Датчик окисленности металличес-КОгО РАСплАВА Советский патент 1981 года по МПК G01N27/46 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано для непрерывного измерения окисленности металлических рас плавов . , Известен датчик окисленности медного расплава, содержащий пробирку из окисной керамики в качестве твердого электролита, эталонный электрод внутренний токосъемник, наружный токосъемник из молибденовой проволоки. Наружный токосъемник обдувается инертным газом для изоляции мопибдена от атмосферы над расплавом Недостатками датчика являются сложность конструкции из-за необходимости непрерывного обдува молибденового токосъемника и значительная погрешность измерения, обусловленная химическим взаимодействием материгша токосъемника с кислородом в анализируемом расплаве. Наиболее близким к предлагаемому является датчик окисленности расгшава меди Oxycell, содержащий пробир ку из окисной керамики в качестве твердого электролита, защитный чехол служащий также наружным токосъемником, эталонный воздушный электрод, внутренний гийосъемник и медный блок Защитный чехол датчика выполнен из кермета, состоящего из С г (72%) и (28%) или огнеупорной стали f2j. Недостатком датчика является низкая точность измерений вследствие использования защитного чехла из кермета (Сг + ) или из стали, так как металлический компонент чехла Сг или сталь химически взаимодействуют с кислородом расплава, что снижает точность измерений. Цель изобретения - повышение точности измерений окисленности металлического расплава. Поставленная цель достигается тем, что датчик окисленности металлического расплава, содержащий твердый электролит, выполненный в виде пробирки, эталонный электрод, внутренний токосъемник и защитный чехол, служащий наружным токосъемником, защитный чехоя дополнительно снабжен контактнь 1 кольцом, расположенным в нижней части чехла, выполненным нз материала следуицёго состава, вес.%: где R - лантаноиды. На чертеже схематически изображе датчик окисленности металлического расплава, разрез. Датчик содержит твердый электрол выполненный в виде пробирки 1, оксидный эталонный электрод 2, внутренний токосъемник 3, герметик 4 и в виде таблеток из окисной керамики и защитный чехол б, являющийся одновременно наружным токосъемником. Защитный чехол 6 дополнительно снабжен контактным кольцом 7, выпол ненным из материала следующего состава, вес.%: где R - лантаноиды. Полупроводниковая смесь окислов, из которой выполнено контактное кол цо, химически не взаимодействует с кислородом, растворенным в анализир мом металлическом расплаве при 1110-1400 С, что увеличивает достоверность анализа и соответственно повь-шает точность измерения. Датчик работает следующим образо При погружении датчика в анализи руемый расплав за счет разности кис лородных потенциалов на эталонном электроде 2 и в анализируемом метал лическом расплаве между внутренним токосъемником 3 датчика и наружным токосъемником б возникает ЭДС. Величина ЭДС при данной температуре расплава однозначно характеризует окисленность расплава и составляет величину отнескольких милливольт д сотен милливольт. Стабильность кислородного потенциала на эталонном электроде 2 обеспечивается герметизацией внутренней полости твердоэлектролитной пробирки 1 таблетками 4 и 5 из твердого электролита. Погружение датчика в расплав сопровож дается термоударом, который смягчается защитным чехлом б за счет высокой теплопроводности последнего и его значительной массы. Кроме того, чехол б предохраняет пробирку 1 из окисной керамики от механического воздействия расплава. Контактное кольцо 7, которым дополнительно снабжен чехол б, осуществляет съем кислородного потенциала анализируемого расплава. При этом материал контактного кольца химически не взаимодействует с растворенным в расплаве кислородом., что повышает точность измерения. Формула изобретения Датчик окисленности металлического расплава, содержащий твердый электролит, выполненный в виде пробирки, эталонный электрод, внутренний токосъемник и защитный чехол, служащий наружным токосъемником, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения окисленности расплава, защитный чехол дополнительно снабжен контактным кольцом, расположенным в нижней части чехла, выполненным из материала следующего состава, вес.%: СаО где R - лантаноиды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ойси и др. Непрерывный анализ жидкой меди на содержание в ней кислорода. -„Нихон Кочесайси, 1972, т. 88, 1088, р. .103-106. 2.Патент Великобритании W1235091, кл. G 1 N, опублик. 1968 (прототип).