Устройство для измерения парциального давления кислорода в высокотемпературных средах Советский патент 1984 года по МПК G01N27/46 

2. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем, что, с целью повьшения стойкости во фторсодержащих средах, мембрана выполнена из молибдена, вольфрама или сплава на их основе,

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДА В ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СРЕДАХ, содержащее твердый окисный электролит в форме цилиндрического колпачка, во внутреннюю полость которого помещены электрод сравнения и термопара, a на внешней поверхности расположено защитное покрытие в виде кислородопроница.емой мембраны, о т л и ч a ющ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости и точности измерения, между твердьп-: электролитом и мембраной расположен слой керамики, легированной материалом, из которого изготовлена мембра- S на. (Л ГС 4 to

Изобретение относится к черной и цветной металлургии и может быть ис пользовано в процессах.производства стали и переплавных процессах, в частности при электрошлаковом переплаве для контроля парциального дав ,ления кислорода в шлаке. Известно устройство для контроля парциального давления кислорода в высокотемпературных средах, состоящее из твердого окисного электр лита, контактирующего с электродом сравнения, и токосъемниками, и имеющее термопару и защитный элемент, который, предохраняет твердьй электр лит от взаимодействия со средой. В качестве защитного элемента в таком устройстве используется серебро в виде жидкойванны (при температур вьше л-1300 К) , заполняющее полость между корпусом устройства и твердым электролитом Г1 ДВвиду значительного испарения се ребра при температурах выше 180 К и потерь последнего при взаимодействии со шлаком, это устройство оказывается неработоспособным в условиях, например, электрошлакового переплава сталей. Наиболее близким к предлагаемому является устройство- для измерения ,парциального давления кислорода в высокотемпературных средах, содержащее твердый окисньй электролит в форме цилиндрического колпачка, во внутреннюю полость которого помещены электрод сравнения и термопара, а на внешней поверхности расположено защитное покрытие в виде кислородопроиицаемой мембраны из платины, платинового сплава или пал ладия 2 . Известное устройство при работе в вьюокотемпературных :фторсодержащих средах (какими являются, например, шлаки электрошлакового перепла ва) быстро выходит из строя из-за значительного проницания фтора через платиновое покрытие и его взаимодействия с твердым окисным электролитом. При этом образуется слой продуктов реакции, разделяющий поверхность твердого электролита и покрытие - токосъемник и искажающий результаты измерения. Стойкость указанного устройства во фторсодержащих шлаках при электрошлаковом переплаве сталей не превьш1ает 30 с при систематической ошибке измерения электродвижущей силы порядка 95%, что не удовлетворяет требованиям практики. Цель изобретения - повьш1ение эксплуатационной стойкости и точности измерения, особенно во фторсодержащих средах. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения парциального давления кислорода в высокотемпературных средах, содержащем твердый окисный электролит в форме цилиндрического колпачка, во внутреннюю полость которого помещены электрод сравнения и термопара, а на внешней поверхности расположено защитное покрытие в виде кислородопро- ницаемой мембраны, между твердым электролитом и мембраной расположен слой керамики, легированной материалом, из которого изготовлена мембрана. Кроме того, с целью повьшгения стойкости во фторсодержащих средах, мембрана может быть вьшолнена из молибдена, вольфрама или сплава на их основе. Применение в кислородопроницаемой мембране молибдена, вольфрама или сплава на их основе без введения промежуточного слоя керамики, легированной этими материалами,, не приводит к достижению указанной цели во фторсодержащих средах из-за проницания ионов фтора через мембрану и накоп