Устройство для определения количества газов в металлах и сплавах Советский патент 1986 года по МПК G01N7/00 

Изобретение относится к устройствам для количественного определения содержания газов в металлах и сплавах и может быть использовано для экспрессного определения содержания водорода в стали. Цель изобретения - повышение точности определения содержания газов в металлах и сплавах. На фиг. 1 представлена схема устройства для определения количества газов в металлах и сплавах; на фиг. 2 - расширяющийся участок стеклянной трубки, вплотную к стенкам которой введен газопроницаемая пористая металлическая мембрана. Устройство состоит из вакуумной системы 1, предохранительной емкости 2, трехходового крана 3, накопительной емкости 4 с датчиком 5 давления, электронного блока 6 измерени и управления, трубчатой нагреватель ной печи 7, реакционной емкости 8, соединительной трубки 9, имеющей расширенный участок 10, вплотную к Стенкам которого введена газопроницаемая мембрана 11 из пористого м териала, химически инертного по отн шению к газам при комнатной темпера туре. Устройство работает следующим образом. Во время анализа образец помещал ся в реакционную емкость 8. С помощ многоходового крана 3 реакцирнная емкость соединялась с вакуумной сис темой. После вакуумирования реакцио ная емкость нагревается печью 7 и ra3bij выделяющиеся из образца, пост пают в накопительную емкость 4, где давление его измеря1гтся датчиком. 5. При достижении давЛенияУВ емкости 4 которое принимается критическим,реакционная емкость отсекается от накопительной многоходовым краном 3 и производится откачка накопившегося газа вакуумным насосом 1. Затем накопительная емкость соединяется с реакционной и цикл дегазации повторяется. Однако, наличие газопроница мой металлической мембраны,в нашем случае выполненной из никеля и поме щенной в распшренную часть трубки, соединяющей реакционную ячейку с на копительной, позволяет заметно повы сить точность и надежность (повторя мость) измерений. Последнее видно из сравнения результатов измерений содержания водорода в образцах железа, стали и никеля, насьш1;енных водородом в одинаковых условиях, на предлагаемом устройстве и прототипе (см. таблицу). Как показали специальные физико- , химические эксперименты, проведенные с использованием масс-спектрометра и других физических приборов, механизм воздействия пористой металлической мембраны на точность измерений довольно сложный. Оказалось,что без мембраны молекулы газа, отрываясь от поверхности анализируемого образца, сравнительно долго сохраняют высокую температуру, так как длина свободного пробега молекул в вакууме велика. Степень пониядания их температуры при движении из реакционной ячейки в измерительную является случайной функцией числа их столкновений со стенками устройства. В результате,попадающие в измерительную ячейку молекулы имеют среднюю температуру выше комнатной и заметно изменяющуюся от цикла к циклу. Этот не поддающийся учету фактор значительно снижает точность и повторяемость измерений. Газопроницаемая пористая металлическая i мембрана значительно увеличивает число столкновений молекул с находящей- . ся при комнатной температуре внутрен ней поверхностью устройства, что полностью стабилизирует температуру всех молекул газа, перемещающихся к измерительной ячейке и накапливающихся в ней. Последнее дает возможность стабилизировать измерения и повысить их точность. Формула изобретения Устройство для определения количества газов в металлах и сплавах содержащее трубчатую печь, помещенную в нее реакционную емкость, накопи- . тельную емкость, соединительную трубку с трехходовым краном, подключенным к вакуумной системе, и датчики давления, отличающееся тем, что, с целью повьщгейия точности определения, трубка имеет расшит ренньш участок и снабжена газопроницаемой мембраной из пористого металла, химически инертного по отношению к газам при комнатной температуре, причем мембрана размещена в расширенном участке вплотную к его стенкам.

в

Изобретение относится к устройствам для определения содержания газов в металлах и сплавах, может быть использовано для экспрессного определения содержания водорода и позволяет повысить точность определения количества газов в металлах и сплавах за счет введения в расширяющийся участок соединительной трубки газопроницаемой пористой металлической мембраны, стабилизирующей температуру вьщелившегося газа. Устройство состоит из вакуумной системы 1, предохранительной емкости 2, трехходового крана 3, накопительной емкости 4 с датчиком давления 5, электронного блока 6 измерения и управления, трубчатой нагревательной печи 7, реакционной емкости 8, соединительной трубки 9, имеющей расширенный участок 10, вплотную к стенкам с S которого введена газопроницаемая мем(Л брана 11 из материала, химически инертного по отношению к газам при комнатной температуре. 2 ил. 1 табл.