Устройство для определения активности кислорода в металлургических расплавах Советский патент 1978 года по МПК G01N27/46 

(54) УСГРОЙОГВО ДЛЯ ОСРЕДЕЛШйЯ АКТИВНОСТИ КИСЛОРОДА В МЕТАЛЛ1ФС11ЧЕС1а Х РАСПЛАВАХ

Изобретение откосится к физяко эшмичёсксиу анализу материалов. Известно устройство для определе вея кясяороял в расплавленных металлах f состоящее из датчик а в wwe трубки из твердого электролита, . эах1%пой. с одного конца, токосъе шяков и электрода сравнения flj Недостатком такого устройства является влияние неоджфрдиости температуры расплава на показания измерительного устройства. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство; состоящее из датчика, выполаенногр в виде чехла из твердого электролита с двумя ячейками, заполйеншАШ разншш электродами сравне.ния, токосъемников и металлического кожуха t JНедостатком этого устройства является низкая термостойкость твердого электролита, выполненного в фор ме единого чехла с.двумя каналами, вследствие значительных внутренних напряжений в твердом электролите сложной форьы и неудовлетворительным крнсталлическим строением, вызванным направленньад формированием изделия в масси&ной пресс-форме. Поэтому твердь е электролиты такой формы склонны к термическому разрушению при погружении в расплав и имеют низкую надежность. Цель9 изобретення является повышеня налекностИ устсойства. Для зтого в npejjyiaraeMOM устройстве датчик из твердого электролита выполнен и - образной , причем Зле тродь) сравнения разделены изолирующей засыпкой; которая может быть выполнена из ДВУХили более чередующихся слоев с ионной и электронной ююводймостыо. На чертеже представлена схема гфедлагаежк го устройства. . Устройство для определения актийности кислорода в металлургических расплавах состоит из твердого электролита 1 У:-образной формы, изготовленного.из огнеупорного материала, двуокиси ;цирконкя, алунда и др, двух электродов сравнения 2 и 3, отлич опщхся между собой активностью кислорода; засыпки 4 между электродами сравнения, выполненной из высокотемпературного порошкообразного материала, например глинозема; токосъемников . 5-7, выполненных из вольфрама или молибдена; металличесffbro защитного KCMScyxa 8, служгицего для предохранения датчика от механического разрушения и воздействия шпака; Koimyca 9 датчика, выполненного из высокотемпературного матерналд, например шамота хвостовика датчика 10, выполненного материала с высоким лвкт1 1ческш сопроти«легиш4г нащте шр пяастмассы, капрона и ДР f служа1авго для соединения датчика со втсфнчньм прибором и картонного блока I1. Для исклк 1|ения перераспределения кислорода между электродами сравнеН)1Я и электрического контакта между ними, засыпка 4 между аЛектродамй еравяения 2 и 3 может быть вшолнеиа из дяух или чередующихся слоев С иреимуадествейно. ион.ноИ проводимортью, например иэ порошка двуокиси 1;1Йркония, и преимущественно электронной проводимостью, например из кер .МетаУ О, . Работает устройство следукацим чобраэс 4. При погружении в расплавленный металл датчика эаоаитньМ кожух б1«:тро расплсШляется и в коицентрадионных элементах возникают 9лектродвмжу«{ие силы Е I и EI. .f замерив коуоуял можйо определить активность кислорода в ис следуемой; ., используя извест ное уравнение Е ецОо-Едепав л- ..-ч где Uo и OQ- соответственно активнос ти определяемого коътонеята (кислоро да) в электродах сравнения 2 и 3j пр этома|дИ с величины бэвестные, пост янные при данной температуре, .но ие равные между собой Использование в- устройстве твердо го электролита U - образной формы IIO воляет сделать чувствительную часть датчика менее напряженной, снизить склонность твердого электролита к термическому разрушению при погружении в высокотемпературную среду и, следовательно, существенно повысить надежность работы всего устройства. Одновременно предложенное устройство позволяет сохранить все преимущества датчика с двумя электродами сравнения, главиьм из которых является отсутствие необходимости использования электролита с постоянной и известной долей ионной проводимости.. Формула изобретения 1.Устройство для. определения активности кислорода & металлурх ческих расплавах, содержшцес датчик, вшюлиениый в виде чехла из твердого электролита с ячейкгши,, заполнеиными электродами сравнения- с рааличиой активностью кислорода, токосъет тикй и за11Ц1Тный металлический кожух, отличаюацеес я гем что, с целью повыиюния надежности устройства, датчик-а$ твердого электролита выполнен J {образцой формы, пригчАм электрода сравнения разделеЮл изолирующей засыпкой. 2.Устройство по П.1, о т л и ч аа ц е ее я тем, что изолирующая «сыпка выполнена из двух или более чередушцихся слоев с иоикой. и . алектронной проводимостью. Источники информации, лсжиятые во внимание при экспертизе .1. Заявка Франции О 2279097 кл. О01М27/2е, 1976. . .2.1 Авторское свидетельство (ХСР. 441505, кл. Q01 N27/46, 1973.