Анализатор количественного содержания газа в металлах

Номер патента: 587882

Автор: "пьер

ZIP архив

Текст

ьОП ИСАНИЕ Союз Советскик Социалистических Республикасударстоенный комитетСоната Миниотроа СССРпо делам изобретенийи открытий 33) францн(45) Дата опубликования описания 15.01.78 ИностранецПьер Вуалло(72) Автор изобретени Иностранная фирма Энстнтю де Решерш де ля Сндерюрж(54) АНАЛИЗАТОР КОЛИЧЕСТВЕННОГО СОДЕРЖАНИЯ ГАЗА В МЕТАЛЛАХизмерительную линии, роны с источником га тор расхода со сбро дифференциальный к расхода, установленн нии, камеру дегазаци вом ее открывания - создания газовой зав соединенные с однои стоза-носителя через регулясом, а с другой - через атарометр с побудителем ым на измерительной лии, снабженную устройстзакрывания и средством есы. Изобретение относится к аналитической технике, предназначенной для определения газосодержания в жидких средах. Оно может быть использовано, в частности, в металлургии для анализа содержания водорода и других остаточных газов в металлах.Известный анализатор количественного содержания газа в металлах 1 имеет камеру дегазации, в которой осуществляется дегазация путем плавления образца, Образец вводится через шлюзовую камеру, а камера дегазации остается постоянно закрытой.Плавление образца приводит к значительному нагреву газов, находящихся в камере дегазации (например, при плавлении стали почти мгновенно они нагреваются от температуры окружающей среды до 1600 С). В результате происходит сильное расширение газов. В случае использования закрытой камеры дегазации это расширение проявляется в возникновении импульса давления, что исключает возможность измерения с помощью катарометра, установленного после камеры дегазации, так как этот импульс давления нарушает равновесие катарометра.Наиболее близким техническим решением кпредложенному является анализатор, содержащий источник газа-носителя, сравнительную и Однако это устроиство имеет недостатки.10 В случае использования открытой камеры дегазации сильное расширение газов не позволяет достаточно хорошо изолировать камеру дегазации от окружающей атмосферы, что влияет на точность и повторяемость результатов. Следовательно, использование открытой камеры нежелательно, поскольку необходима высокая степень точности дозирования газа, содержание которого составляет несколько частей на миллион. Кроме того, как и в других известных устройствах, операция анализа длительна,Цель изобретения - ускорение анализа.Эта цель, согласно изобретению, достигается тем, что устройство для создания газовой завесы соединено дополнительно с источником газа-носителя трубопроводом, на котором установлена управляемая от устройства открыва ния - закрывания камеры дегазации задвижка.40 45 50 55 60 На фиг. 1 показана пневматическая схема предложенного анализатора; на фиг. 2 - структурная схема измерительного устройства.Анализатор содержит резервуар 1 для газа, находящегося под атмосферным давлением, вентиль 2 регулирования расхода и линию 3 сброса излишков газа в атмосферу. От резервуара отходят две параллельные линии 4 и 5, В линии 4, являющейся сравнительной, установлены дроссель, представляющий собой калиброванный капилляр 6, камера 7 дифференциального катарометра 8, В линию 5, являюшуюся измерительной, включены электрозадвижка 9, камера 10 дегазации с устройством ее открывания - закрывания, дроссель - калиброванный капилляр 11, камера 12 катарометра 8.Камера 1 О дегазации снабжена устройством 13 для создания газовой завесы, размещенным у ввода пробы, и нагревательным индуктором (не показан), который служит для нагревания пробы и тигля, в котором эта проба находится,Между электрозадвижкой 9 и камерой 1 0 находится устройство 14, которое позволяет вводить известные объемы газа для градуировки прибора.На выходе катарометра газовые потоки попадают в одну линию 15, содержащую дроссель-капилляр 16 и насос 17 постоянной производительности.С целью устранения разбалансировки моста, вызываемой паразитными явлениями, в линиях 4 и 5 поддерживается одинаковая температура с помощью змеевиков 18 и 19, по которым циркулирует охлаждающий агент,В анализаторе предусмотрена дополнительная линия 20 с двумя электрозадвижками 21 и 22, которая позволяет изолировать камеру 10 без прерывания течения газа с целью ее обслуживания без потери теплового равновесия, в частности, в катарометре.Дополнительная линия, включающая электрозадвижку 23 и регулирующий вентиль 24, отходит от газового резервуара 1 и соединяется измерительной линией выше устройства 13. По этой линии подается излишек газа-носителя с целью создания газовой завесы, когда камера 10 открыта для введения пробы или смены тигля.Интегрирующее устройство, связанное с катарометром, позволяет измерять площадь полученного пика Н,. Измерение состоит в определении постоянного напряжения разбаланса моста Уитстона, два плеча которого образованы камерами 7 и 12, по которым проходят соответственно опорный и измеряемый газовые потоки, а два других плеча - резисторами 25, 26, 27, из которых резистор 26 является переменным. Сначала мост уравновешивается при помощи резистора 26, разбалансировка моста вызывает появление постоянного напряжения в его горизонтальной диагонали. Это напряжение усиливается до соответствующего уровня операционным усилителем 28 и поступает в измерительное устройство, состоящее из преобразователя 29 напряжение частота и интегрирующего,устройстэл 30 с цифровой индикацией. Устройство 30 суммирует импульсы, поступаю 5 1 О 15 го 25 зо 35 щие с преобразователя 29, и выдает интеграл напряжения разбаланса моста в течение периода анализа. Точность показаний достигает 0,01 частейна миллион. Для визуализации кривой к выходу операционного усилителя 28 можно подключить регистратор,В предложенном анализаторе капилляры 6, 11, 16 и насос выбирают таким образом, чтобы расход в линиях 4 и 5 составлял 10 л/час и, следовательно, 20 л/час через капилляр 16 и насос 17. Расход газа, поступающего из резервуара 1, устанавливают произвольно, о с превышением последнего значения, например 30 л/час.Когда камера 10 закрыта, электрозадвижка 23 также закрыта, а электрозадвижка 9 открыта, азот распределяется между двумя линиями и движется по траектории, обозначенной короткими штрихами. Вследствие наличия капилляров 6, 11, 16 и определенной производительности насоса в обеих линиях существует одинаковый расход (10 л/час). Избыток азота свободно выбрасывается в атмосферу через линию 3 сброса, подключенную около точки разветвления линий 4 и 5. Следовательно, в камере поддерживается атмосферное давление.Для введения пробы верхнюю часть камеры 10 открывают посредством, например, электрического контакта, который вызывает открытие электрозадвижки 23 и закрытие электрозадвижки 9. Тогда газ движется по траектории, обозначенной на фиг. 1 длинными штрихами.Га:, -оступает в устройство 13, и у входа камерь. 10 образуется газовая завеса, изолирующая камеру от атмосферы. Излишек азота выбрасывается, и камера находится под атмосферным давлением. При этом создается возможность введения пробы в камеру без воздуха, который исказил бы результаты. Отметим, что расход газа в камерах катарометра всегда остается одинаковым, какая бы операция ни проводилась, и давление в камере дегазации также всегда равно атмосферному. Предложенный анализатор позволяет исключить применение молекулярного сита, что всегда связано с трудностями. Поскольку нет молекулярного сита, можно следить за кинетикой выделения газов с целью изучения механизма реакции. Кроме того, анализатор позволяет сократить время анализа до 0,5 - 1 мин.Исключается применение шлюзовых камер для введения проб вследствие изолирования камеры с помощью газовой завесы, что повышает точность анализа, так как во время пребывания в шлюзовой камере проба начинает выделять газы, которые, таким образом, не участвуют в анализе. В предложенном анализаторе как только проба поступает в камеру, даже если последняя еще не закрыта, выделяющийся газ подхватывается потоком азота и участвует в анализе. Другое преимушество газовой завесы состоит в отсутствии импульса давления, который выражается в появлении паразитного пика на выходе катарометра в момент введения пробы, что неизбежно в других анализаторах,В зависимости от требований анализа, можно работать либо по методу науглероживающей587882 Фиг. / Фиг. г Составитель Н. ПреображенскаяТехред О. Луговая Корректор Д. Мельниченко Тираж 11 Й Подписное Редактор Орловская Заказ 43/4 Ц ИИ 11 И Государственного комитета Совета Министров СССРЦНИИпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 плавки пробы в графитовом тигле, либо по методу нагревания пробы в твердой фазе.Конструкция анализатора позволяет проводить градуировку в условиях анализа, т.е. в присутствии тигля и массы металла, освобожденной от водорода, причем анализу подвергается весь извлеченный газ, и можно интегрировать весь пик, каким бы протяженным он не был.Предложенный анализатор - быстродействующий и надежный, он особенно хорошо приспособлен для контроля содержания водорода в металлах во время различных стадий их приготовления с целью контроля, например, качества сталей.При правильном выборе газа-носителя анализатор применим для количественного анализа других газов.Формула изобретенияАнализатор количественного содержания газа в металлах, содержащий источник газаносителя, сравнительную и измерительную линии, соединенные с одной стороны с источником газа-носителя через регулятор расхода со сбросом, а с другой - через дифференциальный катарометр с возбудителем расхода, установленным на измерительной линии, камеры дегазации, снабженной устройством ее открывания - закрывания и устройством создания газовой завесы, отличающийся тем, что, с целью ускорения анализа, устройство создания газовой заве сы соединено дополнительно с источником газаносителя трубопроводом, на котором установлена задвижка, управляемая от устройства открывания - закрывания камеры дегазации. Источники информации, принятые во внима 15 ние при экспертизе: 1. Патент США Мо 3427863, кл. Ст 01 Х ЗЗ/20,1972. 2. Патент Бельгии Ж 688927, кл. 42 4/10,1967.

Смотреть

Заявка

1812769, 28.07.1972

ПЬЕР БУАЛЛО

МПК / Метки

МПК: G01N 25/20

Метки: анализатор, газа, количественного, металлах, содержания

Опубликовано: 05.01.1978

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-587882-analizator-kolichestvennogo-soderzhaniya-gaza-v-metallakh.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Анализатор количественного содержания газа в металлах</a>

Похожие патенты