ДАТЧИК СОСТАВА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ РАСПЛАВОВ Советский патент 1973 года по МПК G01N27/416 

1

Изо бретение относится к области технологии получения и рафинирования металлов и сплавов.

Известные устройства, предназначенные для анализа металлов и сплавов, не позволяют определять количество металлической примеси в расплаве.

Эту задачу решает предлагаемое устройство благодаря созданию чувствительного элемента датчика в виде .концентрационной цепи амальгамного типа с твердым ионным проводником.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Датчик состоит из керамической или стеклянной ампулы 1, например из окиси алюминия с Д0(бавкой TiOa и окиси определяемого в расплаве металла, например ZnO. Внутри ампулы расположена тонкостенная трубка 2 с заваренным концом, изготовленная из инертного материала (кварда, фарфора, молибдена и т. п.).

.Пространство между ампулой и трубкой заполнено металлом 3, являющимся электродом сравнения, в который помещен один из Молибденовых токоотводов 4. Второй токоотвод 5, выполненный, как и первый, из молибдена, погружен непосредственно в анализируемый расплав 6.

Токоотвод 5 прикреплен к ампуле / при помощи колодки 7.

Пространство между ампулами заполнено тем же самым металлом, что и определяемы в расплаве.

Датчик работает следующим образом. При погружении его в металлический расплав при помощи токоотвода 5 и ампулы / замыкается электрохимическая цепь:

15

Твердым электролитом здесь служит керамика, из которой сделана ампула /, а электродом сравнения - залитый в нее металл.

Для нормальной работы датчика содержание в керамике окиси определяемого металла не должно превышать 5-8%, так как в противном случае керамика будет иметь преимущественно не катионную, а электронную нроводимость.

Э.д.с. такого гальванического элемента (где Me - потенциалообразующий электроотриЦательный металл) определйётся модифкцирО|ваН:Ным уравнением Нерста - Тюрнка:

гЛ + /пС,е пР

(тде А- коэф фи1Цибнт, зависящий от состава анализируемого сплава и электрода сравнения) и является, та1ким образо1М, фун юцией концентрации и ошределяамого металла в анаЛ1нзируемом жаддком онлав е..

Возникающая на токоотводах э.д.с. может быть замерена любым стандартным высокоомным при|бором.

Предмет изобретения

Датчик состава металлических расплавов, состоящий из керамической ампулы, электрода сравнения и токоотводов, отличающийся тем, что, с щелью избирательного определения количества металлической примеси в расплаве, внутри керамической ампулы коаксиально размещена трубка из инертного материала, а пространство между трубкой и керамической ампулой заполнено жидкометаллическим электродом сравнения, причем в состав материала ампулы введено 0,1-3% соединений определяемого металла.