Датчик для анализа газов Советский патент 1982 года по МПК G01N7/14 

(5) ДАТЧИК ДЛЯ АНАЛИЗА ГАЗОВ

I

Изобретение относится к определению содержания газов в жидких металлах и может быть использовано для анализа газов, растворенных в жидкостях и жидких металлах.

Известен датчик для определения содержания газов в жидких металлах, представляющий собой трубчатый газопровод из вакуум-плотного материала, в котором закреплен фильтр (перегородка), выполненный из материала, проницаемого для растворенных в металле газов и непроницаемого для мдкого металла 1..

Недостатком известного датчика является необходимость поддержания вакуума над фильтром, что усложняет аппаратурную реализацию и подбор материалов для газопровода. .

Известны датчики для определения водорода в металлических расплавах, выполненные в виде камеры (сосуда), часть стенки которой изготовлена изматериала , проницаемого для газов.

I растворенных в жидком металле, и неIпроницаемого для самого металла, внутри камеры установлен палладиевый фильтр, соединенный с вакуумной системой 2.

Недостатками известных датчиков помимо необходимости создания и непрерывного поддержания вакуума над палладиевым фильтром являются невысокая точность и длительность анали10за, а также невозможность определения других газов.

Известен также датчик для анализа газов, содержащий корпус, каналы для ввода и вывода газа-носителя, выполISненные в корпусе, и полупроницаемую перегородку 133.

К недостаткам известного датчика следует отнести большую длительность и невысокую точность измерений, что

20 обуславливается необходимостью достижения близких к равновесному значению концентраТ1ий определяемого газа в газе-носителе и жидком металле. Кроме того, конструкция датчика отличается высокой сложностью, определяющей низкую эксплуатационную надежность.

Цель изобретения - повышение точности измерений и сокращение времени анализа за счет поддержания постоянного градиента концентраций между жидким металлом и газом-носителем.

Поставленная цель достигается тем, что в торце корпуса выполнена камера, соединяющая каналы между собой,а полупроницаемая перегородка установлена под камерой в рабочем торце корпуса.

На чертеже изображен датчик, общий вид, продольный разрез.

Датчик для анализа газов состоит из корпуса 1 и полупроницаемой перегородки 2, установленной в рабочем торце корпуса, над которой выполнена камера 3, соединяющая между собой дв продольных канала . Полупроницаемая перегородка может быть выполнена из пористой высокотемпературной керамики на основе нитрида алюминия, например, или из пористого графита. Корпус можно изготовить либо из тугоплавкого металла, либо из газоплотной керамики типа алунда, либо из высокоплотного пиролитического графита.

Для анализа газов датчик погружают в металл 5. Поступающий с постоянной объемной скоростью через один из каналов k в камеру 3 инертный газ омывает полупроницаемую перегородку 2 и, захватывая выделяющиеся на ее поверхности газы, удаляется самотоком в аналитическую систему через второй канал ,соединенный с камерой 3. В результате непрерывного равномерного омывания читым инертным газом в течение 15

20 С устанавливается максимальный постоянный градиент концентрации определяемых газов между жидким металлом и потоком инертного газа-носителя над поверхностью полупроницаемой перегородки 2. Скорость поступления выделяющихся газов, отнесенная к единице площади полупроницаемой перегородки, оказывается линейно зависимой от концентрации газов в металле и служит основой для ее расчета с учетом физических констант измерения. ,

Такая конструкция датчика отличается простотой, малыми габаритами, позволяет повысить точность измерений и обеспечить сокращение времени анализа за счет поддержания постоянного градиента концентраций между жидким металлом и газом-носителем.

Формула изобретения

Датчик для анализа газов, растворенных в жидких металлах, содержащий корпус, каналы для ввода и вывода газа-носителя, выполненные в корпусе и полупроницаемую перегородку,о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и сокращения времени анализа яа счет поддержания постоянного градиента концентраций между жидким металлом . и газом-носителем, в рабочем торце корпуса выполнена камера, соединяющая каналы между собой, а полупроницаемая перегородка установлена под камерой в рабочем торце корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. Патент США N 286 U50, кл. 73-19, .