RU1784906C - Solid electrolyte dip pick-up - Google Patents

Solid electrolyte dip pick-up

Info

Publication number
RU1784906C
RU1784906C SU904868460A SU4868460A RU1784906C RU 1784906 C RU1784906 C RU 1784906C SU 904868460 A SU904868460 A SU 904868460A SU 4868460 A SU4868460 A SU 4868460A RU 1784906 C RU1784906 C RU 1784906C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
ceramic
holder
tube
water
Prior art date
Application number
SU904868460A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ромуальда Степановна Станкевич
Леонид Владимирович Мельник
Эдуард Вацлавович Цешковский
Павел Борисович Карев
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения
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 Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения
Priority to SU904868460A priority Critical patent/RU1784906C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1784906C publication Critical patent/RU1784906C/en

Links

Description

11

(21)4868W25(21) 4868W25

(22)25.09.90(22) 09/25/90

() 30.12.92. Бюл. IT 8() 12/30/92. Bull. IT 8

(71)Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроени (71) All-Union Research Institute of Analytical Instrument Making

(72)Р.С.Станкевич, Л.В.Мельник, Э.В.Цешковский и П.Б.Карев(72) R.S. Stankevich, L.V. Melnik, E.V. Tseshkovsky and P. B. Karev

(56)Проспект фирмы Corning Glass./ /Glass Furnace, Oxygen Sensors and Monitors. Corning, N-Y. U.S.A., 14830.(56) Prospectus from Corning Glass. / / Glass Furnace, Oxygen Sensors and Monitors. Corning, N-Y. U.S.A., 14830.

Авторское свидетельство СССР № 1562828, кл. G 01 N27/30,1989. ( ПОГРУЖНОЙ ТВЕРДОЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ .ДАТЧИК .USSR copyright certificate No. 1562828, cl. G 01 N27 / 30.1989. (SUBMERSIBLE SOLID ELECTROLYTE. SENSOR.

(57)Использование: контроль содержани  кислорода в отход щих газах печей в широком диапазоне изменени  концентраций , контроль углеродного потенциала атмосферы печей термообработки . Сущность изобретени : датчик содержит съемный чувствительный элемент и экран из жаропрочного материала дл  защиты керамической  чейки от абразивного воздействи  среды. Чувствительный элемент содержит металлическую оправку с изол ционной проклад кой и токосъемным кольцом, с которым соединен токоотвод внутреннего электрода , а токоотвод наружного электрода соединен с металлической оправкой. Дл  гальванического контакта со сменным узлом (чувствительным элементом) датчик также содержит токосъемное кольцо, установленное в изол ционной прокладке. Узел соединени  чувствительного элемента с датчиком и узел соединени  керамики с металлом непре-, рывно охлаждаютс  водой. 1 ил.(57) Use: control of the oxygen content in the exhaust gases of furnaces in a wide range of concentrations, control of the carbon potential of the atmosphere of heat treatment furnaces. SUMMARY OF THE INVENTION: The sensor comprises a removable sensing element and a screen made of heat-resistant material to protect the ceramic cell from abrasion. The sensing element comprises a metal mandrel with an insulating gasket and a collector ring to which the collector of the inner electrode is connected, and the collector of the outer electrode is connected to the metal mandrel. For galvanic contact with a replaceable assembly (sensing element), the sensor also comprises a collector ring installed in the insulating gasket. The junction of the sensor with the sensor and the junction of ceramics with metal are continuously cooled by water. 1 ill.

ЁYo

Изобретение относитс  к области анализа гор чих газов, в частности контрол  углеродного потенциала атмосферы печей термообработки изделий машиностроени , измерени  содержани  кислорода в отход щих газах стекловаренных печей, а также при производстве керамики, кирпича и пр.The invention relates to the field of analysis of hot gases, in particular, control of the carbon potential of the atmosphere of heat treatment furnaces of mechanical engineering products, measurement of oxygen content in the exhaust gases of glass melting furnaces, as well as in the production of ceramics, brick, etc.

Известен погружной электрохимический датчик на основе ионопровод щей керамики дл  определени  содержани  и включени  в системы регулировани  концентрации кислорода в дымовых газах стекловаренных печей, выпускаемый фирмой Корнинг Гласе США.A submersible electrochemical sensor based on ion-conductive ceramics is known for detecting and incorporating glassmaking furnaces in flue gas control systems, manufactured by Corning Glass, USA.

Датчик содержит керамический чувствительный элемент из диоксида циркони , стабилизированного окисью иттри , выполненный в виде закрытой с одной стороны трубки с платиновыми электродами с внутренней и наружной стороны закрытой части, термопару, защитную трубку, головку датчика, имеющую систему собственного воздушного принудительного охлаждени , в которой размещен штуцер подвода эталонного газа (воздуха) к внутреннему электроду и контакты токоотводов.The sensor contains a ceramic sensor element made of zirconia stabilized with yttrium oxide, made in the form of a tube closed on one side with platinum electrodes on the inside and outside of the closed part, a thermocouple, a protective tube, a sensor head having its own forced air cooling system, in which a fitting for supplying a reference gas (air) to the internal electrode and contacts of down conductors.

Датчик предназначен дл  работы при температурах газовых смесейThe sensor is designed to operate at gas mixture temperatures

XI 00Xi 00

ЬьB

сЗsz

сwith

до 1бОО°С. Трубка из ионопровод щей керамики имеет длину погружной части до 600 мм и т.о. сама выполн ет функцию держател  чувствительного элемента. Это позвол ет перенести узел креплени  чувствительного кера- мического элемента к металлическим . детал м, к которому предъ вл ютс  требовани  высокой степени герметичности дл  разделени  эталонного и а а лиз1 могЬтазоЬ, в гоПовку датчика , работающую вне печи, а слёдова тельнд в зоне низких температур . Однако температура головки, располагаемой у стенки печи, может превышать 150°С, что приводит к окислению контактов и потере сигнала и увеличивает веро тность разгерметизации узла креплени  керамики с металлом. Это обсто тельство вызывает необхо-4 димость принудительного охлаждени  головки воздухом до температуры нижеup to 1 ° C ° C. The ion-conducting ceramic tube has a immersion length of up to 600 mm, etc. itself acts as a holder for the sensing element. This makes it possible to transfer the fastener assembly of the sensitive ceramic element to metal ones. parts that are required to have a high degree of tightness to separate the reference and, if not, the probe into the outside of the furnace and the trace is in the low temperature zone. However, the temperature of the head located near the furnace wall may exceed 150 ° C, which leads to oxidation of the contacts and loss of signal and increases the likelihood of depressurization of the ceramic and metal attachment site. This circumstance necessitates the forced cooling of the head with air to a temperature below

150°с. . , . . /... .150 ° c. . ,. . / ....

Недостатком датчика  вл етс  низка  механическа  прочность керамической трубки большой длины. При контроле кислорода в стекловаренных пё- чах в зонах низкого давлени  чувствительный элемент должен выступать из стенки огнеупора на длину около: 160 мм (6 дюймов) при толщине кладки 600-1000 мм, что требует применени  датчиков с длиной погружной части 1000 мм. При контроле углеродного потенциала в печах термообработки средней и большой производительности требуетс  погружение датчика на глубину 800-1000 мм. .A disadvantage of the sensor is the low mechanical strength of the long ceramic tube. When monitoring oxygen in glass melting furnaces in low pressure zones, the sensing element should protrude from the refractory wall to a length of about: 160 mm (6 inches) with a masonry thickness of 600-1000 mm, which requires the use of sensors with a immersion length of 1000 mm. When monitoring the carbon potential in medium- and high-capacity heat treatment furnaces, immersion of the sensor to a depth of 800-1000 mm is required. .

Датчик фирмы Корнинг Гласе имеет предельную длину рабочей части. 600 мм что ограничивает область его применени . В рабочем положении керамическа  Трубка представл ет собойThe Corning Glass sensor has a maximum working length. 600 mm which limits its scope. In the working position, the ceramic tube is

.консольную балку, защемлённую одним концом. Статические нагрузки, возникающие под действием собственной.console beam clamped at one end. Static loads arising under the influence of own

массы трубки, НаТрузк1й ;Ът : вибраций вызывают разрушение керамики . При этом особенно нёбла Г Ъпри тно горизонтальное расположение датчика . Колебание температуры трубки, особенно при её вводе и выводе из печи, способствуют йьТходу её стро . Дл  избежани  ТёгшбвбГЬ удара датчик устанавливаетс  в печь со ско рост ью не более 25 мм/мин, что только уменьшает, но не исключает веро тности его разрушени . .the mass of the tube, NaTruck1; bm: vibrations cause the destruction of ceramics. In this case, especially the sky G при is attractive, the horizontal arrangement of the sensor. Fluctuations in the temperature of the tube, especially when it is introduced into and removed from the furnace, contribute to its operation. In order to avoid a shock, the sensor is installed in the furnace with a speed of not more than 25 mm / min, which only reduces, but does not exclude the possibility of its destruction. .

1010

15fifteen

20twenty

2525

30thirty

3535

4040

4545

50fifty

5555

Дл  повышени  механической прочности и увеличени  погружной части более благопри тным  вл етс  выполнение держател  керамического чувствительного элемента из металла.In order to increase the mechanical strength and increase the immersion part, it is more favorable to provide a ceramic sensor holder made of metal.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  погружной датчик, содержащий чувствительный элемент в виде керамической  чейки из ионопровод щего материала с внутренним и наружным электродами, держатель чувствительного элемента из жаропрочного токопро- вод щего материала.Closest to the present invention is an immersion sensor containing a sensing element in the form of a ceramic cell made of ion-conducting material with internal and external electrodes, a holder of the sensing element made of heat-resistant conductive material.

Недостаток датчика состоит в низкой температурной устойчивости. Узел соединени  керамики с жаропрочным металлическим держателем (металлокера- мический узел) располагаетс  в зоне высокой термпературы (до 1200°С в печах термообработки, до 1бОО°С в стекловаренных печах). Керамика и металлы имё ют существенное различие коэффициентов термического расширени  (ТКР), причем ТКР при изменении температуры носит различный характер. С : повышением температуры разность ТКР металлов и керамики возрастает. Так, дл  диоксида циркони  ТКР в диапазоне температур от 70 до ,1000°С измен ет- с  мало и имеет значени  7,7 , 1/°С. Дл  жаропрочных сплавов на никелевой основе ТКР при изменении температуры от 20 до 1000°С составл ет (15-17)-Ю-6, 1/°С и в 1,5 раза превышает ТКР в диапазоне температур 20-200°С. При различии величин ТКР ;и их различном температурном ходе в металлокерамическом узле неизбежно возникают усили , разрушающие слой ., высокотемпературного кле  и как следствие этого привод щие к разгерметизации узла. С повышением температуры свыше 900°С усили  разрыва возрастают , что делает датчик непригодным Дл  ра брты в области высоких температур . В результате потери герметичности на сравнительный электрод поступает анализируема  смесь, что снижает точностные характеристики (паДеЙие точности, чувствительности, стабильности) и в конечном счете приводит к разрушению чувствительного элёмён та. Этому  влению способствует также поджатие патрубка дл  подвода эталонного газа к внутреннему электро- ду с целью обеспечени  контакта, т.к. усилие регулируетс  субъективно и работает на, отрыв элемента.от держате51784906The disadvantage of the sensor is its low temperature stability. The ceramic junction with a heat-resistant metal holder (cermet unit) is located in a high temperature zone (up to 1200 ° C in heat treatment furnaces, up to 1 ° C in glass melting furnaces). Ceramics and metals have a significant difference in thermal expansion coefficients (TCR), and TCR with a different temperature is of a different nature. C: as the temperature rises, the difference in TCR of metals and ceramics increases. Thus, for zirconium dioxide, TCR in the temperature range from 70 to 1000 ° C varies little and has a value of 7.7, 1 / ° C. For high-temperature nickel-based alloys, TCR with a temperature change of 20 to 1000 ° C is (15-17) -10-6, 1 / ° C and 1.5 times higher than TCR in the temperature range of 20-200 ° C. With a difference in the TCR values and their different temperature variations in the ceramic-metal assembly, forces inevitably arise that destroy the layer of high-temperature adhesive and, as a result, lead to depressurization of the assembly. As the temperature rises above 900 ° C, the rupture forces increase, which makes the sensor unsuitable for operation at high temperatures. As a result of loss of tightness, the analyzed mixture enters the comparative electrode, which reduces the accuracy characteristics (a drop of accuracy, sensitivity, stability) and ultimately leads to the destruction of the sensitive element. This phenomenon is also facilitated by the preload of the nozzle for supplying the reference gas to the internal electrode in order to ensure contact, since the force is subjectively regulated and works on the detachment of the element. from the holder 51784906

л . Отсутствие защитной трубы снижает надежность,т.к. керамическа   чеикг подвергаетс  воздействию твердых частиц анализируемых атмосфер.l The absence of a protective pipe reduces reliability, because ceramic cheek is exposed to particulate matter from the atmospheres analyzed.

Недостаток датчика состоит в том, что его долговечность ограничиваетс  сроком службы керамической  чейки и узла ее креплени  к металлическому держателю. Керамическа   чейка и узел креплени  подвержены более быстрому износу по сравнению с другими элементами конструкции датчика в силу указанных выше причин. Конструк10A disadvantage of the sensor is that its durability is limited by the service life of the ceramic cell and its mount to the metal holder. The ceramic cell and the attachment unit are subject to faster wear than other structural elements of the sensor due to the above reasons. Construct10

ного элемента  чейки осуществл етс  с помощью трубки, соединенной с под вод щим штуцером. Отвод воды произв дитс  через другой штуцер. Оба штуц ра укреплены на непогружаемой в печ части защитной трубы.the cell element is carried out by means of a tube connected to a sub-lead fitting. Water is discharged through another nozzle. Both pieces are mounted on the non-immersed part of the protective tube.

Введение воды в герметичную полость позвол ет поддерживать температуру узла соединени  керамики с металлической оправкой чувствительного элемента на уровне до 100-150°С в зависимости от расхода охладител  (в среднем около 0 4м3/с). ПриThe introduction of water into the sealed cavity allows maintaining the temperature of the junction of the ceramic with the metal mandrel of the sensing element at a level of up to 100-150 ° C depending on the flow rate of the cooler (on average about 0 4 m3 / s). At

ци  погружаемой части датчика выпол- 15 таких значени х температур значени with the immersed part of the sensor, 15 such temperature values

нена неразъемной, что делает невозможным съем чувствительного элемента и приводит к необходимости замены датчика в целом. Это существенно сказываетс  на показател х надежности, сокраща  срок службы датчика в 3- 4 раза.non-integral, which makes it impossible to remove the sensitive element and leads to the need to replace the sensor as a whole. This significantly affects the reliability indicators, reducing the service life of the sensor by 3-4 times.

Цель изобретени  состоит в по-, еышении верхнего предела рабочих температур , стабильности показаний и увеличении срока службы погружного твердоэлектролитного датчика.The purpose of the invention is to increase the upper limit of operating temperatures, stability of readings and increase the service life of a submersible solid-state sensor.

Указанна  цель достигаетс  тем, что между защитной трубой и держателем чувствительного элемента погружного твердоэлектролитного датчика образована заполн ема  проточной водой герметична  полость с помощью укрепленных в торцах защитной трубы фланца и внутренней перегородки головки датчиками втулки с полым наконечником , имеющим внутреннюю и наружную резьбу дл  креплени  съемного чувствительного элемента и экрана из жаропрочного материала, в непогружаемой части защитной трубы расположены два штуцера, один из которых соединен с установленной в герметичной полости трубкой дл  подачи воды к месту креплени  съемного чувстви- тельного элемента, а второй служит дл  отвода воды.This goal is achieved in that between the protective tube and the holder of the sensing element of the immersed solid-state electrolyte sensor, a sealed cavity filled with running water is formed by means of the hollow-tip sleeve sensors mounted on the ends of the protective pipe of the flange and the internal head baffle having internal and external threads for mounting the removable sensitive element and screen of heat-resistant material, in the non-immersible part of the protective pipe are two fittings, one of which is connected to Formation in a sealed tube cavity for supplying water to the place of the removable fastening element is sensitive, while the second serves for dewatering.

Сущность изобретени  состоит в том, что узел соединени  керамической  чейки с держателем чувствительного элемента через промежуточную металлическую оправку подвергаетс  принудительному охлаждению водой, дл  чего образована герметична  по лость между держателем и защитной трубой с помощью установленных в торцах защитной трубы фланца и втулки с полым наконечником. Подача холодной воды к месту креплени  чувствительThe essence of the invention lies in the fact that the node connecting the ceramic cell to the holder of the sensing element through an intermediate metal mandrel is subjected to forced cooling by water, for which a tight cavity is formed between the holder and the protective pipe with the help of the flange and the sleeve with a hollow tip installed in the ends of the protective pipe. Cold water supply to mounting point

66

00

ного элемента  чейки осуществл етс  | с помощью трубки, соединенной с под- вод щим штуцером. Отвод воды производитс  через другой штуцер. Оба штуцера укреплены на непогружаемой в печь части защитной трубы.cell element is implemented | using a tube connected to the inlet fitting. Water is discharged through another nozzle. Both fittings are mounted on the non-immersed part of the protective tube.

Введение воды в герметичную полость позвол ет поддерживать температуру узла соединени  керамики с металлической оправкой чувствительного элемента на уровне до 100-150°С в зависимости от расхода охладител  (в среднем около 0 4м3/с). ПриThe introduction of water into the sealed cavity allows maintaining the temperature of the junction of the ceramic with the metal mandrel of the sensing element at a level of up to 100-150 ° C depending on the flow rate of the cooler (on average about 0 4 m3 / s). At

55

ТКР материалов узла практически не измен ютс  и близки друг к другу (расхождение до 25%), что существенно упрощает технологию изготовлени The TCR of the materials of the assembly practically does not change and are close to each other (discrepancy up to 25%), which greatly simplifies the manufacturing technology

0 этого узла, снижает требовани  к склеивающему материалу повышает механическую и температурную устойчивость датчика в практически не огра- гиченном сверху диапазоне температур.0 of this unit, reduces the requirements for bonding material, increases the mechanical and temperature stability of the sensor in a practically unlimited temperature range from above.

Охлаждение узла соединени  керамики с металлом позвол ет чувствительный элемент датчика выполнить съемным . Это повышает срок службы датчика в целом. Экран чувствительногоThe cooling of the ceramic / metal junction allows the sensor element to be removable. This increases the overall life of the sensor. Screen sensitive

0 элемента выполнен также съемным, что облегчает крепление чувствительного элемента и защищает чувствительный элемент от абразивного воздействи  анализируемой среды.The element 0 is also removable, which facilitates the fastening of the sensitive element and protects the sensitive element from the abrasive action of the analyzed medium.

д На чертеже пбкаэан погружной электролитный датчик.e In the drawing pbkaean submersible electrolyte sensor.

Керамическа   чейка 1 чувствительного элемента датчика представл ет собой закрытую с одной стороны труб0 КУ из ионопровод щего керамического материала. С внутренней и внешней стороны  чейки 1 расположены электроды 2 и 3. Ячейка 1 укреплена с помощью кле  в металлической оправке 4,Ceramic cell 1 of the sensor element of the sensor is closed on one side of the pipe 0 KU of ion-conducting ceramic material. Electrodes 2 and 3 are located on the inner and outer sides of cell 1. Cell 1 is reinforced with glue in a metal mandrel 4,

5 с наружной стороны которой нанесена резьба. Оправка k соедин етс  с держателем 5 через втулку 6 с полым наконечником , имеющим внутреннюю и наружную резьбу. При этом оправка 45 on the outside of which the thread is applied. The mandrel k is connected to the holder 5 via a sleeve 6 with a hollow tip having internal and external threads. In this case, the mandrel 4

0 ввинчиваетс  внутрь полого наконечника втулки 6.0 is screwed into the hollow tip of the sleeve 6.

Защитна  труба 7 соедин етс  с держателем 5 через фланец 8 и втулку 6 посредством сварки, что создаетThe protective tube 7 is connected to the holder 5 through the flange 8 and the sleeve 6 by welding, which creates

е герметичную полость 9, в которую подаетс  вода дл  охлаждени  датчика. Чувствительный элемент датчика закрыт экраном 10, который посредством внутренней резьбы соедин етс  с втул 7an airtight cavity 9 into which water is supplied to cool the sensor. The sensor element is covered by a screen 10, which is connected to the sleeve 7 by means of an internal thread

17849061784906

кой 6. Через держатель 5 в керамическую  чейку 1 вводитс  термопара tl. В непогружаемой части датчика на защитной трубе укреплены с помощью сварки два штуцера. Штуцер 12 служит дл  подачи воды через трубку 13 в полость 9, а штуцер 14 - дл  отвода воды.6. Through the holder 5, a thermocouple tl is introduced into the ceramic cell 1. In the non-immersed part of the sensor, two fittings are mounted on the protective pipe by welding. The nozzle 12 serves to supply water through the tube 13 to the cavity 9, and the nozzle 14 serves to drain the water.

В головке 15 укреплен разъем 16 дл  подключени  вторичного прибора, на который выведены холодные спаи термопары 17 и токовывод 18 твердо- ,, электролитного датчика. В головке 15 расположен штуцер 19 дл  подачи эталонного газа (воздуха) через трубку 20 во внутреннюю полость твердо- электролитного датчика.A connector 16 is attached to the head 15 for connecting a secondary device to which the cold junctions of the thermocouple 17 and the current output 18 of the solid-electrolyte sensor are connected. A nozzle 19 is located in the head 15 for supplying a reference gas (air) through a tube 20 into the internal cavity of the solid-electrolyte sensor.

Цл  сн ти  потенциалов с электродов съемного чувствительного элемента на втулке 6 и оправке 4 установлены изол ционные прокладки 21, на которых креп тс  токосъемные кольца 22, к одному из которых подводитс  токовывод 18, а к другому вывод 23 от внутреннего электрода 2. Вывод 24 от наружного электрода 2 приварен к оправке, через которую посредством резьбы соедин етс  с защитной трубойIn order to remove potentials from the electrodes of the removable sensing element, insulating strips 21 are mounted on the sleeve 6 and the mandrel 4, on which the collector rings 22 are attached, to one of which a current lead 18 is connected, and to the other a lead 23 from the inner electrode 2. Terminal 24 from the outer electrode 2 is welded to a mandrel, through which it is connected via a thread to a protective tube

Датчик работает следующим образом.The sensor operates as follows.

С внутренней стороны твердоэлектро литна   чейка омываетс  эталонным газом (воздухом), а с наружной - анализируемым газом. В результате разности парциальных давлений кислорода по обе стороны керамики на поверхности  чейки возникает электродвижуща  сида (Э1С). ЭДС датчика при посто нном содержании кислорода в эталонном газе и посто нном значении температуры определ етс  концентрацией кислорода в анализируемом газе. Стабильность метрологических теристик достигаетс  при строгом разделении эталонного и рабочего газов.Подача охлаждающей воды в полость приводит к уменьшению температуры в месте соединени  ионопровод щей трубки из керамического материала с ме- , таллической оправкой, что несмотр  на разные КТР у оправки и трубки, благодар  расположению контакта в зоне с температурой 200°С, резко снижает возможность разгерметизации и тем самым увеличивает надежность работы и стабильность метрологических характеристик.From the inside, the solid-electrolyte cell is washed by the reference gas (air), and from the outside, by the analyzed gas. As a result of the difference in the partial pressures of oxygen on both sides of the ceramic, an electromotive sid (E1C) occurs on the surface of the cell. The sensor EMF with a constant oxygen content in the reference gas and a constant temperature value is determined by the oxygen concentration in the analyzed gas. The stability of metrological tests is achieved by strict separation of the reference and working gases. The supply of cooling water into the cavity leads to a decrease in temperature at the junction of the ion-conducting ceramic material tube with the metal mandrel, which despite the different KTPs at the mandrel and the tube, due to the location of the contact in an area with a temperature of 200 ° C, dramatically reduces the possibility of depressurization and thereby increases the reliability and stability of metrological characteristics.

Резьбовые соединени  на втулке с полым наконечником наход тс  в обThe threaded connections on the sleeve with the hollow tip are located around

88

00

55

00

00

ласти значительно сниженных (200°С) по сравнению с рабочей областью керамической  чейки температур, поэтому не подвержены износу при расположении внутри печного пространства.areas significantly reduced (200 ° C) compared with the working area of the ceramic cell temperature, therefore, are not subject to wear when located inside the furnace space.

Наименее надежным узлом в датчике  вл етс  керамическа   чейка, котора  при быстром перепаде температур имеет склонность к растрескиванию. Поэтому чувствительный элемент датчика выполнен съемным, укрепл етс  в полом наконечнике втулки с помощью резьбы на оправке и может быть заменен на новый.The least reliable assembly in the sensor is a ceramic cell, which, with rapid temperature changes, is prone to cracking. Therefore, the sensor element is removable, fixed in the hollow tip of the sleeve with thread on the mandrel and can be replaced with a new one.

Срок службы датчика в целом повышаетс  в 3-4 раза.The service life of the sensor as a whole is increased by 3-4 times.

Внедрение предполагаемого изобретени  позвол ет решать задачу контрол  содержани  кислорода в газовых смес х в широком диапазоне концентраций кислорода и широком диапазоне температур от 650 до ,без применени  сложных систем пробоотбора гор чего 5 газа и пробоподготовки, что позвол ет использовать датчик дл  контрол  углеродного потенциала в печах термообработки, определени  содержани  кислорода в дымовых газах стекловаренных печей и других производств.The implementation of the proposed invention allows to solve the problem of monitoring the oxygen content in gas mixtures in a wide range of oxygen concentrations and a wide temperature range from 650 to, without the use of complex hot gas sampling systems and sample preparation, which allows the use of a sensor to monitor the carbon potential in furnaces heat treatment, determination of oxygen content in the flue gases of glass melting furnaces and other industries.

Применение легко смен емого чувствительного элемента продлевает срок службы издели  в целом и снижает стоимость эксплуатации.The use of an easily replaceable sensitive element extends the life of the product as a whole and reduces the cost of operation.

Экономический эффект от применени  датчика достигаетс  за счет повышени  качества металлических изделий при цементации, повышени  качества стекла и экономии топлива.The economic effect of using the sensor is achieved by improving the quality of metal products during cementation, improving the quality of glass and saving fuel.

00

Claims (1)

Формула изобретени The claims Погружной твердоэлектролитный датчик , содержащий чувствительный эле5 мент в виде керамической  чейки из ионопровод щего материала с внутренним и наружным электродами, токоотво- ды, держатель из токопровод щего материала, соединенный с керамичес0 кой  чейкой, защитную трубу, головку датчика, отличающийс  тем, что, с целью повышени  верхнего предела рабочих температур, стабиль ности показаний и увеличени  срокаImmersion solid electrolyte sensor containing a sensitive element in the form of a ceramic cell made of ion-conductive material with internal and external electrodes, down conductors, a holder of conductive material connected to a ceramic cell, a protective tube, a sensor head, characterized in that the purpose of increasing the upper limit of operating temperatures, stability of readings and increasing the term 5 службы, между защитной трубой и держателем образована заполн ема  проточной водой герметична  полость с помощью укрепленных в торцах защитной трубы фланца и внутренней перегород55 of the service, between the protective tube and the holder there is formed a sealed cavity filled with running water with the help of the flange and the inner partition mounted at the ends of the protective tube 5 ки головки датчика и втулки с полым наконечником, имеющим внутреннюю и наружную резьбы дл  креплени  съемного чувствительного элемента и экрана из жаропрочного материала, а в непогружаемой части защитной трубыki of the sensor head and sleeve with a hollow tip having internal and external threads for mounting a removable sensitive element and a screen made of heat-resistant material, and in the non-immersed part of the protective pipe ГСHS ii /9 .9 ,7 .5 р 21 У 1 & Ю/ 9 .9, 7 .5 p 21 U 1 & S РедакторEditor Составитель Р.Станкевич Техред М.МоргенталCompiled by R. Stankevich Tehred M. Morgenthal Заказ 4362Order 4362 ТиражCirculation ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIIPI of the State Committee for Inventions and Discover at the State Committee for Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Rauska nab., 4/5 расположены два штуцера, один из которых соединен с установленной в герметичной полости трубкой дл  подачи , воды к месту креплени  съемного чувствительного элемента, а второй жит дл  отвода воды.there are two fittings, one of which is connected to a tube installed in the sealed cavity for supplying water to the attachment point of the removable sensing element, and the second is used to drain the water. 23 11223 112 Корректор С.ПекарьProofreader S. Baker ПодписноеSubscription
SU904868460A 1990-09-25 1990-09-25 Solid electrolyte dip pick-up RU1784906C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904868460A RU1784906C (en) 1990-09-25 1990-09-25 Solid electrolyte dip pick-up

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904868460A RU1784906C (en) 1990-09-25 1990-09-25 Solid electrolyte dip pick-up

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1784906C true RU1784906C (en) 1992-12-30

Family

ID=21537313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904868460A RU1784906C (en) 1990-09-25 1990-09-25 Solid electrolyte dip pick-up

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1784906C (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4279142A (en) Technique for in situ calibration of a gas detector
US8152978B2 (en) Apparatus and method for measuring hydrogen concentration in molten metals
SU1142783A1 (en) Gas analysis device having solid electrolyte based galvanic cells
US5480523A (en) Method of using oxygen measuring probe
US3864232A (en) Apparatus for Monitoring the Oxygen Content of High Temperature Fluids
US4046661A (en) Ceramic oxygen probe
JPH0664004B2 (en) Apparatus and method for measuring oxygen content of gas
US20070235332A1 (en) Structure of gas sensor ensuring adhesion of electric lead
US4247380A (en) Technique for in situ calibration of a gas detector
US3661749A (en) Apparatus for measuring in a continuous manner the oxygen in a molten metal
RU1784906C (en) Solid electrolyte dip pick-up
US4808294A (en) Probe for measuring the partial pressure of oxygen in a gaseous atmosphere in relation to a reference atmosphere
US4592825A (en) Probe for measuring oxygen partial pressure in a gas atmosphere
JPH0414302B2 (en)
Badwal et al. Oxygen measurement with SIRO2 sensors
US3278341A (en) Thermocouple device for measuring the temperature of molten metal
US4264423A (en) Fluidic thermistor/fugacity device
Allen et al. Solid state bonding of ceramics with platinum foil
RU2125722C1 (en) Needle-shaped sonde to measure electric conductivity of liquids or multiphase mixtures
JP2578542B2 (en) Sensor probe for measuring the amount of dissolved hydrogen in molten metal
RU2111429C1 (en) Device for check of completeness of fuel burning and decarburization
JP2578544B2 (en) Sensor probe for measuring the amount of dissolved hydrogen in molten metal
GB1511845A (en) Gas measuring probes
RU2065160C1 (en) Electrochemical gas sensor
JPH07119730B2 (en) Sensor probe for measuring the amount of hydrogen dissolved in molten metal