411323

Союз СовеажщСоциадистицеаоаРеспублик Зависимое от авт, свидетельстваМ К 011 с 7/1 Заявлено 19.И 1,1971 ( 168362818-1с присоединением заявкиГасударственный комете Совета Министров ССС по делам изооретений и открытийнор итетубликовано 1 УД 1. г З 6; г 6: 4, БюллетеньДата икования описания 20 Л,974 второбретен Афанасьев йжевский металлур 1 ичсский "авод аявитель СТР качестве проводников и резисторов (например, титан, нихром, нитрид титана и пр.),Целью изобретения является использование защитных покрытий поверхности емкостей, сосудов и других для измерения или определения физических параметров заключенной в ппх среды (например, уровней, температуры, электропроводности, магнитных и электрических полец и т, и.) путем придания защитному покрытию свойств чувствительных элементов, что упрощает схему измерения.Описываемое устройство отличается тем, что чувствительнь."й элемент выполнен в виде защитного покрытия из тонкопленочных слоев материалов с различными электрическими свойствамп, главным образом проводимостью, нанесенных на поверхность сосудов с после. доватсльностью, образующей различные элементы электрической цепи (например электроды, емкости, индуктивности и др.), которые соединены с токосъемниками, расположеш;ымп ьпс зоны воздействия определяемой среды.На чертеже схематчески показан медный водоохлаждаемый,:ристаллпзатор в установкс непрерывной разливки стали и сплавов с защитнь;м покрь 1 тпем, посредством которого определяется уровень расплавленного жидкого металла; а - с тонкопленочными слоями окиси ал;омиь:,я и титана, легированВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ Изобретение относится к измерениям физических величин и может быть использовано в различных отраслях промышленности (металлургический, химический и др,) для защиты сосудов, емкостей к прочих устройств, подвергающихся воздействию агрессивной или высокотемпературной среды, с одновременным контролем и определением ее параметров.Защитные покрытия, выполненные, например, из благородных и тугоплавких металлов, их окислов или нитридов, боридов имеют главное и основное назначение - защитить и изолировать поверхность от воздействия агрессивной среды, тем самым предотвратить илп уменьшить ее разрушение и продлить срок службы.Известны устройства для измерения различных физических параметров расплавов и агрессивных жидкостей в сосудах с защитным покрытием, содержащие чувствительный элемент, токосъемники и вторичньш прибор.Все материалы, металлы, их окислы и сплавы, из которых выполняются защитные покрытия, обладают различными физическими свойствами, например электрическими, магнитными и другими, вследствие чего они могут служить в качестве диэлектриков (например, окислы алюминия, титана, берилия, моноокись кремния, пятиокись тантала) или в ВЕСКИХ ПАРАМЕТРОВУстройство для измерения физических параметров, например температуры расплавов35 и агрессивных жидкостей в сосудах с защитным покрытием, содержащее чувствительный элемент, токосъемники и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы измерения, чувствительный40 элемент выполнен в виде защитного покрытия из тонкопленочных слоев материалов с различной электрической проводимостью, на,несенных на поверхность сосуда с последовательностью, образующей элементы электриче ской цепи. ного алюминием; б - с тонкопленочными слоями окиси алюминия и деборида хрома.П р и м е р 1. Расположенные в указанной на чертеже последовательности тонкопленочные слои защитных материалов образуют элементы электрической цепи, так как слой титана 1, легированного алюминием, и жидкий расплавленный металл 2, разделенные диэлектриком 3 - окисью алюминия А 10 з образуют обкладки конденсатора, в котором с изменением уровня жидкого металла изменяется электрическая емкость.Тонкопленочный слой 1, соединенный с токосъемником 4 и составляет чувствительный элемент, изменения электрической емкости которого фиксируются индикатором 5, отградуированным в единицах уровня жидкого металла,П р и м е р 2. Тонкопленочные слои защитных материалов расположены в иной последовательности, но основаны на том же принципе, т. е. образовании элементов электрической цепи, соединенных с токосъемником.В этом покрытии слой окиси алюминия А 10 з является изолятором, а деборид хрома - проводником с удельным сопротивлением 84 мком/см. При этом слой деборида хрома 6 нанесен на поверхность в виде изолированных друг от друга вертикально расположенных различных по высоте отдельных полосок так, что каждой полоске соответствует своя отметка уровня жидкого металла. Полоска диборида хрома в данном случае является элементом электрической цепи - электродом и в соединении с токосъемником приобретает свойство чувствительного элемента.жидкий расплавленный металл, изменяя свой уровень в кристаллизаторе 7, замыкает электрическую цепь электрод - металл, вследствие чего индикатор фиксирует уровень металла, соответствующий этому электроду.Предлагаемое защитное . покрытие может служить также для определения температуры расплавленного металла, электропроводности среды, заключенной в емкость, магнитныхэлектрических полей и т. п.В этих случаях элементы электрическойцепи будут в виде источников электродвижущей силы (термопары), индуктивности электрода и т. и.Пленочные элементы электрической цепи впредлагаемом защитном покрытии являютсябезынерционными чувствительными элемен 10 тами, не вносящими существенных измененийв определяемую среду, поэтому, предлагаемое защитное покрытие обеспечивает высокую точность замера всех определяемых параметров,15 В условиях промышленной производственной практики предлагаемые защитные покрытия могут быть изготовлены различными известными способами, подробно описанными влитературе, например: способом термическо 20 го испарения в вакууме чередуемым с плазменным анодированием или путем катодногораспыления в среде аргона с добавлениемкислорода, или методом ионоплазменного напыления и плазменного анодирования и др,25 Толщина тонкопленочных слоев, наносимыхна защищаемые поверхности может быть отдесятых долей до нескольких миллиметрови определяется исключительно в зависимостиот условий работы защитного покрытия.30 Предмет изобретениядактор М. Андрее Изд.1185 Тираж 760 Государственного комитета Совета Министро по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5