Устройство для определения количества газов в металлах и сплавах

СООЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (И 1)4 С 01 М 7 БРЕТЕНИЯ СТ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Днепропетровский ордена Трудо-вого Красного Знамени металлургический институт им. Л.И.Брежнева(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ГАЗОВ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ(57) Изобретение относится к устройствам для определения содержаниягазов в металлах и сплавах, можетбыть использовано для экспрессногоопределения содержания водорода ипозволяет повысить точность определения количества газов в металлах и сплавах за счет введения в расширяющийся участок соединительной трубки газопроницаемой пористой металлической мембраны, стабилизирующей температуру выделившегося газа. Устройство состоит из вакуумной системы предохранительной емкости 2, трех- ходового крана 3, накопительной емкости 4 с датчиком давления 5, электронного блока 6 измерения и управления, трубчатой нагревательной печи 7, реакционной емкости 8, соединительной трубки 9, имеющей расширенный участок 10, вплотную к стенкам сФ которого введена газопроницаемая мембрана 1 из материала, химически, инертного по отношению к газам при комнатной температуре. 2 ил. 1 табл. СИзобретение относится к устройствам для количественного определения содержания газов в металлах и сплавах и может быть использовано для экспрессного определения содержания водорода в стали.Цель изобретения - повышение точности определения содержания газов в металлах и сплавах.На фиг. 1 представлена схема уст ройства для определения количества газов в металлах и сплавах; на фиг. 2 - расширяющийся участок стеклянной трубки, вплотную к стенкам которой введен газопроницаемая по ристая металлическая мембрана.Устройство состоит из вакуумной системы 1, предохранительной емкоети 2, трехходового крана 3, накопительной емкости 4 с датчиком 5 дав ления, электронного блока 6 измерения и управления, трубчатой нагревательной печи 7, реакционной емкости 8, соединительной трубки 9, имеющей расширенный участок 10, вплотную к 25 Ътенкам которого введена газопроницаемая мембрана 11 из пористого материала, химически инертного по отношению к газам при комнатной температуре.ЗСУстройство работает следующим образом. Во время анализа образец помещался в реакционную емкость 8, С помощью многоходового крана 3 реакционная емкость соединялась с вакуумной системой. После вакуумирования реакционная емкость нагревается печью 7 и газы 1 выделяющиеся из образца поступают в накопительную емкость 4, где 4 С давление его измеряется датчиком. 5. При достижении давления в емкости 4, которое принимается критическим,реакционная емкость отсекается от накопительной многоходовым краном 3 и 45 производится откачка накопившегося газа вакуумным насосом 1. Затем накопительная емкость соединяется с реакционной и цикл дегазации повторяется. Однако, наличие газопроницае 50 мой металлической мембраны,в нашем случае выполненной иэ никеля и помещенной в расширенную часть трубки, соединяющей реакционную ячейку с на" копительной, позволяет заметно повы сить точность и надежность (повторяе. мость) измерений. Последнее видно из сравнения результатов измерений содержания водорода в образцах желе-за, стали и никеля, насыщенных водородом в одинаковых условиях, на предлагаемом устройстве и прототипе (см.таблицу),Как показали специальные физико-,химические эксперименты, проведенныес использованием масс-спектрометра идругих физических приборов, механизмвоздействия пористой металлическоймембраны на точность измерений довольно сложный. Оказалось, что безмембраны молекулы газа, отрываясь отповерхности анализируемого образца,сравнительно долго сохраняют высокуютемпературу, так как длина свободного пробега молекул в вакууме велика.Степень понижения их температурыпри движении из реакционной ячечки визмерительную является случайной функцией числа их столкновений со стенками устройства. В результате,попадающие в измерительную ячейку молекулыимеют среднюю температуру выше комнатной и заметно изменяющуюся от цикла к циклу. Этот не поддающийся учету фактор значительно снижает точность и повторяемость измерений. Газопроницаемая пористая металлическаямембрана значительно увеличивает число столкновений молекул с находящей-,ся при комнатной температуре внутренней поверхностью устройства, что полностью стабилизирует температурувсех молекул газа, перемещающихся кизмерительной ячейке и накапливающихся в ней. Последнее дает возможность стабилизировать измерения н повысить их точность. Формула изобретенияаУстройство для определения количества газов в металлах и сплавах содержащее трубчатую печь, помещенную в нее реакционную емкость, накопи- . тельную емкость, соединительную трубку с трехходовым краном, подключенным к вакуумной системе, и датчики давления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппейия точности определения, трубка имеет расши-, ренный участок и снабжена газопроницаемой мембраной из пористого металла, химически инертного по отношению к газам при комнатной температуре, причем мембрана размещена в расширенном участке вплотную к его стенкам.1264044 Прототип Аналрзируемый " материал Введено водорода,см /1 О адость Надежность из Концен тра Точность Точность Относительбсобс1 Ы 4 О 44 Составитель М. СероРедактор Н. Киштулинец Техред М.Ходанич КоррекМаксимишинец одписное ака кая наб. роизвоцственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектна 552/42 Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Рау 78комитета СССРоткрьгтий