Устройство для косвенного количественного

 

О П И С А Н И Е 373970

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Заявлено 29.1 V.1970 (№ 1431209f18-10) M. Кл. G Olk 7/02

Приоритет

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 12.Ill.1973. Бюллетень № 14

УДK 536.532(088.8) Дата опубликования описания 28.VI.1973

Автор изобретения

Иностранец

Ханс Рюдигер Дорст (Германская Демократическая Республика)

Иностранное предприятие

«ФЭБ Квалитетс унд Эдельшталь Комбинат» (Германская Демократическая Республика) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОСВЕННОГО КОЛИЧЕСТВЕННОГО

ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТА СПЛАВА В

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОМ РАСПЛАВГ. С НЕСКОЛЬКИМИ

КОМПОН ЕНТАМИ

Изобретение относится к устройствам для косвенного количественного определения компонента сплава из электропроводного расплава с несколькими компонентами, причем расплав образует общий термоэлектрод дифференциальной термопары и возникающая при определенной температуре расплава установленная разность электродвижущей силы измеряется вольтметром в качестве аналогового значения имеющегося в расплаве количества компонента сплава.

Для определения примесей в токопроводящем расплаве известно устройство с дифференциальной термопарой, общим термоэлектродом которой служит расплав, а два других термоэлектрода имеют разную массу, и измерительной схемой. Оно является устройством одноразового действия. Кроме того, при необходимости измерения также температуры расплава устройство усложняется.

Исходя из показаний дифференциальной термопары можно определять имеющееся в данный момент в расплаве количество контролируемого компонента при помощи специального преобразователя или же косвенно путем сравнения с градуировочной кривой термоэлементов, структура которых известна.

Однако известный способ значительно ограничивает возможность применения имеющихся устройств и точность их измерения.

Так обстоит дело при качественном определении примеси или компонентов сплава, исходя из электропроводного расплава, неизбежном для непосредственного определения разности термоэлектродвижущей силы, которая представляет существующий в данный момент состав сплава и дает возможность од10 повременно измерять температуру расплава.

Это означает, что, в дополнение к имеющимся дифференциальным термоэлементам, является необходимой установка устройства для измерения температуры в зоне расплава, что вы15 зывает увеличение расходов на соответствующее оборудование. С точки зрения измерительной техники, при этом выявляется еще один фактор, который в основном заключается в том, что температура расплава в разных

20 местах находится на разном уровне, что вызывает неточности и ошибки в измерениях, так как измерение исходной температуры должно принудительно производиться в области. расплава, близко расположенной к диффеоен25 циальной термопаре.

Целью изобретения является возможность одновременного измерения температуры расплава при высокой точности измерений и уп37i3970

3 рощение конструкции. Эта цель достигается тем, что один из термоэлектродов дифференциальной термопары выполнен в виде кольца, закрепленного в корпусе устройства, а второй термоэлектрод выполнен в виде стержня, коаксиального с первым термоэлектродом и скрепленного с ним посредством электроизоляционного кольца, причем во втором термоэлектроде выполнен продольный канал, в который вставлена термопара для измерения температуры расплава, подключенная к доголнительному измерительному прибору. Кроме того, термопара для измерения температуры расплава может быть выполнена в виде двух термоэлектродов, вставленных до упора в два канала во втором термоэлектроде дифференциальной термопары и замкнутых через него, либо в виде одного термоэлектрода, вставленного до упора в канал во втором термоэлектроде дифференциальной термопары, служащем также вторым термоэлектродом упомянутой термопары для измерения температуры расплава. Дифференциальная термопара в таком выполнении позволяет определять последовательно во времени несколько различно изменяющихся в своей концентрации компонентов сплава или же одновременно несколько компонентов сплава, изменяющихся в своей концентрации в известном соотношении один к другому. Посредством установки стержневого термоэлектрода из электропроводного, огнестойкого материала, применяемая для измерения температуры термопара надежно защищена от расплава и установка ее значительно упрощена. Кроме того, при сдновременном улучшении точности измерений, значительно увеличивается продолжительность службы термопары. Этими дифференциальными термопарами оказывается возможным точно определять в течение коротких интервалов времени или непрерывно изменяющиеся компоненты сплава и одновременно существующую в данный момент температуру сплава. В результате этого создается возможность проводить плавку более точно в отношении состава сплава и, тем самым, значительно улучшить качество сталей.

На фиг. 1 показана дифференциальная термопара со стержневым термоэлектродом, в продольном канале которого установлена термопара для измерения температуры, продольный разрез; на фиг. 2 — дифференциальная термопара с термопарой, установленной в продольном канале стержневого термоэлектрода и имеющий два термоэлектрода, замыкающихся через термоэлектрод дифференциальной термопары, продольный разрез; на фиг. 3 — дифференциальная термопара с каналом, в который вставлен один термоэлектрод термопары для измерения температуры, вторым термоэлектродсм которой служит термоэлектрод дифференциальной термопары, продольный разрез.

В отверстие корпуса 1 устройства, образованного, например, погружной головкой труб5

4 ки для ввода в ванну добавок или непосредстгенно стенкой печи, вставлен термоэлектрод 2

r; виде кольца из электропроводного огнестойкого материала, в котором укреплен посредством электроизолированного удерживающего кольца 8 стержневой термоэлектрод 4 из электропроводного огнестойкого материала.

Стержневой теомоэлектрод 4 может состоять, например. из сплава вольфрама с рением, из графитированного шамота, керамики или электропроводных тугоплавких окислов металла. Металлические порошковые материалы из карбидов тугоплавких металлов

-,акже пригодны для этой цели.

Обычная термопара 5 (см. фиг. 1) установлена в продольном канале б термоэлектрода

4 и поддерживается распорной деталью 7.

Термопара 5 для измерения температуры сплава, спай которой находится на дне продольного канала б, подключена к дополнительному вольтметру 8 для измерения электродвижущей силы термопары. Термоэлектроды 2 и 4 составляют дифференциальную термопару, общий термоэлектрод которой образуется расплавом, и подключены для измерения разности электродвижущей силы термопары к вольтметру 9.

Измеренное напряжение пропорционально количеству имеющегося в даный момент в сплаве контролируемого компонента.

Термоэлектрод 4 в другом варианте выполнения (см. фиг. 2) может иметь два продольных канала б, в которые вставлены термоэлектроды термопары, электроизолированные от термоэлектрода 4. Соседние спаи термопары расположены на дне продольных каналов б термоэлектрода 4 и соединяются друг с другом электропроводным, огнестойким материалом самого термоэлектрода 4. Кроме того, термоэлектрод 4 (см. фиг. 3) может иметь в ином варианте выполнения только один продольный канал б, в который вставлен один термоэлектрод термопары 5, электроизолированной от термоэлектрода 4, соединенный с ним проводом, в то время, как второй термоэлектрод термопары 5 образуется самим термоэлектродом 4. Тем самым, обе измерительные цепи образуют общий термоэлектрод термопары и общую измерителньую электропроводку и составляют простую по конструкции дифференциальную термопару, оборудованную устройством для измерения температуры.

Предмет изобретения

1. Устройство для косвенного количественного определения компонента сплава в электропроводном расплаве с несколькими компонентами, содержащее дифференциальную термопару, общим термоэлектродом которой служит расплав, а два других термоэлектрода

373970

Фиг 3

9биг 1

Фаг 2

Составитель И. Дубсон

Техред Г. Дворина Корректор Н. Прокуратова

Редактор Л. Струве

Заказ 1747/4 Изд. № 1425 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и откпытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4,5

Типография, пр. Сапунова, 2 которой имеют разную массу и выполнены из тугоплавких материалов, и измерительную схему с измерительным прибором, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения температуры расплава, а также повышения точности измерений и упрощения конструкции, один термоэлектрод дифференциальной термопары выполнен в виде закрепленного в корпусе устройства кольца, второй термоэлектрод выполнен в виде стержня, установлен коаксиально с первым и скреплен с ним посредством электроизоляционного кольца, причем во втором термоэлектроде выполнен продольный канал, в который вставлена термопара для измерения температуры расплава со спаем, расположенным у дна канала, подключенная к дополнительному измерительному прибору.

2, Устройство по п. 1, отличающееся тем, что термопара для измерения температуры

5 расплава выполнена в виде двух термоэлектродов, вставленных до упора в два канала во втором термоэлектроде дифференциальной термопары и замкнутых через него.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что

Тр термопара для измерения температуры расплава выполнена из одного термоэлектрода, вставленного до упора в канал во втором термоэлектроде дифференциальной термопары, служащем также вторым термоэлектро15 дом термопары для измерения температуры расплава.