Устройство для измерения скорости всплывания газового пузырька в жидких металлах Советский патент 1977 года по МПК G01N9/28 

можность использования устройства для исследования высокотемпературных металлических расплавов, например никелевых руд или железоуглеродистых, вследствие неизбежного разрушения материала электродов. Кроме того, устройство применимо только в электропроводных жидких средах.

Целью изобретения являатся повышение точности измерений и увеличение долговечности при работе в высокотемпературных расплавах.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что устройство снабжено датчиком давления, например тензометрическим, установленным в газопроводе перед соплом,« емкостным датчиком, лластийы которого расположены у границы раздела фаз расплав-атмосфера. Принц,ипиальная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство для измерения скорости всплываиия газового пузырька в жидких металлах содержит жаропрочный сосуд 1 с жидким .металлом, СОПЛО 2 для формирования пузырька, газовый кращ 3, регулятор давления 4, мембранную коробку 5 с тензометрическим датЧгИком 6, емкостный датчик 7, .измерительный блок 8, регистрирующий прибор 9.

Работает устройство следующим образом.

В жаропрочный огнеупорный сосуд 1 через сопло 2 подается газ для формирования пузырька. Заданный режим истечения газа обеспечивается регулировочным краном 5 и регулятором давления 4. В момент отрыва пузырька от среза сопла давление в газопроводе гИ в соединенной с ним мембранной коробке 5 рез;ко падает. Изменение давления регистрируется прикрепленным на мембране тензодатчиком 6, который составляет одно из плеч моста 10. Сигнал усиливается тензоусилителем // и записывается регистрирующим прибором 9. В качестве регистрирующего пр.ибора используется осциллограф € включенным отметчиком времени. Появление купола пузырька над поверхностью расплава воспринимается емкостным 7. Изменение ем;кости измерительного конденсатора датчика 7 .вызывает изменение собственной частоты колебания колебательного контура 12. Сигналы из колебательного контура и генератора высоких частот 13 поступают в трансформатор 14, усиливаются усилителем 15 и поступают на детектор 16. Выделенный низкочастотный импульс поступает «а регистрирующий прибор (к щлейфу осциллографа). По известному времени прохождения пузырьком фиксированного участка столба металла определяется скорость его всплывания.

Предлагаемое устройство может быть использовано для изучения барботажных процессов как в высокоте.мпературных агрессивных металлических расплавах, так и в любых жидкостях, независимо от их электропроводности. Основное нреимущество устройства - отсутствие контакта каких-либо элементов или узлов измер.ительного устройства с расплавом, что дает возможность совершенствовать процессы в плавильных агрегатах черной и цветной металлургии с целью повышения их производительности, экономии дорогостоящих инертных газов при внепечной обработке -металлов и ряда других процессов металлургии и химической технологии.

Формула изобретения

Уст|ройст1во для измерения скорости воплывлния газового пузырька в жидких металлах, содержащее сосуд с исследуемой жидкой средой, сопло для формирования пузырька, измерительный блОгК и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и увеличения долговечности при работе в высокотемпературных расплавах, оно снабжено датчиком давления, напри.мер тензометрическим, установленным в газопроводе перед соплом, и емкостным датчиком, пластины которого расположены у границы раздела фаз расплав-атмосфера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Transactions of the Metallurgical Society of ATME, vol. 245, № 10, 1969, p. 2285-2293.

2.Авторское свидетельство № 365685, кл. G 04 f 1/00, 1970.