Датчик окисленности металличес-кого расплава

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ИИЛЬСТВУ

Союз Севетсиии

Социалистических

Республик

<о830228.4

L (б1) Дополнительное к авт. свид-ву—

Р )м. кл.з (22) Заявлено 020779 (21) 2789429/18-25

G 01 М 27/46 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 15.05,81. Ьюллетемь ЙВ 18

Дата опубликования описания 1505.81 (53) УДК 543.257 (088.8) (72) Авторы изобретен и я

A.Н.Волков,. A.Ä.Håóéìèí, В.И.Земцов и B.К.Гильдерман

Уральский филиал Всесоюзного научно-иссл и конструкторского института "Цветметавт и Институт электрохимии Уральского научи

AH СССР (71) Заявители (54) ДАТЧИК ОКИСЛЕННОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАСПЛАВА где R — - лантаноиды.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для непрерывного измерения окисленности металлических расплавов.

Известен датчик окисленности медного расплава, содержащий пробирку из окисной керамики в качестве твердого электролита, эталонный электрод, 1© внутренний токосъемник, наружный токосъемник из молибденовой проволоки, Наружный токосъемник обдувается инертным газом для изоляции молибдена от атмосферы над расплавом 111 .

Недостатками датчика являются сложность конструкции из-за необходимости непрерывного обдува молибденового токосъемника и значительная погрешность измерения, обусловленная химическим взаимодействием материала 2() токосъемника с кислородом в анализируемом расплаве.

Наиболее близким к предлагаемому является датчик окисленности расплава меди "Охусе11", содержащий пробир- ку иэ окисной керамики в качестве твердого электролита, защитный чехол, служащий также наружным токосъемником, эталонный воздушный электрод, внутренний тс;косъамник и медный блок. 30

Защитный чехол датчика выполнен из кермета, состоящего из Сг (72%) и

А1 0 ъ (28%) или огнеупорной стали P2).

Недостатком датчика является низкая точность измерений вследствие использования защитного чехла из керМета (Cr + А1 03) или из стали, так как.металлический компонент чехла

Сг или сталь химически взаимодействуют с кислородом расплава, что снижает точность измерений.

Цель изобретения - повышение точности измерений окисленности металлического расплава.

Поставленная цель достигается тем, что датчик окисленности металлического расплава, содержащий твердый электролит, выполненный в виде пробирки, эталонный электрод, внутренний токосъемник и защитный чехол, служащкй наружным токосъемником, защитный чехол дополнительно снабжен контактным кольцом, расположенным в нижней части чехла, выполненным из материала следукщего состава, вес.Ъ:

СгО. < 40-50

R0 20-35

С а 0 +

20-35

830228

На чертеже схематически изображен датчик окисленности металлического расплава, разрез.

Датчик содержит твердый электролит, выполненный в виде пробирки 1, оксидный эталонный электрод 2, внутренний токосъемник 3, герметик 4 и 5 в виде таблеток из окисной керамики и защитный чехол 6, являющийся одновременно наружным токосъемником.

Защитный чехол 6 дополнительно снабжен контактным кольцом 7, выполненным из материала следующего состава, вес.В:

40-50

20 — 35

20-35

Сг0 во„

СаО

15 где R — лантаноиды.

Полупроводниковая смесь окислов, из которой выполнено контактное кольцо, химически не взаимодействует с 20 кислородом, растворенным в анализируемом металлическом расплаве при

1110-1400 С, что увеличивает достоверность анализа и соответственно повышает точность измерения. 25

Датчик работает следующим образом.

При погружении датчика в анализируемый расплав за счет разности кислородных потенциалов на эталонном

- электроде 2 и в анализируемом металлическом расплаве между внутренним токосъемником 3 датчика и наружным токосъемником 6 возникает ЭДС. Величина ЭДС при данной температуре расплава однозначно характеризует окисленность расплава и составляет величину от нескольких милливольт дс сотен милливольт. Стабильность кислородного потенциала на эталонном электроде 2 обеспечивается герметизацией внутренней полости твердо- 40 электролитной пробирки 1 таблетками

4 и 5 из твердого электролита. Погружение датчика в расплав сопровождается термоударом, который смягчается защитным чехлом 6 за счет высокой теплопроводности последнего и его значительной массы. Кроме того, чехол 6 предохраняет пробирку 1 из окисной керамики от механического воздействия расплава. Контактное кольцо 7, которым дополнительно снабжен чехол 6, осуществляет съем кислородного потенциала анализируемого расплава. При этом материал контактного кольца химически не взаимодействует с растворенным в расплаве кислородом, что повышает точность измерения. формула изобретения

Датчик окисленности металлического расплава, содержащий твердый электролит, выполненный в виде пробирки, эталонный электрод, внутренний токосъемник и защитный чехол, служащий наружным токосъемником, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения окисленности расплава, защитный чехол дополнительно снабжен контактным кольцом, расположенным в нижней части чехла, выполненным из материала следующего состава, вес.Ъ:

40-50

20-35

20-35 где R †лантаноиды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ойси и др. Непрерывный анализ жидкой меди на содержание в ней кислорода. -„Нихон Кочесайси", 1972, т. 88, 1088, р. 103-106.

2. Патент Великобритании 91235091, кл. G 1 И, опублик. 1968 (прототип).

830228

Редактор Н.йинко

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И.Рогаль

Техред Е.ГаВрилешко Корректор О. Билак

Заказ 3356/54 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5