(jì)算及存儲(chǔ)；第一元件，在空氣中測(cè)定被測(cè)物體的重量；第二元件，在液體中測(cè)定被測(cè)鑄造物體的重量；表面活性劑；和泵，該泵用低處的液體反復(fù)沖洗被測(cè)物體。
3．如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，用無(wú)損檢測(cè)的方法來(lái)測(cè)定鑄金中的含金量或者鑄造物體中某種組份的含量，其中，天平用來(lái)稱(chēng)重被測(cè)物體，小籃子用繩子固定在支架上，籃子里面裝有被測(cè)物體。
4．一種測(cè)定鑄造物體比重的方法，包括下列步驟a．將被測(cè)物體吊在槽子里在空氣中稱(chēng)重；b．通過(guò)填充槽子，用表面活性劑沖洗物體，以知道物體的比重；c．將液體從槽子里取出，并且重復(fù)沖洗一定次數(shù)；d．測(cè)定被測(cè)物體在液體中被沖洗時(shí)的重量；e．用下面的公式計(jì)算物體的比重D=A*D0P]]>此處，D是指要測(cè)的比重，D0是沖洗標(biāo)準(zhǔn)樣品時(shí)液體的比重，A是被測(cè)物體在空氣中的重量，P是第一次在空氣中稱(chēng)重與第二次在液體中稱(chēng)重的差值。
5．一種如權(quán)利要求1所述的方法，用無(wú)損檢測(cè)的方法來(lái)測(cè)定鑄金中的含金量或者鑄造物體中某種組份的含量，其中，在步驟a1中所述的鑄造結(jié)構(gòu)沒(méi)有多孔篩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)損檢測(cè)方法,該方法可用于測(cè)定鑄金中的含金量或者其它鑄造材料中某種成分的含量。本發(fā)明也涉及到測(cè)定鑄造物體(6)的比重的方法,該方法包括對(duì)在槽(3)中的被測(cè)物體(6)用液體(7)在籃子(5)中循環(huán)沖洗。
文檔編號(hào)G01N9/00GK1206464SQ96199452
公開(kāi)日1999年1月27日 申請(qǐng)日期1996年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月21日
發(fā)明者約瑟·舍莫尼 申請(qǐng)人:Pmi精密測(cè)量有限公司