CS209620B1 - Analyser for fixing the activity of oxygen in the fluid sodium - Google Patents
Analyser for fixing the activity of oxygen in the fluid sodium Download PDFInfo
- Publication number
- CS209620B1 CS209620B1 CS279380A CS279380A CS209620B1 CS 209620 B1 CS209620 B1 CS 209620B1 CS 279380 A CS279380 A CS 279380A CS 279380 A CS279380 A CS 279380A CS 209620 B1 CS209620 B1 CS 209620B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- analyzer
- main body
- oxygen
- activity
- liquid
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
Vynález se týká jaderné energetiky a řeší stanovení aktivity kyslíku v kapalném sodíku, který se užívá jako teplosměnné médium v rychlých energetických reaktorech. Tento problém je vyřešen analyzátorem aktivity kyslíku, který sestává z hlavního tělesa, srovnávací elektrody a pevného elektrolytu. Elektrolyt je vytvořen ve formě keramického kelímku, naplněného kovovou kapalnou srovnávací elektrodou, opatřenou vývodem potenciálu, propojeným s konektorem. Uzavřený vnitřní prostor hlavního tělesa analyzátoru je naplněn inertním plynem pod tlakem. Analyzátor může být využit i v barevné metalurgii.The invention relates to nuclear energy and solves the determination of oxygen activity in liquid sodium, which is used as a heat exchanger medium in fast energy reactors. This problem is solved by the Activity Analyzer oxygen, which consists of the main body, a reference electrode and a solid electrolyte. The electrolyte is formed in the mold ceramic cup filled with metal a liquid comparative electrode provided with potential outlet connected to the connector. Enclosed interior of main body analyzer is filled with inert gas under pressure. The analyzer can also be used in color metallurgy.
Description
Vynález se týká analyzátoru pro stanovení aktivity kyslíku v kapalném sodíku užívaném jako teplosměnné médium v rychlých energetických reaktorech. Kyslík je považován za jednu z hlavních nečistot v kapalném sodíku a jeho vyšší aktivita nepříznivě ovlivňuje korozní odolnost konstrukčních materiálů.The invention relates to an analyzer for the determination of oxygen activity in liquid sodium used as a heat transfer medium in fast energy reactors. Oxygen is considered to be one of the major impurities in liquid sodium and its higher activity adversely affects the corrosion resistance of construction materials.
V současné světové technice jsou známá obdobná zařízení používající vzduchové srovnávací elektrody a pájené tablety (Reetz, Ullman a Betzl: Kernenergie 14 (1971), 7/8, 257) nebo vzduchové elektrody v kombinaci s keramickou trubicí (US patent 3 378 478) nebo konečně kelímku složitého tvaru s tekutou koexistenční elektrodou podle Roye, Proč. Conf. Liquid Method. Techn. Energy Production 1976, str. 546.Similar devices using air comparison electrodes and brazed tablets (Reetz, Ullman and Betzl: Kernenergie 14 (1971), 7/8, 257) or air electrodes in combination with a ceramic tube (U.S. Pat. No. 3,378,478) are known in the world. finally, a crucible of complex shape with a liquid coexisting electrode according to Roy, Proc. Conf. Liquid Method. Techn. Energy Production 1976, 546.
Je rovněž známo zařízení ke stanovení kyslíku v roztaveném sodíku podle čs. autorského osvědčeni 196054, které sestává v podstatě z jednostranně uzavřené keramické elektrolytové trubice, kapalné srovnávací elektrody a kovového tělesa analyzátoru.A device for determining oxygen in molten sodium according to U.S. Pat. No. 196054, which consists essentially of a one-sided ceramic electrolyte tube, a liquid comparison electrode, and a metal analyzer body.
Tato známé zařízení vykazují řadu nedostatků, které v případě použití vzduchové elek-? trody spočívají v nízké reprodukovatelnosti výsledků zkoušek, při použití keramické trubice v její obtížné utěsnitelnosti a citlivosti na prudší teplotní změny, které mohou vést k jejímu prasknutí, a tím k nevratné poruše funkce zařízení, a u analyzátoru s kelímkem z kysličníku thoričitého ve složitosti jeho výroby.These known devices exhibit a number of drawbacks which, when air-electric is used? The pipes consist of a low reproducibility of the test results, the difficulty of sealing the ceramic tube and its sensitivity to severe temperature changes that may lead to its rupture and thereby irreversible malfunction of the device, and the thorium oxide crucible analyzer in the complexity of its manufacture.
Uvedené nedostatky se do značné míry odstraňují analyzátorem pro stanovení aktivity kyslíku v kapalném sodíku, sestávajícím z hlavního tělesa analyzátoru s trubicí pro přívod inertního plynu,, srovnávací elektrody a pevného elektrolytu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že pevný elektrolyt je vytvořen ve formě keramického kelímku naplněného kovovou kapalnou srovnávací elektrodou, například z cínu a kysličníku cíničitého a upevněného pomocí nátrubku z materiálu s obdobnou tepelnou roztažností, například dilasilu, na hlavní těleso analyzátoru, kovová kapalná srovnávací elektroda je opatřena vývodem potenciálu, procházejícím jejím uzávěrem a dále izolační keramickou trubicí do keramické průchodky, kde je upevněn a propojen s konektorem, přičemž uzavřený vnitřní prostor hlavního tělesa analyzátoru je naplněn inertním plynem, například argonem, pod tlakem. Je výhodné, jestliže je hlavní těleso analyzátoru nerozebíratelně připevněno k sodíkové průtočné jímce, nebot jímka je vyrobena z jednoho kusu austenitické nerezavějící oceli, takže v místech s největším tepelným namáháním nejsou svarové spoje.These drawbacks are largely overcome by an analyzer for determining the oxygen activity in liquid sodium, consisting of a main body of the analyzer with an inert gas supply tube, a comparative electrode and a solid electrolyte according to the invention, which is characterized in that the solid electrolyte is formed a ceramic crucible filled with a metal liquid leveling electrode, for example of tin and tin oxide, and fastened with a sleeve of similar thermal expansion material, such as dilasil, to the main body of the analyzer; into a ceramic grommet where it is fixed and connected to the connector, the enclosed interior of the analyzer main body being filled with an inert gas such as argon under pressure. It is preferred that the analyzer main body is permanently attached to the sodium flow well because the well is made of a single piece of austenitic stainless steel so that there are no welded joints in the places with the highest thermal stress.
Analyzátor podle vynálezu umožňuje vyloučit použití drahých a křehkých elektrolytových trubic z dopovaného kysličníku thoričitého. Tekutá srovnávací elektroda je uzavřená, takže přístroj lze snadno bez nebezpečí porušení jeho funkce transportovat. Prostor za elektrolytem je vyplněn inertním plynem pod tlakem a hermeticky uzavřen, takže v případě kolapsu pevného elektrolytu nemůže dojít k výronu sodíku mimo analyzátor. Proto je analyzátor podle vynálezu zcela bezpečný i při použití v primárních okruzích rychlých reaktorů, tj. v systémech s radioaktivním sodíkem.The analyzer according to the invention makes it possible to avoid the use of expensive and brittle electrolyte tubes from doped thorium oxide. The liquid electrode is closed so that the device can be easily transported without the risk of impairing its function. The space behind the electrolyte is filled with an inert gas under pressure and hermetically sealed so that in the event of a solid electrolyte collapse, no sodium discharge can occur outside the analyzer. Therefore, the analyzer according to the invention is completely safe even when used in the primary circuits of fast reactors, i.e. in radioactive sodium systems.
Vynález je dále blíže objasněn na popisu jedné z možných variant jeho provedení pomocí připojeného výkresu, kde je znázorněn podélný řez analyzátorem podle vynálezu.The invention is further elucidated on the basis of a description of one possible embodiment of the invention by means of the accompanying drawing, in which a longitudinal section of an analyzer according to the invention is shown.
Kelímek J_ z keramického elektrolytu je naplněn cínovou srovnávací kapalnou elektrodou 2 a připájen k nátrubku 3. z dilasilu. Prostor srovnávací elektrody 2 je uzavřen uzávěrem s drátovým vývodem elektrody 2,. Drátový vývod prochází tělesem analyzátoru 2 krytý izolační keramickou trubicí 2, která je centrována vložkou 6,. Dále postupuje drátový vývod elektrody 2 hermetickou průchodkou 8, kde je zapájen natvrdo. Odtud je signál.veden krátkým izolovaným vodičem do konektoru 1 0. Dilasilový nátrubek 2 je zaplněn argonem pod tlakem a hermeticky uzavřen zaštípnutím měděné trubky 2· Kompletní těleso analyzátoru 2 se přivařuje k průtočné jímce 1 1 . Nad tímto svarem se upevňuje snímatelný kónvekční kryt 12. který zabraňuje ohřevu vrchní části analyzátoru sáláním a ohřátým vzduchen cd tělesa průtočné jímky 11. Na průtočné jímce 11 je ještě vytvořena teploměrná jímka 13 v místě pod měřicí hlavicí analyzátoru. Zařízení podle vynálezu pracuje jako koncentrační galvanický článek s pevným elektrolytem. Neznámá aktivita kyslíku v kapalném sodíku se porovnává se známou aktivitou srovnávací kovové kapalné elektrody, například směsi cínu s kysličníkem cíničitým nebo india s kysličníkem inditým. Rozdíl aktivity kyslíku mezi těmito elektrodami se projeví jako rozdíl elektrických potenciálů, tj. jako elektromotorické napětí článku. Z něho lze při znalosti teploty vypočítat neznámou aktivitu kyslíku v sodíku.J ceramic crucible is filled with electrolyte liquid tin comparative electrode 2 and soldered to the connecting piece of the third dilasilu. The space of the comparative electrode 2 is closed by a plug with a wire outlet of the electrode 2. The wire outlet passes through the analyzer body 2 covered by an insulating ceramic tube 2, which is centered by the insert 6. Next, the wire lead of the electrode 2 proceeds through the hermetic bushing 8, where it is brazed. From there it is a short signál.veden insulated conductor into the connector socket Dilasilový 1 0 2 j e filled with argon under pressure and sealed copper pipe zaštípnutím 2 · Full body analyzer 2 is welded to the reservoir flow 1 1st Above this weld, a removable capsule 12 is mounted, which prevents the top of the analyzer from being heated by radiation and heated air from the body of the flow well 11. A thermowell 13 is formed on the flow well 11 below the analyzer measuring head. The device according to the invention operates as a solid electrolyte concentration electroplating cell. The unknown oxygen activity in liquid sodium is compared to the known activity of a comparative metal liquid electrode, for example a mixture of tin with tin oxide or indium with indium oxide. The difference in oxygen activity between these electrodes is manifested as the difference in electrical potentials, i.e. as the electromotive voltage of the cell. From this it is possible to calculate the unknown activity of oxygen in sodium.
Vynález umožňuje trvale sledovat hladinu kyslíku i v jiných roztavených kovech, než sodíku, jako je například draslík, cín, antimon,.vizmut, zinek, NaK a eventuálně hliník. Jelikož je aktivita kyslíku důležitý ukazatel postupu redukce rudy na kov a procesu čiětění vzniklé taveniny, může být vynález uplatněn i v barevné metalurgii, třebaže hlavní možnost jeho využití je technologie chlazení rychlých reaktorů.The invention makes it possible to continuously monitor oxygen levels in molten metals other than sodium, such as potassium, tin, antimony, zinc, zinc, NaK and possibly aluminum. Since oxygen activity is an important indicator of the metal ore reduction process and the melt refining process, the invention can also be applied in color metallurgy, although the main possibility of its use is rapid reactor cooling technology.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS279380A CS209620B1 (en) | 1980-04-21 | 1980-04-21 | Analyser for fixing the activity of oxygen in the fluid sodium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS279380A CS209620B1 (en) | 1980-04-21 | 1980-04-21 | Analyser for fixing the activity of oxygen in the fluid sodium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS209620B1 true CS209620B1 (en) | 1981-12-31 |
Family
ID=5366058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS279380A CS209620B1 (en) | 1980-04-21 | 1980-04-21 | Analyser for fixing the activity of oxygen in the fluid sodium |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS209620B1 (en) |
-
1980
- 1980-04-21 CS CS279380A patent/CS209620B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5217596A (en) | Electrode probe for use in aqueous environments of high temperature and high radiation | |
| US20070201608A1 (en) | Method for testing a fuel rod cladding tube and associated device | |
| JPH0726931B2 (en) | Reference electrode probe for use in an aqueous environment of high temperature and high radiation | |
| US4948492A (en) | Electrode probe for use in aqueous environments of high temperature and high radiation | |
| US3905243A (en) | Liquid-level sensing device | |
| US3758397A (en) | Apparatus for oxygen determination | |
| US5192414A (en) | Electrode probe for use in aqueous environments of high temperature and high radiation | |
| US7335287B2 (en) | Solid electrolyte sensor for monitoring the concentration of an element in a fluid particularly molten metal | |
| US4007106A (en) | Device for measuring oxygen concentration in molten-metal | |
| US4990855A (en) | Conductivity probe for use in the presence of high intensity nuclear radiation | |
| CN114199964A (en) | Electrochemical test electrode suitable for subcritical/supercritical water system | |
| JPS60249878A (en) | Thermoelectric generator | |
| US11549882B2 (en) | Reference electrode and electrochemical monitoring system | |
| US3785947A (en) | Electrode assembly to determine the oxygen content of molten metal | |
| CN106093585B (en) | A kind of sodium-sulphur battery solid electrolyte tube sodium ion method of measuring resistivity | |
| CS209620B1 (en) | Analyser for fixing the activity of oxygen in the fluid sodium | |
| GB1594223A (en) | Determination of hydrogen | |
| US3476671A (en) | Electrode assembly including an elastomeric cap | |
| CN203216894U (en) | Detector and measuring equipment used for measuring concentration and temperature of gas in fluid medium | |
| US4659898A (en) | Method of attaching a thermocouple to a metal surface | |
| JPH0212051A (en) | Apparatus and method for measuring concentration of hydrogen in water | |
| CN203191029U (en) | Heating type thermocouple liquid level measurement sensor | |
| US3132077A (en) | Nuclear reactor fuel element with attached thermocouple | |
| US5394749A (en) | Method and apparatus for detecting the position of fluid-fluid interfaces | |
| JPH04256850A (en) | Unitary-type cap for electrode and electrode using this cap |