CS196727B1 - Dismantable probe for determination of the oxygen contents in the furnace atmosphere,smoke gases and other heat-technical appliances - Google Patents

Dismantable probe for determination of the oxygen contents in the furnace atmosphere,smoke gases and other heat-technical appliances Download PDF

Info

Publication number
CS196727B1
CS196727B1 CS338977A CS338977A CS196727B1 CS 196727 B1 CS196727 B1 CS 196727B1 CS 338977 A CS338977 A CS 338977A CS 338977 A CS338977 A CS 338977A CS 196727 B1 CS196727 B1 CS 196727B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
sensor
probe
determination
support tube
dismantable
Prior art date
Application number
CS338977A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Ales Koller
Karel Paul
Bozena Sochova
Jindrich Novotny
Jiri Balajka
Original Assignee
Ales Koller
Karel Paul
Bozena Sochova
Jindrich Novotny
Jiri Balajka
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ales Koller, Karel Paul, Bozena Sochova, Jindrich Novotny, Jiri Balajka filed Critical Ales Koller
Priority to CS338977A priority Critical patent/CS196727B1/en
Publication of CS196727B1 publication Critical patent/CS196727B1/en
Priority to CS765185A priority patent/CS256451B3/en

Links

Landscapes

  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Description

Vynález se týká rozebíratelné sondy na stanovení obsahu kyslíku v atmosféře pecí, kouřových plynech a jiných tepelně-technických zařízeních s čidlem z pevného keramického elektrolytu na bázi koncentračního galvanického článku.The present invention relates to a removable probe for determining the oxygen content of furnace atmosphere, flue gases and other thermo-technical devices with a solid ceramic electrolyte sensor based on a concentration galvanic cell.

Až dosud byl problém měření obsahu kyslíku v horkých atmosférách řešen analyzátory, které byly zařízeny na odběr vzorků atmosféry a stanovení se provádělo mimo měřené prostředí magnetické analyzátory, Orsatův přístroj atd.), nebo sondami s čidlem na bázi pevných elektrolytů, které jsou pevně připojeny na nosnou konstrukci nebo její části, jak je popsáno v čs. autorském osvědčení 168846. Vynález popisuje čidlo, které je pájené skelnou pájkou, a které má vzhledem' k tomu omezený teplotní rozsah do 1 000 °C. Také konstrukce sondy z nerezové o celi nedovoluje delší expozici při teplotách nad 1 000 °C. Jiné sondy mají mají čidla pevně spojena s nosnou keramickou trubicí a jejich nedostatek spočívá v tom, že při poškození elektrod čidla, například silně redukční atmosférou, je nutno vyměnit celou sondu.Until now, the problem of measuring the oxygen content in hot atmospheres has been solved by analyzers which were equipped for sampling the atmosphere and the determination was carried out outside the measured environment by magnetic analyzers, Orsat instrument, etc.) or by probes with solid electrolyte sensors which are bearing structure or parts thereof, as described in MS. The invention discloses a sensor which is soldered by glass solder and which has a limited temperature range of up to 1000 ° C. Also, the design of the stainless steel probe on the cell does not allow longer exposure at temperatures above 1000 ° C. Other probes have the sensors firmly connected to the ceramic support tube and their drawback is that if the sensor electrodes are damaged, for example by a strongly reducing atmosphere, the entire probe needs to be replaced.

Uvedené nedostatky odstraňuje vynález, jehož podstatou je, že osazené čidlo utěsněné v nosné trubici labyrintem a pružným, žáruvzdorným, chemicky odolným' těsněním a opatřené vnější a vnitřní elektrodou dosedá jednak na termočlánek, jednak na čelo nosné trubice, kde je drženo výstupkem' horní části mechanického spoje, který je pevně spojen s nosnou trubicí, v niž je umístěn vodič. Horní část mechanického spoje je uspořádána jako ochrana proti ošlehávání čidla plamenem a zanášením, například opatřena nákružkem.These disadvantages are overcome by the invention which is based on the fact that the mounted sensor sealed in the support tube with a labyrinth and a flexible, refractory, chemically resistant seal and provided with an external and internal electrode abuts both on the thermocouple and on the support tube. a mechanical joint that is rigidly connected to the support tube in which the conductor is located. The upper part of the mechanical joint is arranged to protect the sensor from flame and fouling, for example with a collar.

Výhoda vynálezu spočívá v tom, že k nosné keramické trubici je čidlo sondy připevněno rozebíratelným mechanickým spojem s keramického materiálu, který nereaguje ani s materiálem čidla, ani s materiálem nosné trubice. Rozebíratelný spoj může být řešen závitem nebo spojením na způsob Bayonetova uzávěru a podobně. Tvar spoje musí mít takovou formu, aby tvořil labyrint, kterým i bez utěsnění by plyn obtížně komunikoval zevnitř nebo naopak zvenčí. Těsnění může být provedeno keramickými vlákny, odolávajícími provozním teplotám. Kontakt mezi elektrodami čidla a termočlánkem' nebo spojovacími vodiči je tvořen mechanickým tlakem vyvozeným uzávěrem- (výstupkem). Materiál elektrod, termočlánků a spojovacího vodiče je z materiálu odolávajícího teplotám a prostředí, například do oxidačního prostředí a teploty 1300 °C platina, slitina platina-rhodium, pro redukční prostře196727 dí wolfram-molybden. Materiál čidla z pevného elektrolytu se volí také podle teploty při které má sonda pracovat. Do teploty 700 °C se užívá pevný elektrolyt na bázi kysličníku vizmutiťého BI2O3 do teploty 1 400 °G pevný elektrolyt na bázi kysličníku zirkoničitého nebo thoričitého ZrO2, ThCh nebo mullitu. Ochrana proti chemické korozi elektrod se provádí porézním povlakem na bázi kysličníku hlinitého AI2O3. Výhody tohoto vynálezu se využijí při měření obsahu kyslíku v pecích, spalovacích komorách a jiných tepelně-technických zařízeních pro nepřetržité a dlouhodové sledování obsahu kyslíku.An advantage of the invention is that the probe sensor is attached to the ceramic support tube by a removable mechanical joint with a ceramic material that does not react with either the sensor material or the support tube material. The removable joint may be a threaded or Bayonet-type joint or the like. The shape of the joint shall be such as to form a labyrinth which, even without sealing, would make it difficult for the gas to communicate from the inside or from the outside. The sealing may be performed with ceramic fibers resistant to operating temperatures. The contact between the sensor electrodes and the thermocouple or the connecting wires is formed by the mechanical pressure exerted by the closure (protrusion). The material of the electrodes, thermocouples, and the connecting conductor is of a material resistant to temperatures and environments, for example to the oxidizing environment and to a temperature of 1300 ° C platinum, platinum-rhodium alloy, for tungsten-molybdenum reducing environment. The solid electrolyte sensor material is also selected according to the temperature at which the probe is to be operated. Up to a temperature of 700 ° C, a solid bismuth oxide-based electrolyte BI2O3 is used up to a temperature of 1400 ° C, a solid zirconium or thorium oxide electrolyte ZrO2, ThCh or mullite. Protection against chemical corrosion of the electrodes is achieved by a porous coating based on alumina Al2O3. The advantages of the present invention will be utilized in the measurement of the oxygen content in furnaces, combustion chambers and other thermo-technical equipment for continuous and long-term monitoring of the oxygen content.

Vynález bude blíže vysvětlen a popsán popomocí výkresu znázorňujícího řez sondou na příkladu možného uspořádání sondy.The invention will be explained and described in more detail by means of a drawing showing a cross-section of a probe using an example of a possible probe arrangement.

Sonda se skládá z čidla 1 z pevného elektrolytu ve tvaru jednostranně uzavřeného válce s nanesenými elektrodami. Vnější elektroda 2 je protažena pod osazením čidla tvoří kontakt v vodiči 5. Vnitřní elektroda 3 se dotýká termočlánku 6. Čidlo 1 je přitlačeno horní částí mechanického spoje 4, který je vypracován ve výstupek 12 pomocí závitu 8 na dolní část mechanického spoje 9. Tato část je pevně přitmelena k nosné konstrukci 7 v jejichž kapilárách 10 prochází vodič 5. Utěsnění 11 mimo labyrintu tvořeného horní částí mechanického spoje 4 čidlem! 1 a nosnou trubicí 7 je provedeno také těsněním 11, keramickými vlákny, která jsou žáruvzdorná a chemicky odolná. Výměna čidla 1 se provede odšroubováním horní části mechanického spoje 4 vyjmutím čidla 1 a opětným' zasunutím nového čidla 1 s případným doplněním těsnění 11 keramickými vlákny. Horní část mechanického spoje 4 je vytvořena v nákružek 13, který chrání vlastní čidlo 1 před ošleháváním plamenem a zanášením pevnými i kapalnými částicemi z měřeného prostředí.The probe consists of a solid electrolyte sensor 1 in the form of a one-sided closed electrode coated cylinder. The outer electrode 2 extends below the shoulder of the sensor to form a contact in the conductor 5. The inner electrode 3 contacts the thermocouple 6. The sensor 1 is pressed by the upper part of the mechanical joint 4 which is formed in the projection 12 by the thread 8 to the lower part of the mechanical joint 9. is sealed to the support structure 7 in whose capillaries 10 the conductor 5 passes. The seal 11 outside the labyrinth formed by the upper part of the mechanical connection 4 by the sensor! 1 and the support tube 7 is also provided by a ceramic fiber seal 11 which is refractory and chemically resistant. The sensor 1 is replaced by unscrewing the upper part of the mechanical connection 4 by removing the sensor 1 and reinserting the new sensor 1, possibly adding a ceramic fiber seal 11. The upper part of the mechanical joint 4 is formed in a collar 13, which protects the actual sensor 1 from flame blasting and fouling of solid and liquid particles from the measured environment.

Claims (2)

1. Rozebíratelná sonda na stanovení obsahu kyslíku v atmosféře pecí, kouřových plynech a jiných tepelně-technických zařízeních s čidlem z pevného keramického elektrolytu, vyznačená tím, že osazené čidlo (1) utěsněné v nosné trubici (7) labyrintem a pružným, žáruvzdorným, chemicky odolným těsněním (11) a opatřené vnější elektrodou (2) a vnitřní elektrodou (3) dosedá jednak na termočlánek (6), jednak na čelo nosné trubice (7), kde je drženo výstupkem (12) horní části mechanického spoje (4), rozebíratelně spojeného s dolní částí mechanického spoje (9), který je pevně spojen s nosnou trubicí (7), v níž je umístěn vodič (5).A removable probe for the determination of oxygen content in furnace, flue gas and other thermal equipment with a solid ceramic electrolyte sensor, characterized in that the mounted sensor (1) is sealed in the support tube (7) by a labyrinth and resilient, refractory, chemically a resistive seal (11) and provided with an external electrode (2) and an internal electrode (3) abuts both the thermocouple (6) and the face of the support tube (7), where it is held by a projection (12) of the upper part of the mechanical connection (4) releasably connected to the lower part of the mechanical joint (9) which is rigidly connected to the support tube (7) in which the conductor (5) is located. 2. Rozebíratelná sonda podle bodu 1, vyznačená tím, že horní část mechanického spoje (4) je uspořádána jako ochrana proti ošlehávání čidla (1) plamenem a zanášením, například opatřena nákružkemi (13).Detachable probe according to claim 1, characterized in that the upper part of the mechanical joint (4) is arranged as protection against the flame and fouling of the sensor (1), for example provided with collars (13).
CS338977A 1977-05-23 1977-05-23 Dismantable probe for determination of the oxygen contents in the furnace atmosphere,smoke gases and other heat-technical appliances CS196727B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS338977A CS196727B1 (en) 1977-05-23 1977-05-23 Dismantable probe for determination of the oxygen contents in the furnace atmosphere,smoke gases and other heat-technical appliances
CS765185A CS256451B3 (en) 1977-05-23 1985-10-28 Demountable probe for oxygen content determination

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS338977A CS196727B1 (en) 1977-05-23 1977-05-23 Dismantable probe for determination of the oxygen contents in the furnace atmosphere,smoke gases and other heat-technical appliances

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS196727B1 true CS196727B1 (en) 1980-04-30

Family

ID=5373798

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS338977A CS196727B1 (en) 1977-05-23 1977-05-23 Dismantable probe for determination of the oxygen contents in the furnace atmosphere,smoke gases and other heat-technical appliances

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS196727B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3928161A (en) Gas measuring probe for industrial applications
US4279142A (en) Technique for in situ calibration of a gas detector
SU1142783A1 (en) Gas analysis device having solid electrolyte based galvanic cells
JPS6041736B2 (en) oxygen detector
US3630874A (en) Device for determining the activity of oxygen in molten metals
US4784728A (en) Oxygen measuring apparatus and method with automatic temperature compensation
US3791954A (en) Device for measuring oxygen concentration of molten metal
CA1098337A (en) Pyrometric sheath and process
US3661749A (en) Apparatus for measuring in a continuous manner the oxygen in a molten metal
US4247380A (en) Technique for in situ calibration of a gas detector
CS196727B1 (en) Dismantable probe for determination of the oxygen contents in the furnace atmosphere,smoke gases and other heat-technical appliances
CA1276432C (en) Solid state arsenic probe for use in pyrometallurgical processes
Badwal et al. Oxygen measurement with SIRO2 sensors
US3278341A (en) Thermocouple device for measuring the temperature of molten metal
JP3287915B2 (en) Melt measuring instrument
JPH0128338B2 (en)
PL103051B1 (en) DEVICE FOR POTENTIOMETRIC GAS ANALYSIS
Allen et al. Solid state bonding of ceramics with platinum foil
JPH0462463A (en) Sensor probe having solid reference material
Ji et al. A Probe for measuring oxygen activity in molten glasses
JPH0628687Y2 (en) Continuous oxygen concentration measuring device
JPH032850Y2 (en)
RU77108U1 (en) THERMAL CONVERTER
JPS61198047A (en) Structure for insertion type oxigen detector
RU2111429C1 (en) Device for check of completeness of fuel burning and decarburization