專利名稱:鑄金含金量的測定方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及金屬組份的精密無損測定。更確切地說,本發(fā)明涉及一種測試方法,這種方法可以用來測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”(carats)來表示。如同純金在合金中所占的比例一樣,對于給定的材料來說,一開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,也就是說,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鑄造成金飾品。鑄造過程要根據(jù)合金中金的固定含量以及不同類型合金來進行。金子的“類型”是按照鑄造過程中合金的類型及數(shù)量來確定的。鑄造過程經(jīng)常會引起金的含量比例發(fā)生變化。因而,需要測定鑄造后的含金量,并用“開”來表示。鑄造人員要求在鑄造后測定含金量。
現(xiàn)在已知的寶石的生產(chǎn)廠家用下述方法來測定其生產(chǎn)的鑄金的含金量,在車間里取其生產(chǎn)的鑄造樣品送給化驗員,化驗員為了測定樣品的含金量需要破碎分離樣品。此過程花費高,工作時間長,枯燥并且不能經(jīng)常在室內(nèi)進行。本發(fā)明使得在生產(chǎn)地點立即進行測定成為可能。
本發(fā)明是一種無損測定方法以及利用該方法的測定設(shè)備,該方法用來測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)明的方法的一個步驟是這樣的,鑄造物體的比重的測定是通過浸入液體中來實現(xiàn)的。在本方法已接受的方式中,欲測定的物體首先在空氣中測出其重量,而后再在已知比重的液體中進行稱重。從重量的差別上,就可以測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量不準確,其主要的原因是物體進入液體時所引起的表面氣泡。本發(fā)明利用“循環(huán)沖洗”的方法來提高測試鑄造物體比重的精度。為了測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)過一系列這樣的過程,被測試的物體還是在液體里,沒有了氣泡也沒有了表面張力問題所產(chǎn)生的空間。以上就是所說的“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)明所用的測定含金量的設(shè)備。
本發(fā)明用來測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”對于每一種類型的金子來說是一次性的,步驟“e”到步驟“f”對于每次測試的新物體都要測量。
a.對于每類金子,按照下列步驟鑄造“標準”的參考樣品a1.制作一個鑄造結(jié)構(gòu),其可帶也可不帶多孔篩(porosity trap);這是一種用來離心鑄件的結(jié)構(gòu),如圖1所示,其中包含進口管(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)提供了測試“標準”;b.測試標準的比例數(shù)據(jù),用“開”來表示,根據(jù)的步驟如下b1.用熟知的分析金成分的方法,測定同一鑄金中的含金量。
b2.得到標準的比例數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)是標準的含金量,用開-CT表示;c.測定標準的比重,用下面的方法c1.首先,在空氣中測量標準的重量;c2.其次,測量標準在液體中的重量,并采用“循環(huán)沖洗”的方法;
c3.通過下面的公式計算標準的比重Dm=A*D0P]]>其中,Dm是指要測的標準比重,D0為根據(jù)測試溫度沖洗標準時液體的比重,A是被測物體在空氣中的重量,P是第一次在空氣中的稱重與第二次在液體中稱重的差值;d.計算標準中合金的比重,或者利用合金的技術(shù)指標,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“標準”的比重,CTm是指標準中的含金量,用“開”來表示,數(shù)值由化驗員的試驗確定;e.測定被測物體的比重,亦需測試物體的含金量,可以利用同測試標準樣品一樣的方法,將其比重測試出來;f.計算測試物體的含金量,可利用同類金子的標準數(shù)據(jù)及下列公式CTs=Au*(1-L/Ds)Au-L]]>這里,CTs是被測物體用“開”表示的含金量,Au是指純金的比重,L是指標準樣品合金的比重,合金中含有與被測物體相同類型的金,Ds是指被測物體的比重。
在本發(fā)明中,從球形空間(如圖1中的標記2所示)中制成的鑄金可以用本發(fā)明的方法來測定多孔性。
本發(fā)明也包含一種設(shè)備,該設(shè)備可以用本發(fā)明所述的方法來測定鑄金中的含金量。
用來測定鑄金中的含金量的設(shè)備包含一架天平;用來稱重的支架,一個小籃子可以用繩子系在該支架上;一個上端槽;一個下端槽;一個泵;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,以存儲記憶各種測試數(shù)據(jù),利用每次測試的數(shù)據(jù)與標準樣品的數(shù)據(jù)相對比,按上面描述的方法完成計算;該設(shè)備還包含一架天平(1),以用來稱重,天平上面安裝有支架(2),該支架用繩(4)連接有兩個小籃子(5),籃子(5)里面裝有被測物體(6)。上面的小籃子用于第一次在空氣中稱重。下面的小籃子連同被測物體浸入上端槽(3),在此種情況下,即完成了第一次稱重。泵(8)沖洗液體(7)中的被測物體,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,而后就是第二次稱重。微處理器配有軟件、鍵盤以及顯示設(shè)備(11),利用公式通過計算標準樣品的適當比例,稱得被測物體的數(shù)據(jù),計算出含金量,并用“開”來表示,結(jié)果可以在顯示設(shè)備上顯示出來,并且將與標準樣品的偏差同時顯示出來。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)備可以用未測定鑄金或者其他鑄件中的含金量,無損而且精度高。
權(quán)利要求
1.一種以“開”測定鑄金中的含金量或者鑄造材料中其他組份的含量的無損檢測方法,有以下步驟a.鑄造“標準”參考樣品,對于每種金子,包括a1.制作一個鑄造結(jié)構(gòu),其可有可無多孔篩;a2.在上述結(jié)構(gòu)中鑄造特定類型的金,上述鑄造提供了標準樣品;b.測定標準樣品的用“開”表示的比例數(shù)據(jù),有下列步驟b1.用標準的測定含金量的方法測定一部分所述鑄金;b2.取得測試標準樣品的比例數(shù)據(jù),此數(shù)據(jù)就是標準樣品用“開-CT”來表示的含金量;c.測定標準樣品的比重,有下列步驟c1.測定標準樣品在空氣中的重量;c2.利用“反復(fù)沖洗”法第二次測定標準樣品浸在液體中的重量;c3.計算標準樣品的比重;d.計算標準樣品中合金的比重,或者是利用合金的技術(shù)指標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是指標準樣品的比重,CTm是指標準樣品中用“開”來表示的含金量。e.測定被測物體的比重,通過測定標準樣品的比重的辦法來實現(xiàn);f.計算被測物體的含金量,利用同類金子的標準數(shù)據(jù)和被測物體的數(shù)據(jù),用下面的公式來計算CTs=Au*(1-L/Ds)Au-L]]>這里,CTs是被測物體用“開”表示的含金量,Au是指純金的比重,L是指標準樣品合金的比重,合金中含有與被測物體相同類型的金,Ds是指被測物體的比重。
2.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的方法的設(shè)備,用無損檢測的方法來測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,用于計算及存儲;第一元件,在空氣中測定被測物體的重量;第二元件,在液體中測定被測鑄造物體的重量;表面活性劑;和泵,該泵用低處的液體反復(fù)沖洗被測物體。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備,用無損檢測的方法來測定鑄金中的含金量或者鑄造物體中某種組份的含量,其中,天平用來稱重被測物體,小籃子用繩子固定在支架上,籃子里面裝有被測物體。
4.一種測定鑄造物體比重的方法,包括下列步驟a.將被測物體吊在槽子里在空氣中稱重;b.通過填充槽子,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.測定被測物體在液體中被沖洗時的重量;e.用下面的公式計算物體的比重D=A*D0P]]>此處,D是指要測的比重,D0是沖洗標準樣品時液體的比重,A是被測物體在空氣中的重量,P是第一次在空氣中稱重與第二次在液體中稱重的差值。
5.一種如權(quán)利要求1所述的方法,用無損檢測的方法來測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)沒有多孔篩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無損檢測方法,該方法可用于測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)明也涉及到測定鑄造物體(6)的比重的方法,該方法包括對在槽(3)中的被測物體(6)用液體(7)在籃子(5)中循環(huán)沖洗。
文檔編號G01N9/00GK1206464SQ96199452
公開日1999年1月27日 申請日期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 申請人:Pmi精密測量有限公司