DE2237487C3 - Vorrichtung zur Bestimmung der Menge eines in einer metallischen Probe enthaltenen Gases sowie Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur Bestimmung der Menge eines in einer metallischen Probe enthaltenen Gases sowie Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung

Info

Publication number
DE2237487C3
DE2237487C3 DE2237487A DE2237487A DE2237487C3 DE 2237487 C3 DE2237487 C3 DE 2237487C3 DE 2237487 A DE2237487 A DE 2237487A DE 2237487 A DE2237487 A DE 2237487A DE 2237487 C3 DE2237487 C3 DE 2237487C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gas
gas line
line
sample
catarometer
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired
Application number
DE2237487A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2237487A1 (de
DE2237487B2 (de
Inventor
Pierre Le Pecq Boillot (Frankreich)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Original Assignee
Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
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 Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID filed Critical Institut de Recherches de la Siderurgie Francaise IRSID
Publication of DE2237487A1 publication Critical patent/DE2237487A1/de
Publication of DE2237487B2 publication Critical patent/DE2237487B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2237487C3 publication Critical patent/DE2237487C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/14Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature
    • G01N27/18Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of an electrically-heated body in dependence upon change of temperature caused by changes in the thermal conductivity of a surrounding material to be tested
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20Metals
    • G01N33/202Constituents thereof
    • G01N33/2022Non-metallic constituents
    • G01N33/2025Gaseous constituents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating And Analyzing Materials By Characteristic Methods (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 6.
Es ist bekannt, daß in einem erstarrten Metall, vorzugsweise in Stahl, Gase enthalten sind, die die spezifischen physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Metalls erheblich beeinflussen. Gleichzeitig mit der metallurgischen Behandlung von Metallen, mittels der der Gehalt von Metallen an zurückgehaltenen Gasen vermindert wird, wurden Analysenverfahren entwickelt, die es ermöglichen, mit immer größerer Genauigkeit sehr geringe Gasmengen festzustellen. Solche Verfahren wurden insbesondere zur Feststellung des Wasserstoffgehaltes entwickelt, da der Gehalt an Wasserstoff die Eigenschaften von Metallen am nachhaltigsten nachteilig verändert.
Es sind Verfahren bekannt, die sich mit der Freisetzung von Wasserstoff aus einer erhitzten Metallprobe im Vakuum oder auch in einer Argon-Atmosphäre befassen, mittels der andere, gleichzeitig mit Wasserstoff in Freiheit gesetzte Gase dadurch abgetrennt werden, daß das Gasgemisch durch ein Palladiumfilter geleitet wird. Der hierbei durch Diffusion abgetrennte Wasserstoff wird anschließend durch eine volumetrische oder auch elektrische Messung bestimmt. Die Zeit zur Durchführung solcher Analysen, die mindestens etwa 30 Minuten beträgt, ist jeuoch zu lang, um die Aufbereitung der Metalle unter Berücksichtigung der Meßergebnisse zu steuern.
Zur Trennung verschiedener Gase werden auch chromatographische Analysenverfahren mit anschließenden Meßverfahren angewandt, wobei die Abtrennung der Gase sowohl in fester als auch in flüssiger Phase der Metallprobe erfolgt. Die in Freiheit gesetzten Gase werden mittels Vakuum bzw. Unterdruck oder auch mittels eines inerten Spülgases den Trenn- und Meßvorrichtungen zugeleitet, die in der Regel im Falle des Wasserstoffs und des Stickstoffs auf der Messung der thermischen Leitfähigkeit und im Falle des Kohlenstoffs auf Infrarot-Messungen beruhen. Das Spülgas, im allgemeinen Argon oder Helium, führt die aus der Probe in Freiheit gesetzten Gase in veränderlichen Mengen und Beschaffenheiten ab, wie sie den Heiz- oder Schmelzverfahren entsprechen. Da einige der Gaskomponenten mit dem Wasserstoff reagieren, werden die Verfahren so geführt, daß diese Gaskomponenten entweder abgetrennt, absorbiert oder in ihrer Entwicklung gehemmt werden, Auf der Aufzeichnung erhält man eine Mehrzahl von Spitzen entsprechend dem aufeinanderfolgenden Durchgang der verschiedenen Gase.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der Zs. »Archiv für das Eisenhüttenwesen« 38. Jg. (1967 Heft 12 S. 881 bis 885) bekannt. Bei dem mit dieser Vorrichtung durchgeführten Verfahren bereitet
die zeitabhängige Gasemission der Probe beim Nachweis einer bestimmten Gaskomponente Schwierigkeiten, denen durch die Verwendung einer chromatographischen Trennsäule begegnet wird, was jedoch das Arbeiten mit einer solchen Vorrichtung erschwert
Wie aus der Würdigung des Standes der Technik in der DE-OS 1773609 hervorgeht, ist es auch bekannt, den Wasserstoffgehalt von Stahl mittels eines Verfahrens zu bestimmen, bei dem der Stahl im Stickstoffstrom auf 600 ° C erhitzt und der aus dent Stahl extrahierte Wasserstoff mittels eines Katarometers bestimmt wird. Zur Durchführung dieses Verfahrens dient eine Vorrichtung, bei der das Gas mittels Pumpen umgepumpt wird, so daß sich dieses Verfahren nicht zur laufenden Durchführung von Analysen eignet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur quantitativen Analyse eines in einer metallischen Probe enthaltenen gasförmigen Elements unter Vermeidung der vorgenannten Nachteile bekannter Vorrichtungen so zu entwickein, daß nicht nur eine quantitative Analyse innerhalb sehr kurzer Zeit und mit großer Genauigkeit durchführbar ist, ohne daß bei der Entgasung der Probe entstehende zusätzliche Gase das Meßergebnis stören, sondern insbesondere auch die Voraussetzungen für einen Betrieb der Vorrichtung bei Atmosphärendruck geschaffen werden.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient gemäß der Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen, wie sie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 6 angegeben sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis S angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung und zwei Diagramme, in denen das Ergebnis einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführten Messung einer nach dem bekannten chromatographischen Verfahren durchgeführten Messung gegenübergestellt ist, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
Fig. 1 eine Aufzeichnung, die nach dem chromate-, graphischen Verfahren erhalten wurde,
Fig. 2 eine Aufzeichnung, wie sie bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurde,
Fig. 3 eine Anordnung der einzelnen die erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung bildenden Teile,
Fig. 4 eine schematischc Darstellung der Integrationsvorrichtung.
Bei der bekannten cilromatographischen Trennungsmethode wird ein Gasgemisch aufgefangen, das außer dem ourch Argon oder Helium gebildeten Vergleichsgas Wasserstoff, Stickstoff und Kohlenstoffoxide enthält, die durch den in dem Metall vorhandenen Sauerstoff gebildet wurden. Die Vergleichsgasleitung wird hierbei von dem als Vergleichsgas verwendeten Spülgas, Argon oder Helium, durchströmt. Beider Aufzeichnung der an den Enden der Meßbrücke festgestellten Werte stellt man eine Störung des Brückengleichgewichtes fest, die auf die Anwesenheit von Stickstoff, Wasserstoff und CO zurückzuführen ist. Die Anwesenheit von Stickstoff, der die Messung von in Freiheit gesetztem Wasserstoff beeinträchtigt, macht die Trennung dieser beiden Elemente notwendig, was, wie schon ausgeführt wurde, dadurch erreicht wird, daß der Durchgang von Stickstoff gegenüber dem Durchgang von Wasserstoff mittels mit moleku
laren Sieben angefüllter Säulen verzögert wird. Auf diese Weise erhält man in günstigen Fällen zwei voneinander getrennte Spitzen, wie es die Fig, I in der ausgezogenen Kurve zeigt. Bildet man das Integral der zwischen A und B gelegenen Wasserstoff-Spitze, so kann man die Menge des in der Probe enthaltenen Gases bestimmen. Die Integration muß zwischen diesen beiden Grenzen durchgeführt werden, um zu verhindern, daß die Stickstoff-Spitze, die der Wasserstoff-Spitze folgt, bei der Integration miterfaßt wird. Es kommt jedoch häufig vor, daß die Wasserstoffbildung viel langsamer verläuft und demzufolge das Gas über einen längeren Zeitraum festgestellt wird, was seinen Grund darin hat, daß sich in dem Metall Wasserstoffverbindungen, wie beispielsweise Hydride, vorfinden. Die Kurve ist in diesem Fall, wie dies die gestrichelte Kurve b zeigt, wesentlich verbreitert und das zwischen A und B gebildete Integral wäre somit kein Maß für den insgesamt in Freiheit gesetzten Wasserstoff, so daß die so durchgeführten Analysen mit einem Fehler behaftet sind. In der P- axis finden sich jedoch weit häufiger Kurvenzüge, die der Kurve h entsprechen als der Kurve a.
An Stelle weitere Versuche mit Trennverfahren durchzuführen, die nur unzuverlässige und nicht in jeder Beziehung befriedigende Ergebnisse erwarten ließen, ist die Anmelderin von einer ganz verschiedenen Betrachtungsweise des Problems ausgegangen und ist dabei zu folgenden Ergebnissen gelangt. Da die Durchführung des Verfahrens auf einer Differenzmessung der thermischen Leitfähigkeit eines Vergleichsgasstromes und des Prüfgasstromes beruht, spielt die absolute Leitfähigkeit des Vergleichsgasgemisches keine Rolle. Wesentlich ist vielmehr, die auf die Anwesenheit von Wasserstoff zurückzuführende unterschiedliche Leitfähigkeit meßbar zu machen. Das in diesem Zusammenhang die Bestimmung des Wasserstoffes am meisten störende Element ist der Stickstoff. Gerade dieses die Messung störende EIement wird nun als Spülgas bzw. Vergleichsgas verwendet. Demzufolge wird nun sowohl die Vergleichsgasleiti-.ig als auch die Prüfgasleitung von einer erheblichen Menge Stickstoff durchflossen. Sofern keine anderen Gase vorhanden sind, bleibt das Brückengleichgewicht erhalten. Die mit der Probe eingebrachten Stickstoffmengen sind vollkommen vernachlässigbar und nicht in der Lage, das Brückengleichgewicht zu beeinflussen. Man registriert demzufolge nur eine der Störung des Brückengleichgewichtes entsprechende, auf den Wasserstoff zurückzuführende Spitze, wie dies F i g. 2 zeigt, wo die Möglichkeit besteht, über ein sehr breites Zeitintervall zu integrieren, so daß der gesamte Kurvenzug der Erhebung, wie breit er auch sei, erfaßt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist hierbei der, daß auf die Verwendung von Säulen mit molekulpjen Sieben vollkommen verzichtet werden kann und damit die auf diese Säulen zurückzuführenden Ungenauigkeiten entfallen. Diese grundsätzliche Idee kann auf eine sehr allgemeine Weise verwirklich', werden.
Betrachtet man den Fall des CO, so ist dieser Stoff mindestens in kleinen Mengen nur wenig störend, da seine thermische Leitfähigkeit etwa 7ηιεΙ schwächer ist als die von Wasserstoff. Trotzdem wäre es, wenn dies als notwendig erscheinen sollte, sehr einfach, ihn in an sich bekannter Weiss vor seiner Feststellung fortlaufend chemisch zu verbinden.
Im folgenden wird der Aufbau und die Wirkungs-
22 M 487
weise der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben.
Die Vorrichtung weist eine unter atmosphärischem Druck stehende Spülgasquelle in Gestalt eines Druckbehälters 1, ein Regelventil 4 und eine in die Atmosphäre mündende Abzweigleitung 29 auf. Von dieser Quelle 1 gehen zwei sich verzweigende Leitungen 2 und 3 aus. In der die Vergleichsgasleitung bildenden Leitung 2 ist ein durch eine kalibrierte Kapillare 5 gebildetes Druckminderelement sowie eine Zelle C2 eines üblichen Katarometers 6 eingebaut. In der die Prüfgasleitung bildenden Leitung 3 ist ein Elektroventil 9, eine Entgasungskammer 13, ein durch eine kalibrierte Kapillare 14 gebildetes Druckminderelement und schließlich die Zelle C3 des Katarometers 6 eingebaut. Die Entgasungskammer 13 ist an ihrem oberen Ende mit einer nur rein schematisch dargestellten Einrichtung 12 versehen, durch welche die Proben in die Kammer eingebracht werden. Diese Einrichtung 12 ist so ausgebildet, daß mit ihr ein Schutzgasvorhang gebildet werden kann, der das Innere der Kammer 13 von der Atmosphäre trennt, wenn die Kammer geöffnet ist. Die Kammer ist des weiteren mit einer nicht dargestellten Induktionsheizspirale versehen, um die von einem Tiegel aufgenommene Probe aufzuheizen. Diese Entgasungskammer ist nicht näher beschrieben.
Zwischen dem Elektroventil 9 und der Kammer 13 ist eine Vorrichtung 11 eingebaut, die es ermöglicht, bekannte Gasmengen in die Entgasungskammer zur Eichung einzuführen.
Am Ausgang des Katarometers sind die beiden Gasleitungen wieder zu einer einzigen Leitung 15 zusammengefaßt, in die ein durch eine Kapillare 16 gebildetes Druckminderelement und eine mit konstanter Leitung arbeitende Pumpe 17 eingebaut ist. Um jede zufällige Störung des Brückengleichgewichtes durch äußere Einflüsse zu vermeiden, sind die beiden Gasleitungen 2 und 3 mittels Kühlschlangen 18 und 19 auf derselben Temperatur gehalten, wobei diese Kühlschlangen mit derselben Kühlflüssigkeit beaufcs~t*loat wc-rA**n Ifnnndn Hio aiis~li j?'Jr V^*■ ■ 1^1 >incr <H*»r Entgasungskammer verwendet wird. Eine zusätzliche Leitung 20 enthält zwei Elektroventile 21 und 22 und erlaubt so, die Kammer 13, ohne den Gasdurchsatz zu unterbrechen, kurzzuschließen, wodurch es möglich ist, ohne Störung des thermischen Gleichgewichtes der gesamten Anordnung, insbesondere des Katarometers, die Maßnahmen zum Betrieb der Vorrichtung auf lange Zeiten aufrechtzuerhalten.
Eine zusätzlich Leitung enthält ein Elektroventil 7 und ein Regelventil 8, die einen Teil des Druckgasbehälters 1 bilden, um vor der Einblaseinrichtung 12 eine Verbindung mit der Prüfgasleitung herzustellen. Der Zweck dieser Leitung ist, der Entgasungskammer 13 einen Überschuß an Spülgas zuzuführen, um in dieser einen Schutzgasvorhang zu bilden, solange die Kammer während des Einbringens der Probe oder des Auswechselns des Tiegels offen ist.
Mit dem Katarometer 6 ist eine Integriervorrichtung verbunden, die es ermöglicht, die für den Wasserstoff gemessene Kurve, die der Gasmenge proportional ist, auszuwerten. Die Messung besteht darin, die durch das gestörte Gleichgewicht einer Wheatstoneschen Brücke hervorgerufene Gleichspannung festzustellen, deren beiden Brückenzweige, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, durch zwei Katarometerzellen C2 und C3 gebildet werden, die von dem Vergleichsgasstrom bzw. dem Prüfgasstrom durchflossen werden, und deren beide andere Zweige durch drei Widerstände 23, 24 und 25 gebildet werden, von denen der eine ein veränderlicher Widerstand ist. Mit Hilfe
r> des veränderlichen Widerstandes 24 wird das Brückengleichgewicht hergestellt, so daß jede nachfolgende durch die Zelle C3 hervorgerufene Störung des Gleichgewichts in der horizontalen Brückendiagonale eine Gleichspannung U hervorruft. Diese Spannung
in wird mittels eines einstellbaren Verstärkers 26 auf einen jeweils gewünschten Wert verstärkt. Die Meßvorrichtung umfaßt des weiteren einen Spannungsfrequenzwandler 27 unmd eine Integriervorrichtung 2i mit numerischer Anzeige, die die von dem Wandle!
ι > 27 ausgesandten Impulse erfaßt und das Integral dei durch das gestörte Brückengleichgewicht hervorgerufenen Spannung während der Dauer der Analyse bildet. Die Ablesegenauigkeit dieser Vorrichtung erreicht 0,0i ppm. um die gemessene Kurve sicntbai
-Ό zu machen, kann am Ausgang des Verstärkers 26 eine Anzeigevorrichtung angeschlossen werden.
Im folgenden wird die Wirkungsweise der im vorstehenden beschriebenen Vorrichtung erläutert. Mittels der Kapillaren 5,14 und 16 sowie der Pumpe 1"
r< kann in den beiden Leitungen 2 und 3 ein Durchsat; von 10 Liter je Stunde und somit ein Durchsatz vor insgesamt 20 Liter je Stunde durch die Kapillare K und ά.ν· Pumpe 17 eingestellt werden. Die derr Druckgasbehälter 1 entnommene, beliebig einstell
v) bare Gasmenge kann beispielsweise auf 30 Liter je Stunde eingestellt werden. Bei geschlossener Entga sungskammer ist das Elektrovuntil 7 geschlossen unc das Elektroventil 9 geöffnet. Der dem Druckgasbe halter entnommene Stickstoff verteilt sich auf die bei-
ti den Leitungen 2 und 3, wie dies in der Fig. 3 durcr die kurzgestrichelten Linien angezeigt ist. Auf Grunc der Kapillaren 5,14 und 16 sowie der Pumpenleistunj werden die beiden Leitungen 2 und 3 je von derselber Gasmenge, 10 Liter je Stunde, durchströmt. Ein den-
Druckgasbehälter entnommener Überschuß an Stick stoff entweicht über die Leitung 29 in die freie Atmo snhäre. Dip. RntPasiintrskammer wird somit auf Atmo sphärendruck gehalten. Um die Probe in die Kamme einzuführen, wird die Kammer 13 an ihrem obere ι Ende geöffnet. Durch diese öffnung wird ein elektri scher Kontakt betätigt, der das Elektroventil 7 öffne und das Elektroventil 9 schließt. Nunmehr strömt da: Gas durch die beiden Leitungen entlang der in Fig.'. eingezeichneten langgestrichelten Linien. Mittels de
Einrichtung 12 wird demzufolge an der Öffnung dei Entgasungskammer 13 ein Stickstoff vorhang gebildet der das Innere der Kammer 13 von der Außenluf trennt. Überschüssiger Stickstoff entweicht, so daß di< Kammer 13 unter Atmosphärendruck steht. Es ist so mit möglich, eine Probe in die Kammer einzusetzen ohne daß Außenluft in die Kammer einströmt, die di< Meßergebnisse fälschen würde. Die Gasdurchsätze durch die beiden Zellen des Katarometers bleiben so mit immer dieselben, unabhängig von den an de Kammer durchzuführenden Maßnahmen, und auch der Druck in der Entgasungskammer entspricht dau erad dem Druck der Außenatmosphäre.
Trotz der Einfachheit des Verfahrens und trotz de verhältnismäßig einfachen Aufbaus der zur Durch
b5 führung des Verfahrens dienenden Vorrichtung biete das erfindungsgemäße Verfahren zahlreiche Vorteile
Es benötigt keine Trennung der einzelnen EIe
mente und kann auf die Verwendung von Säulen mi
22 M
molekularen Sieben verzichten, die, wie schon ausgeführt wurde, häufig mit Nachteilen verbunden sind. Der Verzicht auf die Verwendung molekularer Siebe stellt deshalb einen Vorteil dar, weil nunmehr die Kinetik der Gasentwicklung verfolgt werden kann, was '> für die Untersuchung der Mechanismen von großer Bcdctung ist. Es können daher auch alle Analysenleitu >ig?n auf ein Minimum verringert werden, was beim Arbeiten mit Gasen stets erstrebenswert ist und auch zu Analysenzeiten führt, die gegenüber seitheri- |n gen Verfahren wesentlich, etwa auf 90 Sekunden verringert werden konnten. Ein weiterer sehr wesentlicher Vorteil besteht darin, daß auf Schleusenkammern beider Ausbildung der Entgasiingskammcr verzichtet werden kann, da das Innere der Kammer durch einen ' Gasvorhang gegenüber der Außenluft abgeschirmt ist. Hei der Verwendung von Schleusenkammern entweichen während des Aufenthalts in der Schleusenkammer Gase, die somit bei der Analyse nicht erfaßt werden können. Bei der erfindungsgemäß ausgestalteten '" Vorrichtung wird, sobald die Probe in die Entgasungskammer eingeführt wurde und selbst, solange die Kammer noch nicht geschlossen ist, das in Freiheit gesetzte Gas sofort von dem Spülgas, beispielsweise Stickstoff, niitgefiihrt und bei der Analyse mit berück- ' · sichtigt. Ein weiterer Vorteil, der mit der Ausbildung eines Schutzgasvorhangs verbunden ist. ist der. daß jeglicher Druckstoß vermieden wird, was am Ausgang des Katarometers im Augenblick der Einführung tier Probe zu einer parasitären Spitze führt, wie dies bei :i anderen Verfahren unvermeidlich ist.
Je nach den Anforderungen an die quantitative Analyse kann man die Probe in einem Graphittiegel schmelzen oder nur in fester Phase erhitzen.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung ist der, daß die Eichung der Vorrichtung unter denselben Bedingungen wie bei Durchführung einer Analyse vorgenommen werden kann, somit in Gegenwart eines Tiegels und einer von Wasserstoff freien metallischen Masse.
Wie schon erwähnt wurde, stellt es auch einen wesentlichen Vorteil dar, daß bei der Analyse die gesamte in Freiheit gesetzte Gasmenge erfaßt wird und daß es möglich ist. den die Spitze bildenden Kurvcnverlauf in seiner ganzen beliebigen Breite zu integrieren.
Schließlich besteht ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens auch darin, daß die Gase abgesaugt und nicht, wie bei bekannten Verfahren, durch die Meßvorrichtung gedrückt werden, was die Möglichkeit bietet, unmittelbar die Existenz einer etwa vorhanden Leckstelle in den Leitungen nachzuweisen.
Die erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung ist auf Grund dieser Vorteile, insbesondere der raschen und zuverlässigen Durchführung einer quantitativen Analyse in besonderem Maße geeignet. Metalle, und insbesondere Stahl während der verschiedenen Aufbcreitungsphascn auf ihren Wasserstoffgehalt zu untersuchen und damit die Stahlqualität zu erhöhen.
Hierzu Λ Hlaü /eicliiuiiitieii

Claims (6)

Patentansprüche;
1. Vorrichtung zur Bestimmung der Menge eines in einer metallischen Probe enthaltenen Gases mit einem ein Spülgas enthaltenden Druckgasbehälter, mit einer Eritgasungskammer zur Extraktion des Gases aus der Probe, mit einem eine Meß- und eine Vergleichszelle aufweisenden Katarometer, mit einer den Druckgasbehälter mit der Entgasungskammer verbindenden Spülgasleitung, die ein Regelventil enthält, mit einer von der Entgasungskammer zur Meßzelle des Katarometers führenden Prüfgasleitung, mit einer hinter dem Regelventil von der Spülgasleitung abzweigenden und zur Vergleichszelle des Katarometers führenden Vergleichsgasleitung, in die ein Druckminderelement eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß
a) hinter der Abzweigung der Vergleichsgasleitung (2^ ein Absperrventil (9) in die Spülgasleitung eingeschaltet ist,
b) in der Prüfgasleitung (3) ein Druckminderelement (14) vorgesehen ist,
c) die Meßzelle (C3) und die Vergleichszelle (Cl) des Katarometers (6) an eine gemeinsame Ausgangsgasleitung (15) angeschlossen sind, in der ein Druckminderelement (16) und eine Saugpumpe (17) angeordnet sind,
d) zwischen der Abzweigung der Vergleichsgasleitunf" (2) und dem Regelventil (4) eine mit der Äußenluft in Verbindung stehende Leckleitung (29) von der "pülgasleitung abzweigt,
e) das Spülgas aus einem bei <J--r Entgasung der Probe entstehenden und ein Ansprechen des Katarometers (6) bewirkenden Störgas besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle der Bestimmung der Menge an Wasserstoff in einer metallischen Probe das Spülgas aus Stickstoff besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasbehälter (1) mit der Entgasungskammer (13) im Bereich von deren Probeeinbringöffnung über eine zusätzliche Gasleitung verbunden ist, in der Ventile (7, 8) angeordnet sind und die mit einer bei öffnung der Entgasungskammer (13) einen Schutzgasvorhang erzeugenden Einblasdüse in die Entgasungskammer mündet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuereinrichtung zur öffnung der Entgasungskammer (13) und zur synchronen Betätigung des Absperrventils (9) und eines der Ventile (7) in der zusätzlichen Gasleitung vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils von demselben Kühlmittel, insbesondere einem auch für die Entgasungskammer verwendeten Kühlmittel, durchströmte Wärmetauscher (18, 19) für die Prüfgasleitung und die Vergleichsgasleitung vorgesehen sind.
6. Verfahren zum Bestimmen der Menge eines in einer metallischen Probe enthaltenen Gases mittels einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Saug-
leistung der Saugpumpe (17) so bemessen und das Regelventil (4) und die Druckminderelemente (5,14,16) so ausgelegt werden, daß die Prüfgasleitung (3) und die Vergleichsgasleitung (2) von gleichen und konstanten Gasmengen durchströmt werden und die Gesamtmenge dieser beiden Gasmengen geringer als die dem Druckgasbehälter (1) entnommene Gasmenge ist.
DE2237487A 1971-08-12 1972-07-31 Vorrichtung zur Bestimmung der Menge eines in einer metallischen Probe enthaltenen Gases sowie Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung Expired DE2237487C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7129506A FR2148995A5 (de) 1971-08-12 1971-08-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2237487A1 DE2237487A1 (de) 1973-02-22
DE2237487B2 DE2237487B2 (de) 1979-04-12
DE2237487C3 true DE2237487C3 (de) 1979-12-13

Family

ID=9081797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2237487A Expired DE2237487C3 (de) 1971-08-12 1972-07-31 Vorrichtung zur Bestimmung der Menge eines in einer metallischen Probe enthaltenen Gases sowie Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung

Country Status (13)

Country Link
US (1) US3949590A (de)
JP (1) JPS549517B2 (de)
BE (1) BE787396A (de)
CA (1) CA977992A (de)
CH (1) CH563583A5 (de)
DD (1) DD99666A5 (de)
DE (1) DE2237487C3 (de)
FR (1) FR2148995A5 (de)
GB (1) GB1360166A (de)
IT (1) IT987564B (de)
NL (1) NL179092C (de)
SE (1) SE406511B (de)
SU (1) SU587882A3 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0241580A2 (de) * 1986-02-03 1987-10-21 Aluminum Company Of America Vorrichtung zur Bestimmung des Betrages an lösbarem Gas in geschmolzenem Metall
DE102008053843B4 (de) * 2008-01-15 2012-12-06 Japan Atomic Energy Agency Gasmengen-Messvorrichtung

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2620137C3 (de) * 1976-05-07 1979-02-08 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur automatischen Bestimmung von Grenzflächenvorgängen
US4192175A (en) * 1978-03-03 1980-03-11 Kobe Steel, Ltd. Process and apparatus for measurement of diffusible hydrogen
JPS586906B2 (ja) * 1979-08-15 1983-02-07 株式会社 堀場製作所 金属中ガス分析装置
JPS59126069A (ja) * 1983-01-08 1984-07-20 Mitsubishi Electric Corp 始動装置
JPS59131766A (ja) * 1983-01-18 1984-07-28 Komatsu Ltd 建設車両のエンジン始動装置
LU84958A1 (fr) * 1983-08-11 1985-04-24 Centre Rech Metallurgique Procede de mesure de la teneur en eau des matieres chargees dans un four a cuve
JPS6085249A (ja) * 1983-10-18 1985-05-14 Mitsubishi Motors Corp 圧縮空気始動型エンジンにおける制御装置
US4731732A (en) * 1985-08-07 1988-03-15 Aluminum Company Of America Method and apparatus for determining soluble gas content
DE4132329A1 (de) * 1991-09-27 1993-04-01 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zum bestimmen des pyrolyseendpunktes bei der pyrolytischen herstellung von halbleitenden metalloxidschichten
US6627155B1 (en) * 1998-06-12 2003-09-30 Horiba, Ltd. Combustion furnace system for analyzing elements in a sample
JP2013160594A (ja) * 2012-02-03 2013-08-19 Horiba Ltd 元素分析装置
CN106841297B (zh) * 2017-01-25 2023-03-31 山东大学苏州研究院 一种多功能固体材料热物性测试装置及方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2729969A (en) * 1951-04-26 1956-01-10 American Cyanamid Co Method for automatic measurement of surface area and pore volume
GB821821A (en) * 1954-08-10 1959-10-14 British Aluminium Co Ltd Improvements in the determination of the gas content of liquid metals
US3159020A (en) * 1957-04-22 1964-12-01 Donner Walter Gas chromatograph
US3427863A (en) * 1963-04-05 1969-02-18 Lab Equipment Corp Method and apparatus for the direct determination of gases
US3286530A (en) * 1963-10-28 1966-11-22 Phillips Petroleum Co Determination of gaseous affinity
LU49813A1 (de) * 1965-11-10 1967-05-10
US3633616A (en) * 1970-09-02 1972-01-11 Phillips Petroleum Co Stream switching and indicating apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0241580A2 (de) * 1986-02-03 1987-10-21 Aluminum Company Of America Vorrichtung zur Bestimmung des Betrages an lösbarem Gas in geschmolzenem Metall
EP0241580A3 (de) * 1986-02-03 1988-06-22 Aluminum Company Of America Vorrichtung zur Bestimmung des Betrages an lösbarem Gas in geschmolzenem Metall
DE102008053843B4 (de) * 2008-01-15 2012-12-06 Japan Atomic Energy Agency Gasmengen-Messvorrichtung
DE102008053843B9 (de) * 2008-01-15 2013-02-28 Japan Atomic Energy Agency Gasmengen-Messvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
CA977992A (en) 1975-11-18
NL179092C (nl) 1986-07-01
DE2237487A1 (de) 1973-02-22
BE787396A (fr) 1973-02-12
DD99666A5 (de) 1973-08-12
NL179092B (nl) 1986-02-03
DE2237487B2 (de) 1979-04-12
IT987564B (it) 1975-03-20
GB1360166A (en) 1974-07-17
NL7210984A (de) 1973-02-14
SU587882A3 (ru) 1978-01-05
US3949590A (en) 1976-04-13
JPS4835894A (de) 1973-05-26
FR2148995A5 (de) 1973-03-23
JPS549517B2 (de) 1979-04-25
SE406511B (sv) 1979-02-12
CH563583A5 (de) 1975-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2237487C3 (de) Vorrichtung zur Bestimmung der Menge eines in einer metallischen Probe enthaltenen Gases sowie Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung
DE1673032A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Gas- oder Dampfdurchlaessigkeit von Filmen
WO1988000692A1 (en) Process and device for measuring the vapour pressure of liquids
CH450010A (de) Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Analyse von Gasgemischen
DE2211032C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Partialdrucke oder Konzentrationen von in einer Flüssigkeit, insbesondere Im Blut, gelösten Gasen
DE2607831A1 (de) Gaschromatographiegeraet
DE102016007825A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der Qualität von gasförmigen Medien
DE2839315C2 (de) Verfahren zur Steuerung der Stahlherstellung
DE2514146C2 (de) Automatischer CO&amp;darr;2&amp;darr;-Gehaltmesser
DE1498975C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Gasanalyse
DE2727252A1 (de) Verfahren zur automatischen quantitativen messung von wasserstoff in einem metall und vorrichtung zur durchfuehrung dieses verfahrens
DE4211041A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Konzentration eines Gases in einer Metallschmelze
DE1289333B (de) Geraet zum Messen der Wasserstoffkonzentration in Fluessigkeiten
DE1773609C3 (de) Verfahren und Vorrichtung für die Analyse des in Stahl enthaltenen Wasserstoffs durch Heißextraktion einer Probe und gaschromatographische Bestimmung
DE3881233T2 (de) Verfahren zur Messung des Sauerstoffsgehaltes in Silizium.
DE3889232T2 (de) Verfahren zum quantitativen Nachweis von Sauerstoff.
DE3230976C2 (de)
DE1673308C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Kohlenstoffpotentials von Ofenatmosphären bei Glühöfen
DE2518244A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur bestimmung von kohlendioxid
CH689148A5 (de) Verfahren und Messeinrichtung zur Messung der Sauerstoffpermeabilitaet eines Prueflings.
DE2428608C3 (de) Verfahren und Vorrichtung zur quantitativen Bestimmung von Gasen bzw. von zu Gasen reagierenden Stoffen in Substanzen, insbesondere in metallischen Proben
DE581595C (de) Gasanalytischer Apparat
DE3613275C2 (de)
DE68905236T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Feuchtigkeitsgehaltes von Gasen.
DE1300712B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Analysieren eines Gasgemisches

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
8328 Change in the person/name/address of the agent

Free format text: WOLF, E., DIPL.-PHYS. DR.-ING., PAT.-ANW., 7000 STUTTGART