SU706466A1

SU706466A1 - Устройство дл контрол процессов химико-термической обработки металлов

Info

Publication number: SU706466A1
Application number: SU782650369A
Authority: SU
Inventors: Владислав Владиславович Дембовский; Екатерина Александровна Лепорская; Исаак Михайлович Морштейн
Original assignee: Северо-Западный Заочный Политехнический Институт
Priority date: 1978-07-28
Filing date: 1978-07-28
Publication date: 1979-12-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ ХИМИКОТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

: . - 1

Изобретение относитс к области химико-термической обработки металлов газами 6 переменным содержанием водорода (азотирование в аммиаке, цементаци природным газом в смесис азотом, нитроцементаци в среде аммиака и пропана, борирование трёххлористыМ бором, разбавленным водородом , и ДР.), Изобретение может быть использовано в других технологических процессах, где требуетс .контролировать содержание водорода в газах при высоких температура;х,

. . . , . i . . ...-. - . .- -;

Известно устройство дл контрол процессов химико-термической обработки металла 1, Это устройство выпсшнено в виде двух электродов, вводимых в 5абочее пространство печи и наход щихс под стабилизированным напр жением посто нного тока« Устройство реагирует на изменение содержани аммиака, приДиссоциации которого образуютс зар женные частицы . Перемещение последних мёЖДУ электродами создает ток, вёлй ййа которого измер етс с помощью ЭлёТгтрометрического усилител и )онного потенциометра.

К недостаткам этого устройства следуетр -нестй устройство схемы, необходимость применени стабилизатора напр жени и элёйтрйметрического усилител , вли ние погрешности этих элементов и дрейфа нул усилител на обшую точность измерени , ограниченность области применени процес- сами обработки металлов аммиаком,

0 . выдел ющем при диссоциации только газообразные пЕ одукты.

Известны аномальные по отношению к водороду свойства паллади (и его . 5 сплавов с серебром и другими металлами ) , Эта аномальность про вл етс в высоко,й растворимости водорода в палладии, быстрой диффузии водорода ,, в значительном изменении элект0 ркческЬгО сбпрбтйвленй иНарамаг . нитных свойств в зависимости от концентраций растворенного палладием водорода, а концентраци растворенного водорода в свою очередь, определ етс парциальным давлением водорода в окружШйЩёй газовой среде.

Claims

Датчик содержани водорода может быть выполнен в виде палладиевой проволоки, устШШЙённЬгГ в рабочем пространстве печи, В этом случае при посто нной температуре процесса (обычно поддерживаемой автоматическим регул тором) датчик мог бы рабо тать аналогично электрическому термометру сопротивлени , но с сопроти лением, измен ющимс в функции соде жани - водорода в печной атмосфере. Однако при высоких температурах изза возгонки паллади будет иметь мести постепенное неконтролируемое уменьшение диаметра проволоки во времени. Кроме того, на показани вторичного прибора (например, типа уравновешенного моста) будет сказыватьс изменение сопротивлени подв д щих проводников, измен ющеес в зависимости от температуры. Целью изобретени вл етс упрощение конструкции., повышение точности и эксплуатационной надежности устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство выполнено в форме двух электродов из металлов или сплавов с различной растворимостью водорода .(например, один электрод из паллади , другой из платины), кон цы этих электродов соединены, образу дифференциальную термопару, а к наход щемус вне печи разрыву одного из электродов подключен вторичный электроизмерительный прибор, напри .мер электронный потенциометр. Принципиальна схема устройства представлена на чертеже. В у.стрЬйство вход т электроды 1 (палладий) и 2 (платина), соединенные в дифференциальную термопару и установленные в рабочем пространстве печи 3 дл химико-термической обработки металлов. К разрыву одного из электродов с помощью проводов 4 (медных или компенсационных) подключен электронный потенциометр 5. Нера бочие поверхности электродов покрыты газонепроницаемым слоем 6, например из стекла. Палладий электроположителен по от ношению к платине. На воздухе при температуре горггчего спа 500 С итемпературе холодного спа . электродвижуща сила Pd -Pt термопары составл ет 4,64 мВ. С насыщение открытого конца палладиевого электро да водородом электродвижуща сила этой термопары линейно снижаетс до 4,00 мВ при 32% Нд. Указанный эффект полностью обратим. Посто нна времени процесса установлени электрического сигнала термопары при толщине проволоки 0,1 мм составл ет 0,44 мин Дифференциальна термопара прин та вместо обычной дл получени нулевого сигнала при отсутствии водоро да в контролируемой среде. Целесообразно дл подключени вто ричного прибора использовать компенсационные провода дл исключени вли ни температуры холодного спа на показани .устройства. Назначением газонепроницаемого покрыти на нерабочей поверхности электродов термопары вл етс следующее: скорость диффузии водорода в электроде из материала с низкой растворимостью (например, платине), как правило, также вл етс .пониженной по сравнению с той, котора имеет место в палладии. Поэтому без газонепроницаемого покрыти реакции электродов на изменение содержани водорода в газовой среде замедл лась бы. Таким образом, газонепроницаемое покрытие, изолиру нерабочие участки электродов, способствует сохранению в них посто нной концентрации водорода (в частности, нулевой), и врем реакции устройства на изменение состава контролируемой среды определ етс всецело временем насыщени водородом открытого рабочего участка палладиевого электрода. В процессах газового азонировани за вл емое устройство вл етс источником информации о степени диссоциации аммиака. В других процессах химико-термической обработки металлов газами, сопровождающихс изменением содержани водорода, это устройство вы вл ет текущее значение потенциала газовой среды, вл ющегос важнейшим технологическим параметром процессов. Применение предлагаемого датчика в промышленности позвол ет упростить устройства автоматического контрол за ходом процессов химико-термической обработки металлов, повысить точность измерени за счет исключени погрешности стабилизатора напр же- . ни и электрометрического усилител , а также аа счет устранени вли ни элект1эического пол на диссоциирующйй газ,Простота устройства обеспечивает высокую надежность в эксплуатации и облегчает обслуживание. Формула изобретени 1, Устройство дл контрол процессов химико-термической обработки металлов, содержащее датчик в виде двух электродов, введенных в рабочее пространство печи, отличающеес тем, что, с целью упрощени конструкции, повышени . точности и эксплуатационной надежности , электроды датчика выпсхлнены из металлов или сплавов с.различной растворимостью водорода, концы этих электродов соединены,- образу дифференциальную термопару, а к наход щемус вне печи разрыву одного из электродов подключен вторичный электроизмерительный прибор, например электронный потенциометр.

2, Устройство по п. 1, отличающеес тем что дл повышени его быстродействи нерабочие поверхности всего электрода из материала с малой растворимостью водорода и половина электрода из материала с высокой растворимостью водорода , покрыты газонепроницаемым слоем .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР №538057, кл. С 23 С 11/14, 1975.

Г

I

1

1М 11

1VV

.

-

(ГТ

.J