UA120213C2 - Пробовідбирач прямого аналізу - Google Patents

Abstract

Пробовідбирач для відбору проб з ванни розплавленого металу, зокрема ванни розплавленої сталі, включає у себе вузол пробовідбірної камери, що має закриваючу пластину і корпус. Корпус має заглибний кінець, обладнаний впускною трубкою, і включає у себе пробовідбірну порожнину, що включає в себе зону розподілу, зону аналізу і вентиляційну зону. Пробовідбірна порожнина розраховується на чотири суміжних сегменти, кожний з яких має відповідну довжину і глибину. Чотири суміжних сегменти задовольняють формулі: (L1/D1)+(L2/D2)+(L3/D3)+(L4/D4)>25.

Description

Винахід належить до затверділої проби розплавленого металу, зокрема, розплавленої сталі або розплавленого чавуну, яка може бути безпосередньо проаналізована на оптичному емісійному спектрометрі.

При обробці металів у розплавленому стані необхідно одержувати репрезентативну пробу розплавленого металу на різних етапах процесу, наприклад, для аналізу або оцінки або хімічного складу, або металографічної структури проби металу. У рівні техніки відомі різні способи аналізу розплавлених металів при виготовленні та подальшій обробці. Наприклад,

Патент Німеччини Мо ОЕ 3344944 розкриває спосіб аналізу сталі при її виготовленні та подальшій обробці. Спосіб відрізняється наступними етапами, які виконуються послідовно: (1) постачають магазином пробовідбірну фурму і автоматично попередньо вибирають тип проби; (2) збирають пробу розплавленої сталі під час етапу продувки в конвертері або електричній печі з контрольного стенда; (3) розпаковують пробовідбірну фурму і утилізують її картонні та керамічні частини в розпакувальній машині; (4) порівнюють масу проби із вказаним значенням з метою раннього виявлення несправностей; (5) пропускають пробу через охолодну секцію, що постачається водою, повітрям, інертним газом і сухим льодом; (б) передають пробу за допомогою картриджа, за допомогою секції трубчастого пневматичного конвеєра, що має станцію автоматичного відправлення і прийому; (7) підготовляють пробу для спектрального аналізу в автоматичній полірувальній машині для проб; (8) виявляють недосконалості у відполірованих пробах сталі та документують дефекти; (9) передають пробу сталі на ступінь

Петрі спектрометра з використанням маніпулятора; (10) аналізують пробу в спектрометрі; і (11) передають аналітичні дані на контрольний стенд. На типовому металургійному комбінаті деякі з перерахованих вище етапів є ручними, а інші роботизованими. Однак весь аналітичний процес займає багато часу і є трудомістким.

Звичайні пробовідбірні пристрої (наприклад, пробовідбірна фурма за патентом Німеччини Мо

РЕ 3344 944) для вилучення проб з ванни розплавленого металу також відомі з опублікованих патентів і заявок на патент. Інші звичайні пробовідбірні пристрої, які не є предметом винаходу або заявки на патент, відомі, наприклад, завдяки їх доступності на ринку. Ці звичайні пробовідбірні пристрої або пробовідбирачі взагалі забезпечують зразок або диск затверділого металу для використання в спектрографічному або металографічному аналізі.

Зо Геометрична форма і розміри затверділих зразків металу, одержуваних за допомогою таких пробовідбірних пристроїв, іноді будуть залежати від типу металу або металографічних потреб.

Однак загальною категорією проб, які отримуються за допомогою заглибних пристроїв, є проби, що мають дископодібну або овальну форму і діаметр або найбільшу довжину 28-40 мм.

Найчастіше такі проби мають діаметр або невелику довжину близько 32 мм і товщину 4-12 мм.

Деякі пробовідбирачі, широко відомі як кулясті пробовідбирачі, можуть виробляти проби різної форми від круглої до овальної або довгастої відповідно до вимог користувача, але більшість проб все ж таки мають діаметр або найбільшу довжину близько 32 мм.

Інші пробовідбирачі, широко відомі як пробовідбирачі подвійної товщини, поєднують дві товщини в межах однієї проби. Для аналізу проб подвійної товщини спектрально аналізується ділянка перерізом 12 мм. Було виявлено, що затверділа проба цієї товщини вимагає шліфування поверхні від 0,8 мм до 5 мм, щоб досягати поверхні для аналізу, що вільна від металевої і неметалевої сегрегації. Усунення необхідності в підготовці поверхні прискорить час аналізу і буде економічно вигідно. Однак це може бути досягнуто тільки шляхом рівномірного заповнення пробовідбірної порожнини розплавленим металом і шляхом швидкого охолодження проби розплавленого металу, таким чином, що весь переріз проби застигає рівномірно.

Типові пробовідбірні пристрої включають у себе пробовідбірну камеру або порожнину форми, виконану з можливістю наповнення розплавленим металом після занурення пробовідбірного пристрою у ванну розплавленого металу. Форми, які окреслюють порожнину форми або пробовідбірної камери, звичайно являють собою або конструкцію, що складається з двох частин, двостулюового типу, або кільце, закрите на його верхній і нижній сторонах плоскими пластинами. Патент США Мо 3,646,816 описує цей тип одноразового заглибного пробовідбирача, у якому обидві плоскі поверхні дископодібної проби утворені охолодними пластинами для досягнення більш швидкого застигання і парою більш гладких поверхонь, які перед аналізом вимагають меншого очищення. Інші патенти відомого рівня техніки, такі як патент США Мо 4,211,117, стосуються подібної концепції, тоді як патенти США МоМо 4,401,389 і 5,415,052 забезпечують приклади цієї металургійної проби, поєднуваної з іншими датчиками, один із яких може являти собою датчик вимірювання температури.

Історично у всіх випадках, крім обмеженого числа ситуацій, затверділа проба металу, отримана в місці проведення металургійного процесу, фізично переміщається у віддалену бо хімічну лабораторію, де склад затверділої проби металу часто визначається з використанням устаткування для дугової іскрової оптичної емісійної спектроскопії. Системи оптичної емісійної спектроскопії (або "ОСЕС") взагалі є найбільш ефективними системами для визначення хімічного складу проби металу і для керування обробкою розплавлених металів за рахунок швидкого часу аналізу і властивої їм точності. Результати цього аналізу потім повертаються в місце проведення металургійного процесу, де оператори, які беруть участь у ньому, використовують ці результати для прийняття рішень про подальшу обробку. Взагалі процедура аналізу ОЕС починається з розміщення проби провідного металу своєю поверхнею для аналізу вниз у заданій ділянці ступеня приладу ОЕС, а саме оптичного емісійного спектрометра. Конкретніше, проба розміщається так, щоб охоплювати й закривати отвір для аналізу спектрометра, і щоб анод майже впирався в поверхню для аналізу проби. Після досягнення бажаного позиціювання проби й близькості анода і поверхні для аналізу проходить іскра між анодом і пробою провідного металу, що електрично з'єднана із ступенем спектрометра. Це з'єднання в більшості випадків виробляється силою ваги в сукупності з невеликим навантаженням. Отвір для аналізу на оптичному емісійному спектрометрі звичайно становить близько 12 мм завширшки. Ця відстань дозволяє уникнути виникнення іскрових дуг між анодом і корпусом приладу. Оптичний датчик приймає випромінюване світло від вийнятого матеріалу поверхні проби. Іскрова камера, частково утворена простором між анодом і пробою металу, безперервно продувається аргоном або іншим інертним газом, щоб уникнути потрапляння повітря, що може призвести до помилкових значень аналізу.

Для рівного розміщення на отворі для аналізу спектрометра проба металу не повинна мати ніяких розширень, і поверхня для аналізу проби металу повинна бути гладкою (тобто не повинно бути ніяких частин пробовідбірного корпусу, які порушать площина поверхні для аналізу). Проба повинна охоплювати отвір для аналізу спектрометра і повинна бути досить плоскою для полегшення продувки інертним газом іскрової камери і подачі суміжної поверхні проби в напрямку анода.

Було продемонстровано, що при розміщенні такого аналітичного устаткування в заводських умовах поблизу місця виконання металургійного процесу можуть бути отримані більш своєчасні результати, і може бути досягнута значна економія засобів, крім роботи із транспортування і обробки. Існують декілька проблем, пов'язаних із забезпеченням металургійної проби для цих типів локальних аналітичних систем, а також деякі рішення відомого рівня техніки для цих проблем. Наприклад, було виявлено, що виставляння поверхні гарячого металу проби, яка твердне, або затверділої проби на повітря швидко приводить до утворення окислів на її поверхні, які згодом повинні видалятися механічним шліфуванням для аналізу проби за допомогою ОЕС. Одним з рішень цієї проблеми було видалення тепла металу, що твердне, щоб довести пробу металу до температури, близької до кімнатної температури, до її видалення з пробовідбірної камери.

Пробовідбирачі прямого аналізу (БА) являють собою недавно розроблений тип заглибного пробовідбирача розплавленого металу, що виробляє проби СА. Проби СА не вимагають якого- небудь виду підготовки поверхні перед аналізом, і, таким чином, можуть приводити до значної економічної вигоди як з погляду доступності своєчасних результатів хімічного аналізу, так і з погляду економії часу в лабораторії за рахунок використання способу аналізу ОЕС.

Патент США Мо 9,128,013 розкриває пробовідбірний пристрій для вилучення швидко охолоджуваної проби з конвертерного процесу для одержання сталі, що призначена для локального аналізу. Пробовідбірний пристрій включає у себе пробовідбірну камеру, утворену щонайменше двома частинами, де зазначене відношення маси розплаву, взятого в пробовідбірній порожнині, до маси вузла пробовідбірної камери забезпечує швидке охолодження розплаву, що заповнює пробовідбірну порожнину. Коли ця пробовідбірна камера видаляється з вимірювального зонда, тим самим, піддаючи поверхню проби дії атмосфери, розплав уже досить охолоджений, так що окислювання запобігається в максимально можливому ступені, і у зв'язку із цим наступна обробка поверхні проби не є необхідною.

Подібний пробовідбирач типу ВА відомий з публікації заявки на патент США Мо 2014/318276.

Один кінець пробовідбірної порожнини цього пробовідбирача типу ЮА з'єднаний з ванною розплавленого металу під час занурення пробовідбирача через впускну трубку, у той час як протилежний кінець пробовідбірної порожнини перебуває у зв'язку зі сполучним пристроєм. Під час занурення, але перед заповненням пробовідбірної порожнини розплавленим металом пробовідбірна порожнина продувається інертним газом, щоб уникнути раннього заповнення і окислювання матеріалу, що відбирається. Впускна трубка розташована перпендикулярно до плоскої поверхні пробовідбірної порожнини. Вентиляція пробовідбірної порожнини розташована нижче поверхні для аналізу пробовідбірної порожнини відносно напрямку занурення.

Вищеописаний пробовідбірний пристрій призначений для використання в процесах виробництва сталі, зокрема в галузі застосування конвертера. Температури проб сталі і ванни для сталі виміряються або з похилим конвертером після переривання продувки, або за допомогою спеціального устаткування, яке називається вимірювальною фурмою, відповідно до публікації заявки на патент США Мо 2014/318276. В останньому випадку конвертер може залишатися у вертикальному положенні, і процес продувки може тривати, таким чином заощаджуючи час. Процес виробництва сталі із застосуванням кисню спрямований на досягнення точних значень кінцевих точок для ваги, температури і складу сталі. Концентрація вуглецю, фосфору та сірки і у деяких випадках спеціальні елементи, що чинять шкідливий вплив на кінцеві властивості сталі, відслідковуються на предмет їх вмісту в сталі в межах цільових вікон складу. Пробовідбирач швидкого аналізу типу СА може забезпечувати підтвердження складу за набагато менший час, ніж звичайний пробовідбірний пристрій, оскільки аналітична процедура зводиться до вилучення з форми затверділої проби, передаючи пробу на спектрометр і розміщуючи пробу на ступені ОЕС для аналізу.

В галузях застосування конвертера вміст кисню в сталі вважається високим. Зокрема, наприкінці процесу продувки киснем вміст кисню в сталі звичайно становить порядку 500-1000 мільйонних часток. Проба, взята з цієї ванни, буде охолоджуватися і виділяти монооксид вуглецю, коли температура сталі, що знижується (тобто під час охолодження), перевищує розчинність кисню для цієї температури і її вміст вуглецю. Ці пузирчики газу призведуть до нерівної поверхні й проби з порожнистою губчатою структурою. Щоб уникнути цієї проблеми під час охолодження пробовідбирачі відомого рівня техніки, такі як описані в патентах США МоМо 4,037,478 і 4,120,204, забезпечені розкиснювачем, найчастіше алюмінієм і цирконієм. Однак, як було показано, швидко заповнюваний пробовідбирач БА з невеликим перерізом і пробовідбірна камера зі швидким охолодженням призводять до поганого розподілу розкиснювача у міру зменшення перерізу проби, таким чином, встановлюючи обмеження на зменшення об'єму проби.

Таким чином, необхідно забезпечити засіб змішування розкиснювальних матеріалів у пробовідбирачах зі швидким охолодженням для одержання поліпшеного розподілу.

Також проби, одержувані за допомогою звичайних пробовідбірних пристроїв, мають діаметр

Зо щонайменше 32 мм у напрямку, паралельному отвору спектрометра, і товщину 4-12 мм у напрямку, перпендикулярному отвору спектрометра. Такі розміри можуть бути легко оброблені за допомогою підготовчого устаткування для попереднього аналізу, що механічно шліфує поверхню для аналізу проби металу для очищення окислів із цієї поверхні й забезпечення необхідного плоского рельєфу. Ця геометрія також зручна для роботизованих маніпуляторів, які просувають пробу від підготовки до аналізу й видалення, чекаючи наступної проби.

Роботизоване устаткування в типовій металургійній лабораторії важко змінити, щоб приймати принципово різні геометрії проб.

Однак об'єм проби у відомому рівні техніки перевищує мінімальний об'єм металу, необхідний для досягнення мінімально необхідної площі аналізованої поверхні. У такий спосіб об'єми проб пристроїв відомого рівня техніки перешкоджають швидкому затвердінню проби розплавленого металу, що необхідно для одержання поверхні без оксидів. У зв'язку із цим звичайні пристрої не можуть бути надійно проаналізовані за допомогою ОЕС без підготовки поверхні. Використання масивних охолодних пластин і корпусів пробовідбирачів для приведення проби металу великого об'єму до низької температури після вилучення стає непрактичним для швидкого вилучення з форми і неекономічним для використання як заглибних пробовідбірних пристроїв.

Відповідно, було б доцільно забезпечити пробовідбирач типу СА, що виробляє проби, що не мають підготовки, розкисненого металу з конвертера або іншої технологічної ємності, які здатні швидко охолоджуватися по необхідності для одержання поверхні для аналізу, що вільна від металевої й неметалевої сегрегації, що може бути проаналізована за допомогою ОЕС.

Також було б доцільно забезпечити пробовідбирач типу ВА, зокрема, який пристосований для використання при відборі проб розплавленої сталі або розплавленого чавуну, що виробляє пробу типу БА, яка може бути проаналізована на існуючому устаткуванні ОЕС, таким чином, підвищуючи швидкість і точність аналізу.

Також було б доцільно забезпечити заглибний пристрій для розплавленого металу для вилучення проб, які не мають підготовки, з технологічної ємності для розплавленого металу, який здатний швидко з'єднуватися із пневматичним пристроєм продувки інертним газом і демонструє поглинання металів зі зниженим тиском. Зокрема, було б доцільно забезпечити заглибний пристрій для розплавленого металу для виробництва проби розплавленого металу, 60 що легко виходить і швидко видаляється з корпусу заглибного пристрою, витягається із пробовідбірної камери і прямо аналізується на ОЕС без додаткового охолодження або підготовки, і який, таким чином, є економічно ефективним.

СУТЬ ВИНАХОДУ

Винахід належить до швидко охолоджуваного пробовідбирача, що заповнюється розплавленим металом у напрямку занурення, паралельному поздовжній осі, який виробляє локально аналізовану металургійну пробу. Ця конфігурація, як описано більш докладно в даному документі, забезпечує найбільшу користь на існуючих оптичних емісійних спектрографах, які в даний час вимагають аналізовану поверхню певних розмірів, а також забезпечує оптимальну геометрію, що вписується у вищезгадані несучі трубки, щоб видаляти і витягати з форми пробу металу з мінімальним зусиллям.

Таким чином, наведені далі варіанти виконання запропоновані як особливо переважні в обсязі охорони винаходу:

Варіант виконання 1: пробовідбирач для відбору проб з ванни розплавленого металу, причому пробовідбирач містить: вузол пробовідбірної камери, що має закриваючу пластину і корпус, корпус має заглибний кінець, забезпечений впускною трубкою, і включає в себе пробовідбірну порожнину, що містить зону розподілу, яка перебуває в сполученні по текучому середовищу із впускною трубкою, зону аналізу, суміжну із зоною розподілу, і вентиляційну зону, суміжну і розташовану після зони аналізу в напрямку потоку розплавленого металу, ділянка зони аналізу лежить над зоною розподілу, який відрізняється тим, що: площа перерізу впускної трубки становить від 0,5 до 2 площ перерізу зони аналізу і становить від 0,20 до 0,70 від максимальної площі перерізу зони розподілу, зона аналізу має глибину більше 1,5 мм і менше 3 мм, і довжина і ширина вибираються на основі заданої кількості точок аналізу, вентиляційна зона має глибину від 0,1 мм до 1 мм, ширину, яка дорівнює або менша, ніж ширина зони аналізу, і обчислювану довжину, пробовідбірна порожнина розраховується на чотири суміжних сегменти в такий спосіб: перший сегмент містить першу ділянку зони аналізу і першу ділянку зони розподілу, яка

Зо лежить нижче, перший сегмент має довжину Ії, що дорівнює внутрішньому діаметру впускної трубки, і глибину ОФї, що дорівнює сумі глибина зони аналізуквнутрішній діаметр впускної трубки1 мм, другий сегмент містить другу ділянку зони аналізу і другу ділянку зони розподілу, яка лежить нижче, нижня поверхня другої ділянки зони розподілу перетинається з нижньою поверхнею зони аналізу під кутом від 407" до 90", переважно 60", другий сегмент має довжину 1», що обчислюється на основі кута перетинання, і глибину Ю2, що дорівнює сумі глибина зони аналізухО;: поділити на два 2, третій сегмент містить третю ділянку, що залишилася, зони аналізу, третій сегмент має довжину Із, що дорівнює довжини зони аналізу мінус довжини І, І 2 першого сегмента і другого сегмента, третій сегмент має глибину Оз, що дорівнює глибині зони аналізу, і четвертий сегмент містить вентиляційну зону, четвертий сегмент має довжину 14, що дорівнює обчислюваній довжині вентиляційної зони, і глибину Ол, що дорівнює глибині вентиляційної зони, чотири суміжних сегменти задовольняють наступній формулі: (1/0) 2/02)-(І з/Оз)-4(І 4/О4)»25.

Варіант виконання 2: пробовідбирач за попереднім варіантом виконання, який відрізняється тим, що пробовідбірна порожнина і впускна трубка вирівняні уздовж загальної поздовжньої осі.

Варіант виконання 3: пробовідбирач за будь-яким з попередніх варіантів виконання, який відрізняється тим, що відсутні збільшення розміру ширини пробовідбірної порожнини в напрямку потоку розплавленого металу.

Варіант виконання 4: пробовідбирач за будь-яким з попередніх варіантів виконання, який відрізняється тим, що загальна довжина зони аналізу і вентиляційної зони становить від 20 мм до 50 мм, переважно 30 мм.

Варіант виконання 5: пробовідбирач за будь-яким з попередніх варіантів виконання, який відрізняється тим, що зона аналізу має рівномірну глибину над зоною розподілу, а площа перерізу зони аналізу поступово звужується в напрямку потоку розплавленого металу.

Варіант виконання 6: пробовідбирач за будь-яким з попередніх варіантів виконання, який відрізняється тим, що площа перерізу вентиляційної зони поступово звужується в напрямку потоку розплавленого металу.

Варіант виконання 7: пробовідбирач за будь-яким з попередніх варіантів виконання, у якому зона аналізу, зона розподілу і вентиляційна зона виконані у вигляді множини суміжних сегментів, причому кожен сегмент має відношення довжини до глибини, сума відношень довжини до глибини множини сегментів більше 25.

Варіант виконання 8: пробовідбирач за будь-яким з попередніх варіантів виконання, який відрізняється тим, що зона розподілу, зона аналізу і вентиляційна зона виконані у вигляді множини суміжних сегментів, причому кожен сегмент має відношення довжини до глибини, відношення довжини до глибини сегментів послідовно збільшуються у міру збільшення відстані від першого отвору.

КОРОТКИЙ ОПИС КРЕСЛЕНЬ

Вищенаведена суть винаходу, а також наведений далі докладний опис переважних варіантів виконання винаходу будуть краще зрозумілі при розгляді в поєднанні з прикладеними кресленнями. З метою пояснення вна кресленнях показані варіанти виконання, які є переважними. Однак варто розуміти, що пристрій і спосіб не обмежені показаними точними конструкціями і засобами.

Фіг. 1 являє собою вигляд збоку заглибного пробовідбірного зонда, орієнтованого в напрямку занурення відповідно до одного варіанта виконання винаходу;

Фіг. 2 являє собою вигляд зверху заглибного пробовідбірного зонда на фіг. 1;

Фіг. З являє собою вигляд збоку заглибного пробовідбірного зонда на Фіг. 1, забезпеченого газовим з'єднувачем для з'єднання з тримачем зонда, що містить пневматичну лінію;

Фіг. 4 являє собою вигляд спереду корпусу пробовідбірної камери, що складається з двох частин, заглибного пробовідбірного зонда на Фіг. 1;

Фіг. 4А являє собою вигляд знизу корпусу пробовідбірної камери, показаного на фіг. 4;

Фіг. 5 являє собою вигляд спереду закриваючої пластини пробовідбірної камери, що складається з двох частин, заглибного пробовідбірного зонда на фіг. 1;

Фіг. БА являє собою вигляд знизу закриваючої пластини пробовідбірної камери, показаної на

Фіг. 5;

Фіг. б являє собою вигляд збоку в перерізі заглибного пробовідбірного зонда на Фіг. З по площині, паралельній поздовжній осі пробовідбірної порожнини;

Зо Фіг. 7 являє собою вигляд спереду корпусу пробовідбірної камери, що включає у себе затверділу пробу металу і придатного для аналізу ОЕС без підготовки;

Фіг. 7А являє собою вигляд збоку корпусу пробовідбірної камери, показаного на фіг. 7;

Фіг. 8 являє собою вигляд спереду корпусу пробовідбірної камери, що складається з двох частин, відповідно до іншого варіанта виконання винаходу;

Фіг. ВА являє собою вигляд знизу корпусу пробовідбірної камери, показаного на фіг. 8;

Фіг. 9 являє собою вигляд спереду закриваючої пластини, виконаної з можливістю збирання з корпусом пробовідбірної камери на фіг. 8-8А;

Фіг. 9А являє собою вигляд знизу закриваючої пластини пробовідбірної камери, показаної на

Фіг. 9;

Фіг. 10 являє собою вигляд збоку в перерізі заглибного пробовідбірного зонда, що включає в себе розкиснювач відповідно до іншого варіанта виконання винаходу, по площині, паралельній поздовжній осі пробовідбірної порожнини;

Фіг. 11 являє собою вигляд у перерізі пробовідбірної порожнини корпусу пробовідбірної камери на Фіг. 4 по площині, перпендикулярній поздовжній осі пробовідбірної порожнини; і

Фіг. 12 являє собою вигляд у перерізі пробовідбірної порожнини корпусу пробовідбірної камери на Фіг. 4 по площині, паралельній поздовжній осі пробовідбірної порожнини.

ДОКЛАДНИЙ ОПИС

Винахід належить до заглибного пробовідбірного зонду для одержання затверділої проби у вигляді смуги затверділої сталі або чавуну для прямого аналізу за допомогою ОЕС.

БО З посиланням на Ффіг.1 показаний заглибний пробовідбірний зонд 10, їі, конкретніше, пробовідбірний зонд 10 для розплавленого металу. Найбільш переважно зонд 10 підходить для занурення й відбору проб розплавленої сталі або чавуну. Зонд 10 містить вимірювальну головку 5. Вимірювальна головка 5 переважно виконана із кварцового піску, зв'язаного смолою. Однак фахівцеві в галузі техніки буде зрозуміло, що вимірювальна головка 5 може бути виконана з будь-якого відомого матеріалу, що підходить для утворення корпусу, який занурюється в розплавлений метал.

Вимірювальна головка 5 підтримується на несучій трубці 1. Переважно, несуча трубка 1 являє собою паперову несучу трубку. При використанні тримач зонда або фурма (не показана) переважно вставлена у внутрішній об'єм несучої трубки 1 для забезпечення механічної дії,

необхідної для занурення вимірювальної головки 5 нижче поверхні ванни розплавленого металу (не показана) у напрямку І занурення.

Вимірювальна головка 5 містить пробовідбірну камеру З для збирання і витягання проби розплавленого металу. Фахівцеві в галузі техніки буде зрозуміло, що, хоча пробовідбірна камера З описана в даному документі з погляду заглибного пробовідбірного зонда 10, пробовідбірна камера З може бути використана разом з будь-яким типом пробовідбірного пристрою для розплавленого металу. Таким чином, вузол і конфігурація пробовідбірної камери

З, описані в даному документі, застосовні до будь-якого типу пробовідбірного пристрою для розплавленого металу, а не тільки до заглибного пробовідбірного зонда 10.

Переважно, пробовідбірна камера З являє собою пробовідбірну камеру, що складається з двох частин. Конкретніше, з посиланням на Фіг. 2 пробовідбірна камера З складається з корпусу 30 і закриваючої пластини 32. Корпус 30 переважно виконаний з одного або більше матеріалів, які є гарними теплопровідниками і електропровідниками, таких як, але не обмежуючись, алюміній, мідь та інші метали, що мають подібні теплопровідні й електропровідні властивості для електричного з'єднання з пробою металу, що витягається. Переважно, корпус 30 виконаний з алюмінію. Маса закриваючої пластини 32 переважно становить від 10 905 до 20 95 від загальної маси пробовідбірної камери 3. Корпус 30 може бути промаркірований неруйнівним способом за допомогою засобу ідентифікації.

Дві частини 30, 32 пробовідбірної камери З переважно утримуються разом за допомогою затискача 4 (який також називається кліпсою) за допомогою зусилля стискання, достатнього, щоб протидіяти прагненню двох частин 30, 32 пробовідбірної камери З відокремлюватися через зусилля розплавленого металу, що протікає в і заповнює пробовідбірну камеру 3. Затискач 4 переважно являє собою металевий затискач. Однак фахівцеві в галузі техніки буде зрозуміло, що затискач 4 може бути виконаний з іншого придатного матеріалу, що здатний занурюватися в розплавлений метал і забезпечує необхідне зусилля стискання.

З посиланням на Фіг. 1 вимірювальна головка 5 має перший кінець 12 і протилежний другий кінець 14. Перший кінець 12 вимірювальної головки 5 відповідає заглибному кінцю. Другий кінець 14 вимірювальної головки 5 виконаний з можливістю обернення до сторони фурми або тримача зонда. Пробовідбірна камера 3 має перший кінець 16 і протилежний другий кінець 18.

Зо Перший кінець 16 пробовідбірної камери З відповідає заглибному кінцю. Фахівцеві в галузі техніки буде зрозуміло, що фраза "заглибний кінець" означає кінець корпусу, що першим занурюється в розплавлений метал у напрямку І занурення.

Пробовідбірна камера З включає у себе пробовідбірну порожнину, виконану з можливістю прийому розплавленого металу, як описано більш докладно в даному документі. Пробовідбірна порожнина проходить від місця поблизу від першого кінця 16 до другого кінця 18 пробовідбірної камери З уздовж поздовжньої осі Х (див. Фіг. 4).

Перший кінець 16 пробовідбірної камери З переважно прикріплений до або іншим способом забезпечений впускною трубкою 7. Конкретніше, перший кінець 16 пробовідбірного корпусу 30 має перший отвір 20 для прийому впускної трубки 7 (див. Фіг. 4). Перший отвір 20 і, таким чином, впускна трубка 7 переважно вирівняні із пробовідбірною камерою 3, і, конкретніше, із пробовідбірною порожниною. Впускна трубка 7 забезпечує потік розплавленого металу з ванни розплавленого металу в пробовідбірну камеру 3. Таким чином, розплавлений метал вводиться в пробовідбірну порожнину пробовідбірної камери З у напрямку занурення, паралельному поздовжній осі Х пробовідбірної порожнини. Впускна трубка 7 переважно виконана з кварцового матеріалу, більш переважно з плавленого кварцового матеріалу. Однак буде зрозуміло, що впускна трубка 7 може бути виконана з будь-якого іншого придатного матеріалу, включаючи, але не обмежуючись, керамічний матеріал.

Впускна трубка 7 має перший кінець (не показаний) і протилежний другий кінець 22 (див.

Фіг. 4-4А). В одному варіанті виконання впускна трубка 7 закріплена у вимірювальній головці 5 за допомогою втулки б (див. Фіг. 1). Втулка 6 переважно виконана з цементного матеріалу.

Другий кінець 22 впускної трубки 7 приклеєний або закріплений у пробовідбірній камері З за допомогою адгезиву 27 по суті газонепроникним способом. Конкретніше, другий кінець 22 впускної трубки 7 повністю розташований у першому отворі 20 корпусу 30 пробовідбірної камери З і приклеєний до нього за допомогою адгезиву 27 для досягнення по суті газонепроникного з'єднання. "По суті газонепроникний" означає, що ущільнення або з'єднання може бути повністю газонепроникним або газонепроникним значною мірою. Зокрема, відносно з'єднання впускної трубки 7 і газового з'єднувача 2 (описаного в даному документі) з'єднання, що утворюються, переважно газонепроникні настільки, що пробовідбірна порожнина здатна перебувати під тиском вище рівня тиску на глибині занурення.

З посиланням на Фіг. 1 і З перший кінець впускної трубки 7 відповідає заглибному кінцю.

Перший кінець не видний на Фіг. 1 ї 3, оскільки він закритий першим захисним ковпачком 8.

Конкретніше, перший захисний ковпачок 8 прикріплений до першого кінця впускної трубки 7 по суті газонепроникним способом за допомогою адгезиву 11. Перший захисний ковпачок 8 переважно виконаний з металу і більш переважно зі сталі. Перший захисний ковпачок 8 може включати в себе отвір (не показаний) (наприклад, отвір діаметром 1 мм) для забезпечення продувки пробовідбірної порожнини в достатньому ступені й відкачування з неї всього захопленого повітря. У свою чергу, другий захисний ковпачок 9 закриває (їі, конкретніше, охоплює) перший захисний ковпачок 8. Другий захисний ковпачок 9 прикріплений до першого кінця 12 вимірювальної головки 5. Переважно, другий захисний ковпачок 9 виконаний з металу і більш переважно зі сталі. В одному варіанті виконання другий захисний ковпачок 9 додатково захищений покриттям з паперу (не показаний).

З посиланням на фіг. 1-2 і 4 другий кінець 18 пробовідбірного корпусу 30 включає у себе другий отвір 33 для прийому з'єднувача 2 і, конкретніше, газового з'єднувача 2. Таким чином, другий отвір 33 являє собою газовий отвір, що переважно повністю перебуває в корпусі 30.

З'єднувач 2 ущільнюється відносно корпусу 30 у газовому отворі 33 на другому кінці 18 пробовідбірної камери за допомогою адгезиву 26 для досягнення по суті газонепроникного з'єднання. Таким чином, кінець з'єднувача 2 повністю розташований у корпусі 30 пробовідбірної камери 3.

З'єднувач 2 виконаний з можливістю сполучення з трубкою (не показана) і, конкретніше, з газовою трубкою. Конкретніше, перший кінець газової трубки прикріплюється до з'єднувача 2, а протилежний другий кінець газової трубки прикріплюється до пневматичної системи (не показана). Пневматична система переважно подає інертний газ у пробовідбірну камеру З через газову трубку для продувки і підвищення тиску в пробовідбірній камері 3. Приклади інертного газу, що може бути використаний для продувки й підвищення тиску в пробовідбірній камері 3, включають у себе, але не обмежуючись, азот або аргон. Переважно, інертний газ (наприклад, азот або аргон) перебуває під тиском 2 бари. Пневматична система також забезпечує видалення газів, що випускаються, із пробовідбірної камери З через газову трубку. Коли пневматична система перебуває у зв'язку із пробовідбірною камерою З зонда 10 через

Зо з'єднувач 2, є безперервний шлях газу від заглибного кінця впускної трубки 7 до пробовідбірної камери З (тобто уздовж поздовжньої осі Х), який по суті не має витоків, однак пробовідбірна камера З легко розбирається, щоб одержувати доступ до проби.

З посиланням на Фіг. З в одному варіанті виконання з'єднувач 2 забезпечений газовим з'єднувачем 23, виконаним з можливістю спряження з відповідним гніздом на тримачі зонда.

Конкретніше, газовий з'єднувач 23 являє собою вузол з'єднувача типу натискний/відтяжний і включає у себе ущільнювальне кільце 24 для газового ущільнення відносно поверхні спряження на тримачі зонда.

При використанні вимірювальна головка 5 занурюється у ванну розплавленого металу, і пробовідбірна камера З продувається, і в ній підвищується тиск за допомогою інертного газу, що подається пневматичною системою і який переміщається від з'єднувача 2 до впускної трубки 7 уздовж поздовжньої осі Х. Після занурення вимірювальної головки 5 нижче поверхні ванни розплавленого металу другий захисний ковпачок 9 і покриття з паперу (якщо присутнє) розплавляються через теплоту розплавленого металу, таким чином, піддаючи перший захисний ковпачок 8 дії розплавленого металу. Надалі перший захисний ковпачок 8 також розплавляється, таким чином, поміщаючи пробовідбірну камеру З у сполучення по текучому середовищу з ванною розплавленого металу через впускну трубку 7. Конкретніше, після того, як другий захисний ковпачок 8 розплавиться, тиск інертного газу буде виходити із пробовідбірної камери З через відкриту впускну трубку 7 (тобто через перший кінець впускної трубки 7), поки пневматична система не перейде з режиму продувки в режим випуску або вакууму. Потім розплавлений метал входить у пробовідбірну камеру З через впускну трубку 7, зокрема, від першого кінця до другого кінця 22, а потім у пробовідбірну порожнину пробовідбірної камери 3, у той час як газ випускається із пробовідбірної камери З через з'єднувач 2. Газ переважно випускається під природним феростатичним тиском розплавленого металу, що заповнює, але також може випускатися під невеликим вакуумом, що подається до газової трубки віддаленим устаткуванням.

Фіг. 4-6 показують більш докладно пробовідбірну камеру 3, що складається з двох частин, зонда 10. Корпус 30 пробовідбірної камери З має першу сторону або поверхню 40 і протилежну другу сторону або поверхню 42 (див. Фіг. 4А і б). Перша поверхня 40 являє собою поверхню для аналізу, це означає, що вона являє собою геометричну сторону корпусу 30, на якій збирається бо проба, і яка, таким чином, виконана з можливістю розміщення оберненою вниз на ступені оптичного емісійного спектрографа під час аналізу. У цьому випадку напрямок униз являє собою напрямок до іскрового джерела системи ОЕС. Перша поверхня 40 проходить між заглибним кінцем і протилежним кінцем корпусу 30. Конкретніше, перша поверхня 40 проходить у першій площині АЕ від першого кінця 16 до другого кінця 18 пробовідбірної камери 3. На другому кінці 18 пробовідбірної камери З забезпечений газовий отвір 33, що переважно повністю перебуває в корпусі 30. Газовий отвір 33 приймає з'єднувач 2 (як показано на Фіг. 1 або 3), що, як описано в даному документі, ущільнюється відносно корпусу 30 по суті газонепроникним способом за допомогою адгезиву 26 (див. Фіг. З).

З посиланням на фіг. 4 і б у першій поверхні 40 видовбані ділянки для утворення різних ділянок або зон пробовідбірної камери З для вентиляції і збирання розплавленого металу.

Конкретніше, перша поверхня 40 корпусу 30 включає у себе різні заглиблення, які спільно утворюють пробовідбірну порожнину пробовідбірної камери 3, у такий спосіб: перша ділянка 34 розташована поблизу від першого кінця 16 пробовідбірної камери З і перебуває в прямому зв'язку з впускною трубкою 7, друга ділянка 35 розташована над першою ділянкою 34, третя ділянка 36 розташована суміжно з другою ділянкою 35. Перша поверхня 40 також включає у себе додаткове заглиблення у вигляді четвертої ділянки 38, що перебуває поблизу від другого кінця 18 пробовідбірної камери З і у прямому зв'язку з газовим отвором 33. Газовий отвір 33 (і, таким чином, з'єднувач 2) і впускна трубка 7 розташовані в корпусі 30 так, що вони перебувають у прямому зв'язку і вирівняні з пробовідбірною порожниною пробовідбірної камери 3.

Конкретніше, газовий отвір 33 і впускна трубка 7 переважно проходять паралельно пробовідбірній порожнині пробовідбірної камери 3, і більш переважно газовий отвір 33 і впускна трубка 7 проходять уздовж загальної поздовжньої осі Х пробовідбірної порожнини пробовідбірної камери 3.

З посиланням на Фіг. б четверта ділянка 38 являє собою сполучний об'єм, утворений виїмкою або заглибленням, утвореним у першій поверхні 40 корпусу 30 пробовідбірної камери 3. Таким чином, сполучний об'єм 38 має відкритий кінець Зва на першій поверхні 40. Сполучний об'єм 38 перебуває в газовому зв'язку з газовим отвором 33. Оскільки розплавлений метал загалом твердне у третій ділянці 36, як описано в даному документі, сполучний об'єм 38 взагалі не розглядається як частина порожнини пробовідбірного корпусу для прийому розплавленого

Зо металу.

Третя ділянка 36 являє собою вентиляційну зону, що перебуває в газовому зв'язку зі сполучним об'ємом 38. Вентиляційна зона 36 утворена виїмкою або заглибленням, утвореним у першій поверхні 40 корпусу 30. Таким чином, вентиляційна зона 36 має відкритий кінець Зба на першій поверхні 40 і протилежний закритий нижній кінець 36р. Осьова лінія вентиляційної зони 36 переважно сполучається з другою ділянкою 35 і газовим з'єднувачем 2.

Друга ділянка 35 являє собою зону аналізу. Зона 35 аналізу утворена витягнутою виїмкою або заглибленням, утвореним у першій поверхні 40 корпусу 30. Таким чином, зона 35 аналізу має відкритий кінець З5а на першій поверхні 40 і протилежний частково закритий нижній кінець 35Б. Конкретніше, фізична межа закритого нижнього кінця 356 проходить тільки по частині довжини зони 35 аналізу.

В одному варіанті виконання протилежні кінці (тобто передній кінець і задній кінець із погляду напрямок | занурення) зони 35 аналізу закруглені для спрощення обробки. Однак фахівцеві в галузі техніки буде зрозуміло, що кінці можуть мати будь-яку форму.

Ділянка зони 35 аналізу перекриває першу ділянку 34 пробовідбірної камери 3. Конкретніше, передній кінець зони 35 аналізу (тобто передній кінець зони 35 аналізу, що перебуває поблизу від заглибного кінця 16 пробовідбірної камери 3) перекриває і перебуває в прямому зв'язку з першою ділянкою 34 (див. Фіг. 6). Таким чином, ділянка зони 35 аналізу, що перекриває першу ділянку 34, фізично не обмежена закритим нижнім кінцем З5Ь. Перша ділянка 34 являє собою зону розподілу, що перебуває в прямому зв'язку із впускною трубкою 7. Конкретніше, розплавлений метал уводиться безпосередньо в зону 34 розподілу з другого кінця 22 впускної трубки 7. У зв'язку з цим впускна трубка 7 розташована так, щоб перебувати в прямому зв'язку по текучому середовищу із зоною 34 розподілу в напрямку, паралельному поздовжній осі Х.

Крім того, відсутнє фізичне розмежування між зоною 35 аналізу і зоною 34 розподілу. Однак вони розглядаються як окремі зони з погляду заданих розмірів для практичного застосування винаходу. Зокрема, уявлювана межа між зоною 35 аналізу і зоною 34 розподілу, як позначено пунктирною лінією З5с на фіг. 6, по суті являє собою продовження закритого нижнього кінця 356, це означає, що межа 35с між зоною 35 аналізу і зоною 34 розподілу лежить у тій же площині, що й закритий нижній кінець 350. Зона 35 аналізу переважно має рівномірну глибину над зоною 34 розподілу, як обговорювалося більш докладно в даному документі.

У сукупності сполучний об'єм 38, вентиляційна зона 36, зона 35 аналізу і зона 34 розподілу утворюють порожнистий об'єм пробовідбірної камери 3. Вентиляційна зона 36, зона 35 аналізу і зона 34 розподілу в сукупності містять порожнину, що приймає розплавлений метал, тобто пробовідбірну порожнину, у яку розплавлений метал (і, конкретніше, розплавлена сталь або розплавлений чавун) вводиться уздовж поздовжньої осі Х, збирається, надалі твердне для утворення затверділої проби 5 металу і в остаточному підсумку прямо аналізується.

Вентиляційна зона 36, зона 35 аналізу і зона 34 розподілу є суміжними ділянками.

З посиланням на фіг. 4 і 6 перша поверхня 40 корпусу 30 включає у себе підняту ділянку 39, що охоплює заглиблення сполучного об'єму 38, вентиляційну зону 36, зони 35 аналізу й зони 34 розподілу. Конкретніше, піднята ділянка, яка називається тут гребенем 39, оточує по периферії сукупний об'єм сполучного об'єму 38, вентиляційної зони 36, зони 35 аналізу і зони 34 розподілу.

Верхній або дистальний обід З9а гребеня 39 переважно перебуває на висоті 0,2-0,5 мм і більш переважно 0,3 мм відносно іншої частини першої поверхні 40 (тобто відносно першої площини

АР). Таким чином, дистальний обід 39а периферійного гребеня 39 лежить у другій площині АР, що рознесена від першої площини АЕ першої поверхні 40. Друга площина АР називається тут площиною аналізу. Коли пробовідбірна камера З заповнюється металом, аналізована поверхня

А5 затверділої проби 5 металу лежить у площині АР аналізу, як описано в даному документі більш докладно.

З посиланням на Фіг. 5-БА закриваюча пластина 32 не повинна бути виконана з того ж матеріалу, що й корпус 30. На відміну від корпусу 30 закриваюча пластина 32 не повинна бути виконана з матеріалу, що являє собою гарний електричний провідник. Наприклад, закриваюча пластина 32 може бути виконана із плавленого кварцу або вогнетривкого керамічного матеріалу. Однак переважно закриваюча пластина 32 виконана з того ж матеріалу, що й корпус

ЗО.

Переважно, у практичних цілях збирання закриваюча пластина 32 має приблизно такі ж ширину і довжину, що й корпус 30. Однак буде зрозуміло, що закриваюча пластина 32 не обмежена такими розмірами і може мати ширину і довжину, більші або менші, ніж у корпусу 30.

Закриваюча пластина 32 має першу сторону або поверхню 44 і протилежну другу сторону або поверхню 46. Закриваюча пластина 32 переважно має товщину від Її мм до 5 мм, що

Зо проходить від першої поверхні 44 до другої поверхні 46. Перша поверхня 44 закриваючої пластини 32 виконана з можливістю обертання до корпусу 30, і, конкретніше, до першої поверхні 40 корпусу 30 у зібраній конфігурації пробовідбірної камери 3. Ущільнювальний елемент 31 забезпечений на першій поверхні 44 закриваючої пластини 32 для розміщення між корпусом 30 і закриваючою пластиною 32 у зібраній конфігурації пробовідбірної камери 3.

Ущільнювальний елемент 31 переважно являє собою газоущільнювальний елемент.

Конкретніше, ущільнювальний елемент 31 являє собою прокладку. Прокладка 31 переважно розраховується так, щоб охоплювати або оточувати гребінь 39 у зібраній конфігурації пробовідбірної камери 3. Прокладка 31 може мати будь-яку форму. Однак переважно прокладка 31 виконана в тій же формі, що й гребінь 39 першої поверхні 40 корпусу 30.

В одному варіанті виконання прокладка 31 переважно виконана із силікону або будь-якого подібного полімеру. Фахівцеві в галузі техніки буде зрозуміло, що прокладка 31 може бути виконана з будь-якого матеріалу, що буде забезпечувати газонепроникне ущільнення між закриваючою пластиною 32 і корпусом 30. Після накладення матеріалу прокладки 31 на першу поверхню 44 закриваючої пластини 32 прокладці 31 дозволяють висохнути, перш ніж закриваюча пластина 32 і корпус 30 будуть зібрані й закріплені разом за допомогою затискача 4, таким чином, забезпечуючи, що прокладка 31 не приклеїться до корпусу 30.

Фахівцеві в галузі техніки буде зрозуміло, що прокладка 31 альтернативно може бути виконана у вигляді ущільнювального кільця або з плоского прокладного матеріалу, не відходячи від обсягу охорони винаходу. Наприклад, в іншому варіанті виконання прокладка 31 являє собою полімерну плівку, застосовувану як плоска прокладка. Наприклад, плоска прокладка може бути виконана зі стрічки для захисту поверхні, продукт Мо 4011а, що виготовляється компанією ЗМ'М, що переважно має товщину від 0,04 мм до 0,1 мм.

В зібраній конфігурації пробовідбірної камери 3, як показано на Фіг. 6, закриваюча пластина 32 і корпус 30 збираються разом уздовж площини АР аналізу для утворення пробовідбірної порожнини, що включає в себе зону 34 розподілу, зону 35 аналізу і вентиляційну зону 36.

Конкретніше, закриваюча пластина 32 опирається на гребінь 39 корпусу 30 (тобто в площині АР аналізу), а прокладка 31 контактує з першою поверхнею 40 корпусу 30 так, що прокладка 31 оточує або охоплює гребінь 39. Конкретніше, у зібраній конфігурації пробовідбірної камери З закриваюча пластина 32 перебуває на одному рівні із гребенем 39 у площині АР аналізу і ущільнена відносно першої поверхні 40 корпусу 30 у посадці за допомогою прокладки за рахунок ущільнення прокладки 31 відносно першої поверхні 40.

Таким чином, закриваюча пластина 32 закриває пробовідбірну порожнину пробовідбірної камери 3. Крім того, пробовідбірна порожнина пробовідбірної камери З являє собою об'єм, у який розплавлений метал уводиться вздовж поздовжньої осі Х із впускної трубки 7, збирається і надалі швидко охолоджується для утворення затверділої проби З металу і, конкретніше, затверділої проби 5 у вигляді смуги сталі. У зв'язку із цим є тільки два отвори, утворені в зібраній пробовідбірній камері 3, а саме перший отвір 20 у зв'язку з впускною трубкою 7 і отвір газового отвору 33 у зв'язку із з'єднувачем 2. Ніяка ділянка закриваючої пластини 32 не сприяє збільшенню об'єму затверділої проби, що витягається, металу. Поверхня для аналізу затверділої проби 5 металу, розміщеної в пробовідбірній порожнині, лежить у площині АР аналізу. Додатково, перший отвір 20 і зв'язана впускна трубка 7 і газовий отвір 33 і зв'язаний з'єднувач 2 рознесені від і не перетинаються з площиною АР аналізу.

Далі, довжина І кожної зони 34, 35, 3б описана з погляду розміру, паралельного і вирівняного з поздовжньою віссю Х пробовідбірної порожнини, ширина УУ кожної ділянки 34, 35, 36 описана з погляду розміру, перпендикулярного поздовжній осі Х; і глибина О кожної зони 34, 35, 36 описана з погляду розміру, перпендикулярного поздовжній осі Х і перпендикулярного розміру ширини. Конкретніше, глибина кожної зони 34, 35, 36 вимірюється від точки уздовж площини АР аналізу до нижнього кінця або межі кожної зони 34, 35, 36, оскільки пробовідбірна порожнина пробовідбірної камери З обмежена на одному кінці зонами 34, 35, 36, а на іншому кінці - закриваючою пластиною 32, що лежить у площині аналізу.

Розміри довжини Ї, ширини М/ і глибини О найбільш чітко показані на Фіг. 4, Фіг. 6 і Фіг. 11.

Розмір площі перерізу, обговорюваний у даному документі, еквівалентний розміру ширини УУ, помноженому на розмір глибини О (див. Фіг. 11).

Зона 35 аналізу має ширину МУд від 8 до 12 мм, переважно 10 мм. Довжина ГА зони 35 аналізу, що проходить від переднього кінця до заднього кінця (задній кінець зони аналізу відповідає передньому кінцю вентиляційної зони 36), становить 25-35 мм, переважно 30 мм.

Глибина ра зони 35 аналізу проходить від точки уздовж площини АР аналізу до закритого нижнього кінця 355 і межі З5с (тобто основи заглиблення). Глибина Од зони 35 аналізу

Зо становить більше 1,5 мм і менше З мм, переважно 2 мм. Якщо глибина РА зони 35 аналізу становить 1,5 мм або менше, то затверділа проба 5 сталі, що отримується, не буде однорідною, як потрібно. Тобто глибина ОА зони 35 аналізу від 1,5 мм до З мм являє собою критичний аспект винаходу.

В одному варіанті виконання ширина УуУд зони 35 аналізу незначно звужується уздовж поздовжньої осі Х так, що площа перерізу зони 35 аналізу (тобто площа перерізу зони 35 аналізу по площині, перпендикулярній поздовжній осі Х, як показано на Фіг.11) має максимальне значення поблизу від заглибного кінця 16 пробовідбірної камери З і незначно звужується в напрямку до вентиляційної зони 36. Конкретніше, стінки, що утворюють ширину зони 35 аналізу (тобто стінки, що проходять перпендикулярно першій поверхні 40), незначно звужуються в напрямку поздовжньої осі Х так, що ширина зони 35 аналізу є найбільшою на кінці зони розподілу і зменшується в напрямку поздовжньої осі Х до вентиляційної зони 36. У зв'язку із цим зона 35 аналізу може забезпечувати усадку розплавленого металу, який твердне, без надмірної напруги в тонкому перерізі затверділої проби 5 металу.

Площа перерізу впускної трубки 7, що являє собою переріз впускної трубки 7 по площині, перпендикулярній поздовжній осі Х, як показано на Фіг. 11, залежить від площі перерізу зони 35 аналізу і зони 34 розподілу. Переважно, площа перерізу впускної трубки 7 становить 0,5-2 від площі перерізу зони 35 аналізу. Конкретніше, відношення площі впускної трубки 7 до площі зони 35 аналізу становить більше 0,5 і менше 2. Переважно, площа перерізу впускної трубки 7 становить 0,20-0,70 від найбільшої площі перерізу зони 34 розподілу і, таким чином, знижує швидкість на впуску, необхідну для змішування металів, у тому числі для включення будь-яких розкиснювачів. Більш переважно, площа перерізу впускної трубки 7 становить 0,55 від найбільшої площі перерізу зони 34 розподілу. Якщо площа перерізу впускної трубки 7 занадто мала (тобто менше 0,5 від площі перерізу зони 35 аналізу і/або менше 0,20 від найбільшої площі перерізу зони 34 розподілу), то не відбувається достатнього уповільнення розплавленого металу, що втікає, для досягнення оптимального змішування розкиснювачів і зменшення турбулентного потоку, і при цьому є погане заповнення. Якщо площа перерізу впускної трубки 7 занадто велика (тобто більш ніж в 2 рази перевищує площу перерізу зони 35 аналізу і/або більш ніж в 0,70 разу перевищує найбільшу площу перерізу зони 34 розподілу), то зона 34 розподілу, при заповненні додає фізичну теплоту розплавленій пробі металу, що повинна бути видалена 60 більшою масою корпусу 30, таким чином, відходячи від економічного рішення.

Зона 34 розподілу, як описано раніше, перебуває під зоною 35 аналізу і у зв'язку із цим не впливає на загальну довжину І А зони 35 аналізу. Об'єм зони 34 розподілу обмежений зоною 35 аналізу, і, конкретніше, межею З35с на її верхньому кінці, а також її протилежними бічними стінками З4а, 346 та її нижньою поверхнею 34с (див. Фіг. 11). Бічні стінки З4а, 346 по суті перпендикулярні площині АР аналізу. Ширина М/о зони 34 розподілу (тобто відстань між бічними стінками З4а, 346) також переважно не перевищує ширину УМА зони 35 аналізу і переважно не менша внутрішнього діаметра впускної трубки 7. Переважно, ширина М/о зони 34 розподілу дорівнює внутрішньому діаметру впускної трубки 7. Перша ділянка нижньої поверхні 34с (тобто поверхні, протилежній зоні 35 аналізу) зони 34 розподілу проходить у горизонтальній площині, паралельній поздовжній осі Х. Друга ділянка нижньої поверхні 34с нахилена і, конкретніше, проходить нагору під кутом а і перетинається із закритим нижнім кінцем 3560 зони аналізу 35 під кутом а від 40" до 90", переважно 60". Зона 35 розподілу закінчується на цьому перетинанні. У зв'язку із цим глибина зони 34 розподілу зменшується в напрямку потоку розплавленого металу від впускної трубки 7 до газового з'єднувача 2.

Глибина у, вентиляційної зони 36 приблизно становитьх0О,1 мм, довжина І вентиляційної зони 36 становить приблизно 5 мм, а ширина Му, вентиляційної зони 36 переважно дорівнює або менша ширини МуУд зони 35 аналізу. Глибина Оу вентиляційної зони 36 має свій максимум на кінці ближче до заглибного кінця 16 пробовідбірної камери 3. Тобто глибина Оу вентиляційної зони 36 незначно зменшується від напрямку І занурення до сполучного об'єму 38. Конкретніше, поступове зменшення глибини Оу вентиляційної зони 36 від заднього кінця зони 35 аналізу до кінця вентиляційної зони 36 від 1 мм до 0,1 мм є переважним.

Немає ніякого збільшення ширини порожнини після кінця зони розподілу до газового з'єднувача 2 або збільшення глибинних розмірів пробовідбірної порожнини в напрямку потоку розплавленого металу від впускної трубки 7 до газового з'єднувача 2 так, що усадка металу під час затвердіння може вільно переміщатися в напрямку до впускної трубки 7.

Площа перерізу зони 35 аналізу (тобто ширина МУд зони 35 аналізу, помножена на глибину

Ба зони 35 аналізу) від 2,5 до 10 разів більша площі перерізу вентиляційної зони 36 (тобто ширини Уму вентиляційної зони 36, помноженої на глибину Оу вентиляційної зони 36). У зв'язку із цим максимальна площа перерізу вентиляційної зони 36 становить від 2 до 8 мм".

Зо Фіг. 8-9А показують альтернативну пробовідбірну камеру, що по суті є такою ж, як пробовідбірна камера 3, за винятком певних розходжень у конфігураціях корпусу 60 і закриваючої пластини 62, як обговорюється нижче. Корпус 60 включає у себе сполучний об'єм 68, вентиляційну зону 66, зону 65 аналізу і зону 64 розподілу, які є такими ж, як сполучний об'єм 38, вентиляційна зона 36, зона 35 аналізу і зона 34 розподілу, корпусу 30 відповідно. Корпус 60 також забезпечений газовим отвором 63 на одному кінці, подібним до газового отвору 33 пробовідбірної камери 3, і впускною трубкою 67, подібною до впускної трубки 7 пробовідбірної камери 3. Корпус 60 також має першу сторону або поверхню 70, що являє собою поверхня для аналізу і яка проходить у першій площині АЕ, і протилежну другу поверхню 72. На відміну від корпусу 30 корпус 60 не включає у себе піднятий гребінь (тобто піднятий гребінь 39 корпусу 30).

З посиланням на Фіг. 9-9А закриваюча пластина 62 має першу поверхню 74, виконану з можливістю обертання до корпусу 60 у зібраній конфігурації пробовідбірної камери. Прокладка 61 забезпечена на першій поверхні 74 закриваючої пластини 62 для розміщення між корпусом 60 і закриваючою пластиною 62 у зібраній конфігурації пробовідбірної камери. На відміну від закриваючої пластини 32 пробовідбірної камери З закриваюча пластина 62 додатково включає у себе підняту центральну ділянку 69, що проходить від її першої поверхні 74. Піднята центральна ділянка 69 має висоту від 0,2 мм до 0,5 мм, переважно 0,3 мм. Прокладка 61 оточує або охоплює підняту центральну ділянку 69.

У зібраній конфігурації пробовідбірної камери піднята центральна ділянка 69 закриваючої пластини 62 перебуває на одному рівні з корпусом 60, з прокладкою 61 для ущільнення щодо першої поверхні 70 корпусу. Таким чином, закриваюча пластина 62 закриває відкритий об'єм пробовідбірної камери, видовбаний з матеріалу корпусу 60, для утворення сполучного об'єм 68, вентиляційної зони 66, зони 65 аналізу і зони 64 розподілу. У цьому варіанті виконання площина аналізу відповідає площині АЕ поверхні для аналізу.

З посиланням на Фіг. 10 показаний альтернативний варіант виконання пробовідбірної камери 3, 3" що додатково включає в себе розкиснювач у вигляді смуги 71. Різні посилальні позиції, використовувані для опису пробовідбірної камери 3, показаної на Фіг. б, повторюються на Фіг. 10, але повторно не обговорюються у зв'язку з Фіг. 10, оскільки вони ідентифікують ті ж компоненти, які вже описані відносно Фіг.б. Розкиснювачем переважно є алюміній, але альтернативно може бути цирконій, титан або інші такі розкиснювачі, відомі в рівні техніки. бо Ширина і товщина смуги 71 розкиснювача становлять приблизно 2 мм і 0,1 мм відповідно. Смуга

71 розкиснювача прикріплена до впускної трубки 7 на її другому кінці 22, протилежному напрямку І занурення, за допомогою загину 73 над другим кінцем 22 впускної трубки 7, таким чином, чинячи опір зусиллю продувного газу для введення смуги 71 розкиснювача металу в розплавлену ванну. Довжина смуги 71 розкиснювача металу переважно дорівнює довжині впускної трубки 7, що поміщена у вимірювальну головку 5. Ділянка 72 смуги 71 розкиснювача металу, розташованої у впускній трубці 7, переважно скручена щонайменше на 907 для розміщення його ширини перпендикулярно стінці впускної трубки 7.

Витягання проби розплавленого металу, переважно проби розплавленої сталі або чавуну, відповідно до винаходу, що підходить для аналізу з використанням ОЕС, з ванни розплавленого металу, здійснюється шляхом наступної процедури. Зонд 10 пневматично з'єднаний із тримачем зонда за допомогою простого натискного, відтяжного з'єднувача 23. З'єднувач 23 або безпосередньо прикріплений до пробовідбірної камери З за допомогою з'єднувача 2, або перебуває на відстані, приєднаний за допомогою пневматичної лінії. Закриття газового контуру забезпечує невеликий надлишковий тиск інертного продувного газу. Використовуючи тримач зонда для механічної переваги, зонд 10 занурюється у ванну розплавленого металу й залишається на заданій відстані під поверхнею металу протягом вказаної тривалості. Під час цього занурення захисний ковпачок 9 вимірювальної головки 5, що виконаний з можливістю витримувати руйнування при проходженні через шлак, що плаває на поверхні металу, розплавляється, таким чином, оголюючи менший захисний ковпачок 8 впускної трубки 7.

Оскільки перший захисний ковпачок 4 також надалі розплавляється, надлишковий тиск інертного газу вивільняється, і інертний продувний газ протікає із тримача зонда через газовий з'єднувач 23 (якщо він присутній) і з'єднувач 2 у сполучний об'єм 38, вентиляційну зону 36, зону 35 аналізу, зону 34 розподілу, що лежить під зоною 35 аналізу, і внутрішній об'єм 7а впускної трубки. Газовий з'єднувач 23 (якщо він присутній) і з'єднувач 2 приклеюються до корпусу 30 по суті газонепроникним способом за допомогою адгезиву 26, і впускна трубка 7 приклеюється до корпусу 30 по суті газонепроникним способом за допомогою адгезиву 27. Конкретніше, другий кінець 22 впускної трубки 7 повністю перебуває в корпусі ЗО і приклеєний до нього по суті газонепроникним способом за допомогою адгезиву 27.

Цей продувний газ спочатку видаляє потенційно окиснювальну навколишню атмосферу у

Зо пробовідбірній камері З і продовжує текти протягом декількох секунд, що дозволяє видувати залишки другого захисного ковпачка 9 і будь-якого шлаку, що був затягнутий, прикріплені до вимірювальної головки 5. Потім пневматичні клапани миттєво перемикаються з режиму продувки в режим випуску або вакууму так, що напрямок продувного газу міняється на протилежний для видалення надлишкового тиску, зокрема, дозволяючи надлишковому тиску в пробовідбірній камері З випускатися по зворотному маршруту, як зазначено вище, і виходити із пробовідбірної камери 3. При цьому розплавлений метал з ванни розплавленого металу (не показана) входить в і заповнює впускну трубку 7 і виходить із об'єму 7а впускної трубки 7 у зону 34 розподілу пробовідбірної камери 3. Потім розплавлений метал подається в зону 35 аналізу, що лежить над зоною 34 розподілу, і заповнює зону 35 аналізу. Частина розплавленого металу буде продовжувати протікати в напрямку до з'єднувача 2 на другому кінці пробовідбірної камери 3, таким чином, щонайменше частково або навіть повністю заповнюючи вузьку вентиляційну зону 36. Потім тримач зонда переміщається в протилежному напрямку, видаляючи заповнену пробовідбірну камеру з розплавленої ванни. Фахівцеві в галузі техніки буде зрозуміло, що основний опис тримача зонда й пневматичних клапанів і перемикачів, необхідних для виконання відбору проб за допомогою пневматики, відомий в рівні техніки і не є частиною даного винаходу.

Невеликий розмір витягнутого розплавленого металу охолоджується корпусом 30 і закриваючою пластиною 32, навіть коли вимірювальний зонд вилучений з технологічної ємності.

Швидкість відводу тепла від розплавленої проби охолоджує розплавлений метал з температури, що досягає 1750 С, до 100"С або кімнатної температури протягом однієї хвилини, що по суті виключає все зовнішнє охолодження, необхідне при звичайному відборі проб, і дозволяє негайне виймання з форми без можливості окиснювання поверхні, що звичайно буде виникати при виставлянні гарячої металевої поверхні на атмосферу, що містить кисень.

Невелике звуження у вентиляційній зоні 36 сприяє охолодженню розплавленого металу до того, як він досягне газового з'єднувача 2, і забезпечує, що затверділа проба 5 металу може всідатися в напрямку зони 35 аналізу. Конкретніше, розплавлений метал, що заповнює вентиляційну зону 36, переважно застигає у вентиляційній зоні 3б повністю до досягнення сполучного об'єму 38.

Швидке охолодження розплавленого металу, що збирається в пробовідбірній камері 3, багато в чому досягається за рахунок співвідношення між масою пробовідбірної камери З (тобто маса закриваючої пластини 32 плюс маса корпусу 30) і об'ємом, що збирається, розплавленого металу, що перетворюється в масу. У випадку розплавленої сталі, що має приблизну густину розплаву 7 г/сму, або у випадку розплавленого чавуну, що має приблизну густину розплаву 6,8 г/см, відношення маси пробовідбірної камери З до маси розплавленого металу, що збирається в пробовідбірній камері 3, (що обчислюється на основі об'єму, який збирається в ній) переважно становить від 9 до 12, більш переважно 10, щоб забезпечувати поверхню А5 для аналізу без окислів.

Таким чином, хоча внутрішні порожнини зони 35 аналізу, вентиляційної зони З 6 і зони 34 розподілу повинні задовольняти певним розмірним критеріям, габаритні розміри пробовідбірної камери З (що складається із закриваючої пластини 2 і корпусу 30) також повинні задовольняти певним критеріям для досягнення бажаного відношення маси пробовідбірної камери З до маси розплавленого металу, що збирається в пробовідбірній камері 3. Фахівцеві в галузі техніки буде зрозуміло, що загальна ширина, глибина і/або довжина корпусу 30 або закриваючої пластини 32 при необхідності можуть коректуватися для збільшення або зменшення маси корпусу 30 без зміни внутрішніх порожнин, необхідних для створення пробовідбірної порожнини.

Зокрема, після одержання допусків для зовнішніх діаметрів обох другого кінця 22 впускної трубки 7 і газового з'єднувача 2, таким чином, щоб вони обидва повністю перебували в межах пробовідбірного корпусу, один або більше розмірів корпусу 30 можуть бути легко скоректовані, щоб відповідати вимозі до відношення мас, щоб маса пробовідбірної камери З (де закриваюча пластина 32 становить від 10 95 до 20 95 від маси пробовідбірної камери 3) становила 9-12, переважно 10, мас проби 5 металу.

Переважно, розплавлений метал застигає в зоні 35 аналізу напроти закриваючої пластини 32, і, конкретніше, напроти першої поверхні 44 закриваючої пластини 32, таким чином, утворюючи поверхню АБ для аналізу проби 5, що являє собою поверхню, виконану з можливістю розміщення поверненої вниз на ступені оптичного емісійного спектрографа під час аналізу проби 5. Поверхня А для аналізу проходить у площині, де перша поверхня 44 закриваючої пластини 32 безпосередньо контактує з поверхнею, утвореною гребенем 39 (тобто

Зо площиною АР аналізу). Наприклад, у варіанті виконання на Фіг. 1-7А поверхня А5 для аналізу проходить у тій же площині, що й гребінь 39 корпусу 30, а саме в площині АР аналізу.

Конкретніше, як поверхня А5 для аналізу затверділої проби 5 металу, що прилягає до першої поверхні 44 закриваючої пластини 32, так і металевий гребінь 39, що перебуває в контакті з першою поверхнею 44 закриваючої пластини 32, продовжують площину АР аналізу, щоб допомогти закрити отвір ОЕС. У варіанті виконання на фіг. 8-ВА, обговорюваному більш докладно в даному документі, поверхня А5 для аналізу буде проходити в площині, де піднята центральна ділянка 69 закриваючої пластини 62 перебуває на одному рівні з першою поверхнею 70 корпусу 60.

У зв'язку із цим, коли розплавлений метал застигає в пробовідбірній камері 3, затверділа проба З металу утворюється невіддільно від корпусу 30. Вимірювальна головка 5 легко руйнується, дозволяючи видаляти пробовідбірну камеру З з несучої трубки 1 у передньому напрямку І занурення. Кліпса 4, що втримує пробовідбірну камеру 3, що складається з двох частин, видаляється. На відміну від звичайних пробовідбірних пристроїв проба 5 залишається прикріпленою до пробовідбірного корпусу 30. У зв'язку із цим вираз "проба", коли в даному документі згадується металевий зразок, що доставляється до ОЕС, належить до нероздільної сукупності витягнутої затверділої проби й пробовідбірного корпусу 30.

Потім проба 5 доставляється до ОЕС за допомогою звичайних засобів і прямо аналізується за допомогою ОБЕС без підготовки поверхні. Швидке охолодження проби 5 виключає окислювання поверхні, що звичайно зустрічається під час етапу виймання з форми. Це виключає необхідність у механічному шліфуванні й забезпечує швидкий аналіз проби 5 і повідомлення хімічного складу для процесу обробки металу, що очікує ці результати. Оскільки впускна трубка 7 і газовий отвір 33 (а також газовий з'єднувач 2) розташовані в корпусі 30, рознесеному від і, конкретніше, що перебуває нижче площини аналізу (а також нижче поверхні 40 для аналізу), замість охоплення обох сторін, як це звичайно зустрічається у двостулкових формах відомого рівня техніки, де ці компоненти лежать уздовж лінії рознімання форми, необов'язково видаляти впускну трубку 7 і газовий з'єднувач 2 з корпусу 30, щоб одержувати поверхню без окислів, таким чином, забезпечуючи створення затверділої проби 5 металу, що може бути безпосередньо розміщена на ОЕС без підготовки (тобто аналіз без підготовки).

Тобто ніяка частина впускної трубки 7 і газового отвору З3З/газового з'єднувача 2 не перетинається із площиною АР аналізу так, що впускна трубка 7 і газовий отвір З3З/газовий з'єднувач 2 не впливають на площину АР аналізу.

Невіддільність проби 5 і корпусу 30 приводить до подовження корпусу 30 по обидві сторони від затверділого металу (по гребеню 39) уздовж площини аналізу, забезпечуючи поліпшення у порівнянні з відомим рівнем техніки. Звичайні проби відомого рівня техніки повністю закривають отвір для аналізу ОЕС і, таким чином, мають розмір проби, що має більше матеріалу, ніж необхідно для прийнятної проби металу. Під час ОЕС іскра не повинна потрапляти на матеріал краю на етапі відбору проб ОЕС, тому цей отвір цілеспрямовано досить великий, як описано раніше. Інертний газ вдувається в іскрову камеру під час аналізу, тому витоки між аналізованою пробою 5 і ступенем спектрометра не припустимі.

Винахід використовує невіддільність проби 5 і корпусу 30, щоб також забезпечувати ділянку поверхні корпусу 30 для закриття отвору для аналізу. Корпус 30 пробовідбирача, що проходить перпендикулярно осі подовження, дозволяє зоні аналізу бути лише трохи більше, ніж площа припікання іскри ОЕС. У зв'язку з цим подовженням площини АР аналізу по корпусу 30 пробовідбирача об'єм розплавленого металу, що заповнює зону 35 аналізу корпусу 30 пробовідбирача, може бути набагато менше. Цей зменшений об'єм перетворюється в зменшене підведення теплоти, так що спільна теплота розплавленого металу, що заповнює зону 34, розподілу, зону 35 аналізу і вентиляційну зону 36, по суті менша, ніж у пристроях відомого рівня техніки, і у зв'язку із цим може бути виконане швидке охолодження для досягнення несегрегованої проби металу.

З посиланням на Фіг. 1-1А показана розібрана пробовідбірна камера 3. Конкретніше, Фіг. 7-

ТА показують корпус 30, що містить затверділу пробу 5 металу, що невіддільно міститься в ньому, при цьому закриваюча пластина 32 не показана, оскільки вона була від'єднана від корпусу 30. Корпус 30, що містить затверділу пробу 5 металу у формі, показаній на фіг. 1-1 А, може використовуватися для прямого аналізу за допомогою ОЕС. Поверхня А5 для аналізу містить поверхню ділянки 55 проби 5, утвореної в зоні 35 аналізу, що перебуває над зоною 34 розподілу заповнення металу. Ділянка 56, що залишилася, проби 5, що проходить від і суміжна з ділянкою 55 зони аналізу, складається з металу, що затік і затвердів у вентиляційній зоні З6 і, у крайньому випадку, можливо, у сполучному об'ємі 38. Однак переважно, щоб забезпечувати

Ко) виконання бажаного відношення довжини до глибини (Г/0) всіх сегментів пробовідбірної порожнини, як обговорювалося більш докладно в даному документі, розплавлений метал не повинен затікати в сполучний об'єм 38. Таким чином, ділянка 56, що залишилася, проби 5 може включати в себе нерівномірності, такі як нерівномірна структура 58, які не впливають на наступний аналіз ОЕС. Поверхня А5 для аналізу лежить у площині АР аналізу, і немає ніяких частин або сторонніх адгезивних матеріалів, які можуть порушити площину АР аналізу.

Різні зони 34, 35, 36 пробовідбірної камери 3, як обговорювалося вище, відповідають різним ділянкам затверділої проби 5 металу, утвореної в пробовідбірній камері 3. У зв'язку із цим розміри вентиляційної зони 36, зони 35 аналізу і зони 34 розподілу відповідають розмірам різних ділянок затверділої проби 5 металу, утвореної в них. Наприклад, глибина кожної із зон 36, 35, 34 відповідає товщині відповідної ділянки затверділої проби 5 металу. Зокрема, відношення довжини ГІ. до глибини О (Г/О) кожної зони 34, 35, 36 (і, таким чином, що відповідає відношення різних сегментів проби 5) являє собою критичний параметр винаходу. Зокрема, зона 34 розподілу, зона 35 аналізу і вентиляційна зона 36 переважно виконані у вигляді множини суміжних сегментів, що проходять від місця поблизу від заглибного кінця 16 до місця поблизу від протилежного кінця 18. Кожен сегмент має відношення довжини до глибини (ГГ /0).

Відношення Г/О сегментів послідовно збільшуються в міру збільшення відстані від першого отвору 20. Тобто відношення Г/0О одного сегмента більше відношення Ї/О0 суміжного попереднього сегмента однакової довжини в напрямку від заглибного кінця 16 до протилежного кінця 18. Це означає, що товщина проби 5, що виходить, зменшується в цьому ж напрямку від одного сегмента до іншого (тобто в напрямку потоку).

З усіма основними геометріями різних зон 34, 35, 36 пробовідбірної камери 3, що обчислюються, як обговорювалося вище, і використовуючи економічний вибір параметрів конструкції, критичний параметр відношення І /О може бути задоволений, знаючи, що в кожному перерізі кожної з вищезгаданих зон або сегментів корпус 30 пробовідбірної камери полегшує затвердіння проби 5 металу без змін (зокрема, збільшення) розміру глибини О пробовідбірної порожнини в напрямку уздовж поздовжньої осі Х, починаючи від впускної трубки 7 і проходячи до газового з'єднувача 2, а також розміру товщини проби 5 у тому ж напрямку.

Щоб уникнути утворення тріщин у пробі 5 під час затвердіння й охолодження до кімнатної температури, сума відношення І /О всіх сегментів пробовідбірної порожнини, як обговорювалося 60 більш докладно в даному документі, по всій довжині пробовідбірної порожнини (тобто довжина

Ї д зони 35 аналізу плюс довжина І вентиляційної зони 36), поділеного на середню глибину Ю відповідних сегментів (тобто відношення І /О0), повинна бути більше 25. Тобто сума відношення

Г/О кожного з окремих сегментів пробовідбірної порожнини повинна бути більше 25. Відношення

Г/О окремих сегментів може бути вибрано як рівномірно рознесені сегменти або зібрані групи за умови, що враховується загальна довжина І. пробовідбірної порожнини. Переважно, відношення

Г/О кожного окремого сегмента збільшується в напрямку від заглибного кінця і впускної трубки 7 до газового з'єднувача 2 (тобто глибина пробовідбірної порожнини і відповідно товщина проби 5 зменшуються).

Для кращого пояснення відношення І /О Фіг. 12 показує множину сегментів пробовідбірної порожнини, що включає в себе зону 34 розподілу, зону 35 аналізу і вентиляційну зону 36. З метою обчислення загального відношення І /О пробовідбірна порожнина (і, таким чином, також проба 5) може бути сегментована в такий спосіб, але може бути сегментована й іншим чином.

Перший сегмент 51 пробовідбірної порожнини містить першу ділянку зони 35 аналізу і першу ділянку зони 34 розподілу, що лежить нижче. Перший сегмент 51 має довжину І 51, ЩО проходить від першого кінця 80 зони 35 аналізу і зони 34 розподілу поблизу від впускної трубки 7 до першої проміжної точки 84. Перша проміжна точка 84 відповідає точці в корпусі 30 безпосередньо перед тим, як нижня поверхнею 34с зони 34 розподілу починає нахилятися нагору до вентиляційної зони 36. Загалом довжина І 5: першого сегмента 51 дорівнює або менше діаметра і, конкретніше, внутрішнього діаметра впускної трубки 7. Більш переважно, довжина /5: першого сегмента 51 дорівнює радіусу впускної трубки 7. Глибина першого сегмента 51 являє собою суму глибин відповідних ділянок зони 35 аналізу і зони 34 розподілу, у яких утворений перший сегмент 51. Глибина зони 34 розподілу, що відповідає першому сегменту 51, виміряється від границі 35с до горизонтально орієнтованої нижньої поверхні З4с і дорівнює обчисленому діаметру впускної трубки 7 плюс 1 мм.

Другий сегмент 52 пробовідбірної порожнини містить другу ділянку зони 35 аналізу і другу ділянку зони 34 розподілу, що лежить нижче. Другий сегмент 52 має довжину І 52, що проходить від першого сегмента 51 і, конкретніше, першої проміжної точки 84 до другої проміжної точки 86, що відповідає точці в корпусі 30, у якій нижня поверхня 34с перетинається з нижнім кінцем 35р зони 35 аналізу. Оскільки кут перетинання звичайно відомий (наприклад, кут переважно

Зо становить 60"), довжина І 52 другого сегмента 52 може бути обчислена. Глибина другого сегмента 52 визначається глибиною відповідних ділянок зони 35 аналізу і зони 34 розподілу, де

О береться як сума найбільшої глибини в напрямку від заглибного кінця сегмента і найбільшої глибини на кінці, протилежному заглибному кінцю сегмента, поділена на 2. Це обчислення може використовуватися для всіх сегментів, які показують зміну глибини по довжині.

Третій сегмент 53 пробовідбірної порожнини містить ділянку, що залишилася, зони 35 аналізу і має довжину Ізз, що проходить від другої проміжної точки 86 до третьої проміжної точки 88, що відповідає кінцю зони 35 аналізу і початку вентиляційної зони 36 корпусу 30.

Довжина І зз третього сегменту 53 звичайно може бути легко обчислена, оскільки загальна довжина зони 35 аналізу відома. Третій сегмент 53 має глибину, що відповідає глибині відповідної ділянки зони 35 аналізу.

Четвертий сегмент 54 пробовідбірної порожнини містить вентиляційну зону 36. Глибина вентиляційної зони 36 вибирається для спрощення обробки, хоча може бути вибрана однаково припустима інша глибина в межах діапазону цього параметра.

Щоб створити пробовідбірний корпус 30, що буде виконувати твердіння розплавленого металу до проби без тріщин з високою однорідністю відповідно до винаходу, наведені далі приклади забезпечують зразкові конфігурації відповідно до винаходу, але буде зрозуміло, що багато інших конфігурацій можливі в межах обсягу охорони винаходу.

Приклад 1

Пробовідбірний корпус 30 з алюмінію оброблений відповідно до Фіг. 1-6. Зона 35 аналізу має рівномірну глибину Юа, що складає 2 мм, над зоною 34 розподілу. Площа поверхні зони 35 аналізу для прикладу 1 визначається на основі кількості точок для аналізу, необхідних для аналізу ОЕС. Однак більша площа поверхні може бути забезпечена для 2-4 точок для аналізу, які є звичайними, причому переважним є 4 точки для аналізу. Оскільки типова точка для аналізу

ОЕС може мати розмір 6-8 мм і бажано, щоб точки не перекривалися, довжина І 4 зони 35 аналізу вибирається такою, що дорівнює 25 мм для розміщення З точок для аналізу. Варто розуміти, що вибрана кількість точок не змінює винахід, оскільки фахівець в галузі техніки може вибрати більшу кількість точок з розумінням, що збільшення довжини проби 5 і, отже, всіх компонентів пробовідбірної камери З обмежено тільки практичним розглядом розміру спектрографа. Також, при збільшенні розміру пробовідбірної камери З зростають матеріальні витрати, що перешкоджає забезпеченню економічного рішення. Також може бути вибрана менша кількість точок для аналізу, але звичайно 2 точки є мінімальною кількістю.

Подібним чином ширина УМд зони 35 аналізу вибирається такою, що дорівнює 10 мм з невеликим звуженням у перерізі, таким чином, що максимальна площа перерізу (тобто глибина, помножена на ширину) перебуває в напрямку | занурення. Таким чином, найбільша площа перерізу зони 35 аналізу, що розташована в напрямку І! занурення і, конкретніше, поблизу від впускної трубки 7, становить 20 мм: (тобто глибина, що складає 2 мм, помножена на ширину, що складає 10 мм). Оскільки площа перерізу впускної трубки 7 становить 0,5-2 від площі перерізу зони 35 аналізу, площа перерізу впускної трубки 7 у цьому прикладі може становити від 10 до 40 мм. Впускна трубка 7 являє собою кварцову трубку. У зв'язку з цим внутрішній діаметр впускної трубки 7 становить від 3,5 мм до 7,1 мм. Для цього прикладу впускна трубка 7 має внутрішній діаметр, що становить 4 мм (тобто площа перерізу, що складає 12,6 мм).

Оскільки площа перерізу впускної трубки 7 становить 0,20-0,70 від найбільшої площі перерізу зони 34 розподілу, площа перерізу зони 34 розподілу може становити приблизно від 18 до 63 мм". Друга ділянка нижньої поверхні 34с зони 34 розподілу перетинає нижній кінець 3565 зони 35 аналізу під кутом 60".

Площа перерізу вентиляційної зони 36 у найбільшій ділянці становить 2 мм. Оскільки ширина зони 35 аналізу становить 10 мм, середня глибина Оу вентиляційної зони 36 становить 0,2 мм.

Таким чином, ділянка для аналізу проби 5, отримана з використанням корпусу 30 з прикладу 1, має довжину, що складає 25 мм, і товщину, що складає 2 мм (тобто відповідає розмірам зони 35 аналізу). Спочатку обчислюється відношення І/О для зони 34 розподілу. Зона 34 розподілу має першу глибину від межі 35с зони 35 аналізу до горизонтальної нижньої поверхні 34с зони 34 розподілу, що дорівнює обчисленому внутрішньому діаметру впускної трубки 7 (тобто 4 мм) плюс 1 мм. Ця глибина тягнеться від другого кінця 22 впускної трубки 7 на відстань, що дорівнює внутрішньому діаметру впускної трубки 7 (тобто 4 мм). Г/0Ої першого сегмента 51 являє собою довжину Із: першого сегмента 51, що становить 4 мм, поділену на загальну глибину першого сегмента 51, що являє собою глибину, що складає 2 мм, плюс 1 мм плюс внутрішній діаметр впускної трубки, що становить 4 мм, що дорівнює 4/7 або 0,57.

Зо Далі нижня поверхня зони розподілу нахиляється переважно під кутом 60 градусів, поки вона не перетнеться з нижньою поверхнею зони аналізу. Знаючи, що кут перетинання між нижньою поверхнею 34с зони 34 розподілу і нижнім кінцем 35 зони аналізу становить 60", похила ділянка другого сегмента 52 перетне нижню поверхню зони аналізу на відстані 2,9 мм після точки 84. Отже, І /О2 другого сегмента 52 являє собою довжину І 52 другого сегмента, що становить 2,9 мм, поділену на загальну глибину другого сегмента 52, що являє собою найбільшу глибину уздовж 84, що дорівнює 7, плюс найбільша глибина уздовж 8 6, що дорівнює 2, обидві з яких поділені на 2, або 9/2 для глибини 52, і Г/О сегмента 52 дорівнює 2,9/4,5 або 0,64.

Третій сегмент 53 має глибину, що дорівнює тільки глибині зони 35 аналізу (тобто 2 мм), і довжину із, що відповідає довжині, що залишилася, для первинно обчислених 25 мм поздовжньої поверхні зони 35 аналізу (тобто 25 мм-6,9 мм-18,1 мм). Отже, Г/Оз третього сегмента 53 становить 9,05.

Четвертий сегмент 54 для обчислення конструкції цього пробовідбірного корпусу 30 відповідає вентиляційній зоні 36. Довжина четвертого сегмента 54 (тобто довжина вентиляційної зони 36) невідома і визначається виходячи з її відповідності правилу, що сума І /О0 всіх сегментів більше 25. Наприклад, якщо вентиляційна зона має довжину 2 мм і глибину 0,2 мм, то це приведе до значення І /О45, що становить 10, і, таким чином, сума відношення І /О всіх сегментів проби 5 (тобто 0,57-0,64-9,054-10) буде становити 20,3. Оскільки ця сума не перевищує 25, очевидно, що довжина вентиляційної зони 36, що складає 2 мм, неприйнятна для цього прикладу. Точніше, як мінімум, необхідна довжина вентиляційної зони 36, що складає

З мм, для одержання загального Г/О0225. У цьому прикладі довжина вентиляційної зони 36 вибрана такою, що дорівнює 5 мм, і у зв'язку із цим сума (Г/О) -35, 3, що перебуває приблизно в середині діапазону всіх економічних можливостей (тобто 25«сума( /0)«50).

У зв'язку із цим показано, що довжина кожного сегмента може бути надто мала, щоб бути вимірюваною і як і раніше забезпечувати необхідний результат. Менші сегменти бажані для конструктора для відповідності критеріям, які полягають у тому, що жоден Г/О окремого сегмента не може зменшуватися за значенням у напрямку від впускної трубки 7 до газового з'єднувача 2.

З огляду на необхідне відношення мас, що становить від 9 до 12, пробовідбірна камера З бо цього прикладу має корпус 30 масою приблизно 56 г і закриваючу пластину масою приблизно

9, г для вилучення і охолодження проби металу масою б г (тобто відношення мас, що становить 10,9).

Приклад 1 показує особливо переважний варіант виконання винаходу.

Приклад 2

Пробовідбірний корпус 30 з алюмінію обробляється відповідно до Фіг. 1-6. Зона 35 аналізу має рівномірну глибину Юа, що складає 2 мм, над зоною 34 розподілу. Довжина І 4 зони 35 аналізу вибрана такою, що дорівнює 32 мм для розміщення 4 точок для аналізу.

Подібним чином ширина МУд зони 35 аналізу вибирається такою, що дорівнює 10 мм із незначним звуженням у перерізі, так що максимальна площа перерізу (тобто глибина, помножена на ширину) перебуває в напрямку | занурення. Таким чином, найбільша площа перерізу зони 35 аналізу, що розташована в напрямку | занурення і, конкретніше, поблизу впускної трубки 7, становить 20 мм: (тобто глибина, що складає 2 мм, помножена на ширину, що складає 10 мм). Оскільки площа перерізу впускної трубки 7 становить 0,5-2 від площі перерізу зони 35 аналізу, площа перерізу впускної трубки 7 може становити від 10 до 40 мм.

Впускна трубка 7 являє собою кварцову трубку. У зв'язку із цим внутрішній діаметр впускної трубки 7 становить від 3,5 мм до 7,1 мм. Для цього прикладу впускна трубка 7 має внутрішній діаметр, що становить 5 мм (тобто площа перерізу, що складає 19,6 мм7). Оскільки площа перерізу впускної трубки 7 становить від 0,20 до 0,70 від найбільшої площі перерізу зони 34 розподілу, площа перерізу зони 34 розподілу може становити приблизно від 28 до 98 мм". Друга ділянка нижньої поверхні 34с зони 34 розподілу перетинає нижній кінець З5Ь зони 35 аналізу під кутом 60".

Площа перерізу вентиляційної зони 36 у найбільшій ділянці становить 1 мм. Оскільки ширина зони 35 аналізу становить 10 мм, середня глибина Оу вентиляційної зони 36 становить 0,2 мм.

Таким чином, ділянка для аналізу проби 5, отримана з використанням корпусу 30 із прикладу 1, має довжину, що складає 32 мм, і товщину, що складає 2 мм (тобто відповідає розмірам зони 35 аналізу). Спочатку обчислюється відношення І /О для зони 34 розподілу. Зона 34 розподілу має першу глибину від межі 35с зони 35 аналізу до горизонтальної нижньої поверхні 34с зони 34 розподілу, що дорівнює обчисленому внутрішньому діаметру впускної трубки 7 (тобто 5 мм) плюс 1 мм. Ця глибина тягнеться від другого кінця 22 впускної трубки 7 на відстань, що дорівнює внутрішньому діаметру впускної трубки 7 (тобто 5 мм). Г/О1 першого сегмента 51 являє собою довжину Ії першого сегмента 51, що становить 5 мм, поділену на загальну глибину першого сегмента 51, що являє собою глибину, що складає глибина 2 мм плюс 1 мм плюс внутрішній діаметр впускної трубки, що становить 5 мм, що дорівнює 5/8 або 0,625.

Далі нижня поверхня зони розподілу нахиляється переважно під кутом 60 градусів, поки вона не перетнеться з нижньою поверхнею зони аналізу. Знаючи, що кут перетинання між нижньою поверхнею 34с зони 34 розподілу і нижнім кінцем 35 зони аналізу становить 60", похила ділянка другого сегмента 52 перетне нижню поверхню зони аналізу на відстані 3,5 мм після точки 84. У зв'язку із цим Г/О2 другого сегмента 52 являє собою довжину І 52 другого сегмента, що становить 3,5 мм, поділену на найбільшу глибину в точці 84, що становить 8 мм, плюс найбільша глибина в точці 86, що становить 2 мм, кожна з яких поділена на 2, що дорівнює 5 мм. І /О 52 дорівнює 3,5/5 або 0,7.

Третій сегмент 53 має глибину, що дорівнює тільки глибині зони 35 аналізу (тобто 2 мм), і довжину і!зз, що відповідає довжині, що залишилася, для первинно обчислених 32 мм поздовжньої поверхні зони 35 аналізу (тобто 32 мм-8,5 мм-23,5 мм). Отже, Г/Оз третього сегмента 53 становить 11,75.

Четвертий сегмент 54 для обчислення конструкції цього пробовідбірного корпусу 30 відповідає вентиляційній зоні 36. Довжина четвертого сегмента 54 (тобто довжина вентиляційної зони 36) невідома й визначається виходячи з її відповідності правилу, що сума

Г/О всіх сегментів більша 25. Наприклад, якщо вентиляційна зона має довжину 2 мм з глибиною 0,2 мм, це приведе до значення 1 /О4, що становить 10, і, таким чином, сума відношення 1 /О всіх сегментів проби 5 (тобто 0,625--0,74-11,75-10) буде становити 23,07. Оскільки ця сума не перевищує 25, мабуть, що довжина вентиляційної зони 36, що складає 2 мм, неприйнятна для цього прикладу. У цьому прикладі довжина вентиляційної зони 36 вибрана такою, що дорівнює 5 мм, і у зв'язку з цим сума(//2)-48, що перебуває у верхній межі діапазону всіх економічних можливостей (тобто 25«хсума(( /0)«50).

У зв'язку з цим показано, що довжина кожного сегмента може бути надто малою, щоб бути виміряною і як і раніше забезпечувати необхідний результат. Менші сегменти бажані для бо конструктора для відповідності критеріям, які полягають у тому, що жоден Г/О окремого сегмента не може зменшуватися за значенням у напрямку від впускної трубки 7 до газового з'єднувача 2.

Таким чином, з наведених вище прикладів фахівцеві в галузі техніки може бути зрозуміло, що всі розміри проби 5 металу можуть бути обчислені на основі розмірів корпусу 30.

Зонд 10 і, зокрема, пробовідбірна камера З можуть бути використані у всіх галузях застосування відбору проб, де застосовуються звичайні традиційні пробовідбірні пристрої відомого рівня техніки. Переваги даного винаходу найкраще зрозумілі у світлі процесів обробки розплавленого металу, які є дуже швидкими, і де зайва обробка металу і/або зайва обробка тепла можуть приводити до більших додаткових витрат з погляду часу і матеріалів, яких можна було б уникнути за допомогою легко доступного хімічного складу металу в місці процесу обробки.

Винахід забезпечує усунення недоліків відомого рівня техніки шляхом забезпечення затверділої проби металу, виконуючи наступні вимоги: проба металу аналізується на оптичному емісійному спектрометрі, затверділа проба металу не має газової пористості й уловленого шлаку, плоска поверхня, що витягається, для аналізу не має ліній потоку текучого середовища, що встановлюють відстань від поверхні до анода ОЕС, поверхня проби не піддається окислюванню, однорідна проба металу має максимальну товщину, перпендикулярну площині аналізу, для виключення ділянок металевої і неметалевої сегрегації, поверхня для аналізу проби охоплює приблизно 10х30 мм і, таким чином, забезпечує достатню площу поверхні для одержання щонайменше 2, переважно 4 іскор, і поверхня проби лежить у тій же площині, що й пробовідбірний корпус, у якому метал, що відбирається, охолоджується, таким чином, що площина поверхні для аналізу проби проходить без переривання в обох напрямках поверхні по пробовідбірному корпусу 30 (а саме, по гребеню 39) зі зміною, що становить менше 0,1 мм.

Фахівцеві в галузі техніки буде зрозуміло, що в описані вище варіанти виконання можуть бути внесені зміни, не відходячи від широкої концепції винаходу. У зв'язку з цим варто розуміти, що цей винахід не обмежений конкретними розкритими варіантами виконання, але він

Зо призначений для охоплення модифікацій у межах суті та обсягу охорони винаходу, як визначено прикладеною формулою винаходу.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

   1. Пробовідбирач для відбору проб з ванни розплавленого металу, який містить: вузол пробовідбірної камери, що має закриваючу пластину і корпус, корпус має заглибний кінець, обладнаний впускною трубкою, і включає у себе пробовідбірну порожнину, що містить зону розподілу, що перебуває в сполученні по текучому середовищу із впускною трубкою, зону аналізу, суміжну зоні розподілу, і вентиляційну зону, суміжну і розташовану після зони аналізу в напрямку потоку розплавленого металу, причому ділянка зони аналізу лежить над зоною розподілу, який відрізняється тим, що: площа поперечного перерізу впускної трубки становить від 0,5 до 2 площ поперечного перерізу зони аналізу і становить від 0,20 до 0,70 від максимальної площі поперечного перерізу зони розподілу, зона аналізу має глибину більше 1,5 мм і менше 3 мм, і довжина, і ширина вибираються на основі заданої кількості точок для аналізу, вентиляційна зона має глибину від 0,1 мм до 1 мм, ширину, яка дорівнює або менша, ніж ширина зони аналізу, і обчислювану довжину, пробовідбірна порожнина розподіляється на чотири суміжних сегменти в такий спосіб: перший сегмент містить першу ділянку зони аналізу і першу ділянку зони розподілу, яка лежить нижче, перший сегмент має довжину Ії, що дорівнює внутрішньому діаметру впускної трубки, і глибину О:, що дорівнює сумі глибини зони аналізу «т внутрішній діаметр впускної трубки я 1 мм, другий сегмент містить другу ділянку зони аналізу і другу ділянку зони розподілу, яка лежить нижче, нижня поверхня другої ділянки зони розподілу перетинається з нижньою поверхнею зони аналізу під кутом від 407" до 90", переважно 60", другий сегмент має довжину 1», що обчислюється на основі кута перетинання, і глибину О2, що дорівнює сумі найбільшої глибини зони аналізу і глибини 0, поділених на 2,

   третій сегмент містить третю ділянку, що залишилася, зони аналізу, третій сегмент має довжину І з, що дорівнює довжині зони аналізу мінус довжини І, І» першого сегмента і другого сегмента, третій сегмент має глибину Оз, що дорівнює глибині зони аналізу, і четвертий сегмент містить вентиляційну зону, четвертий сегмент має довжину І 4, що дорівнює обчислюваній довжині вентиляційної зони, і глибину Ох, що дорівнює глибині вентиляційної зони, чотири суміжних сегменти задовольняють наступній формулі: (І 1/01)-(І 2/О2)--(І з/Оз)-4(І 4/О4)»25.

   2. Пробовідбирач за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що пробовідбірна порожнина і впускна трубка вирівняні уздовж загальної поздовжньої осі.

   3. Пробовідбирач за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що відсутні збільшення розміру ширини пробовідбірної порожнини після кінця зони розподілу в напрямку потоку розплавленого металу.

   4. Пробовідбирач за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що загальна довжина зони аналізу і вентиляційної зони становить від 20 мм до 50 мм, переважно З0 мм.

   5. Пробовідбирач за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що зона аналізу має рівномірну глибину над зоною розподілу, а площа перерізу зони аналізу поступово звужується в напрямку потоку розплавленого металу.

   б. Пробовідбирач за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що площа перерізу вентиляційної зони поступово звужується в напрямку потоку розплавленого металу.

   7. Пробовідбирач за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що зона аналізу, зона розподілу і вентиляційна зона виконані у вигляді множини суміжних сегментів, причому кожен сегмент має відношення довжини до глибини, а сума відношень довжини до глибини множини сегментів більше 25.

   8. Пробовідбирач за будь-яким з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що зона розподілу, зона аналізу і вентиляційна зона виконані у вигляді множини суміжних сегментів, причому кожен сегмент має відношення довжини до глибини, а відношення довжини до глибини сегментів послідовно збільшуються у міру збільшення відстані від першого отвору.

   Ж В г: й Я Щі ще 10 " ! и З В -- й а «жа Шик Бі ззавкххааанАКААА Лв ькиливк т | Ї Й ши ще ши ш: шри ши.

   и. і ше ШИ ц | Г--в рою | і 8 З ї - | оеусту, Ї і: т ска ше 7 Е -А- Ши і Е 1 х фіг. 1 ра 4 м її пат : р кан 2 сх - 2 30 Хе 32

   Фіг. 2 х ї і з зей с лк ши ши: шик 174 щ 516 пе і ни ші

   ! . ! х

   Фіг. З т ів-0 З

   38... | й сли ЩІ / і 40 1 о 35--| 1/1 | зов Ши -39 34 ше Ше щи. М ОСА КТК да в Ж 20

   Фіг. 4 та а, зо 2217 а ЧА ЧЕ А ДН м дае і «вастснеснйМ і-ї і

   Фіг. 4а 42

   І р нн З Фіг. 5 г 32 31 32 м «ЩІ /

   46 й Фіг.

   Ба ше Сини я. ГП-з 40--- Вт сеча Я - 30 за Зба и 32-65 Не | ШУ, Звання рити ЗБ я ав ррии й - шен ни су на чий ня Заг зда бот ; тор т КЕ Г. Й Шиз і 317 у | |та я АР ші ше Ши ї АТО

   Фіг. 6

   2: АТ зо ЧЕ зо ОКУ | дв з ва

   67.

   Фіг. 8

   АР. Ше ТО

   Фіг. Ва йе 72

   Ше |) 0-74 69 | ЩІ

   Фіг. 9 62

   61. 2 з Кл ше

   Фіг. За м 1-й сю м. 1-7 за. ов оку І я й '. р: ши Щи зв 5555 -7 ВО ЗА сотня (

   34. | и 2-7 чт -й Ша ще й й з І ю-- Ді ай Я Й і ; рн міо шт й ши щи я ЦИ ЕН И Ши ЩИХ М і ни Ша АЕ іш Винний р: и

   Фіг. 10.

   А. -- ШИ й ся КУ ж Ше г оц ехо Е й 74 лі б. "ух б ЧЕ зве За х. оо :

   Фіг. 11 7 в ч Н І х е З во-- ше БІБ, . ' ко я ; ' "ва з Ва Ва

   Фіг. 12