Датчик для определения концентрации паров металлов в газовой среде

 

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано для диагностики разгерметизации жидкометаллического контура термоэмиссионных ядерно-энергетических установок. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих температур датчика и повышение точности измерений. Датчик для определения концентрации паров в газовой среде содержит подложку 1 с токопроводящими слоями 2, 3 из графита и токовводы 4 - 7. Чаша 8 экранирует слой 3. Все детали датчика соединены с помощью крепежного элемента 9. Концентрация паров определяется за счет изменения сопротивления графитовых слоев 2 и 3, которое обусловлено сорбцией паров на графите. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>)s Н 01 J 45/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495387/21 (22) 18.10.88 (46) 30.07.91. Бюл, ¹ 28 (72) А.Г,Каландаришвили, Б.С.Степеннов, LU.Ø.Øàðòàâa, В.А,Кучухидэе и T.Ä.Ñàðäèÿ (53) 621,362 (088.8) (56) Голушко В. В„Дунаев В.С., Кузнецов А.M.

Принципь. построения системы обнаружения течей в парогенераторах акустическим методом, Препринт НИИАР. Димитровград, 1984, № 33/645, с,16, Авторское свидетельство СССР

N579570,,кл. G 01 N 27/02, 1977, (54) ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПАРОВ МЕТАЛЛОВ В ГАЗОВОЙ СРЕДЕ

„„Я3 „„1667176 А1 (57) Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано для диагностики разгерметизации жидкометаллического контура термоэмиссионных ядерно-энергетических установок. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих температур датчика и повышение точности измерений. Датчик для определения концентрации паров в газовой среде содержит подложку 1 с токопроводящими слоями 2,3 из графита и токовводы

4-7, Чаша 8 экранирует слой 3. Все детали датчика соединены с помощью крепежного элемента 9. Концентрация паров определяется за счет изменения сопротивления графитовых слоев 2 и 3, которое обусловлено сорбцией паров на графите. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1667176

Изобретение относится к области атомной энергетики, в частности к средствам

, анализа газовой среды, и может быть использовано для диагностики разгерметизации жидкометаллического контура 5 термоэмиссионных ядерно-энергетических установок.

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих температур датчика и повышение точности измерений. 10

На фиг.1 схематически показан предложенный датчик; на фиг.2 — поперечный раз рез А-А на фиг,1; на фиг.3 — температурная зависимость электросопротивлений графи,товых слоев датчика; на фиг.4 -- скорость 15

; изменения отношения абсслютных значе, ний электросопротивлений графитовых слоев датчика в зависимости от интенсивности потока паров натрия, Датчик содержит диэлектрическую под- 20

|, ложку 1 с чувствительными, токопроводящи,ми слоями 2,3 из графита и токовводы 4 — 7,,Чаша 8, служащая для экранирования по верхности чувствительного слоя 3 от контак",га с парами металлов, также выполнена из 25

Pi 3ëeKòpè÷åñêoã0 материала, Все детали датчика жестко соединены между собой с помощью крепежных элементов 9, Датчик для определения наличия паров

Металлов в газовой среде изготавливают, 30

Например, путем газотермического осаждения графита толщиной 0,1 — 1 мкм на две противоположные стороны подложки из окиси алюминия размерами 50х20х3 ммз.

Датчик работает следующим образом. 35

Предварительно датчик размещают в вакуумной камере, к токовводам подсоедийяют измерительный прибор (компаратор опротивлений типа Щ 68201) и определяют с тношение абсолютных значений электро- 40 сопротивлений графитовыхслоев R>/R2. Benlwuva отношения R>/R2 для любой пары графитовых слоев будет оставаться постоянной (с точностью +. 2%1 во всем диапазоне рабочих температур (фиг.З), так как 45 трафитоаиа слои находятся орактинаоки и одинаковых температурных и радиационных условиях. При введении в вакуумную камеру паров, например, натрия происхпдит их сорбция графитовым слоем 2 с образованием соединения внедрения. В результате этого процесса отношение R1/R2 изменится, так как натрий внедрится только в графитовый слой 2, поскольку чаша 8 предотвращает контакт паров натрия с графитовым слоем 3.

На фиг,4 видно, что скорость изменения отношения R1/R2 однозначно зависит от интенсивности потока паров натрия.

Так, например, при потоке паров натрия

-б 2.

7 10 г/см с 107 .-ное изменение отношения R>/R2 достигается за 1,5 мин. Регенерация слоя графита может быть осуществлена путем прогрева датчика до 1000 К в течение

10 мин, Использование графита в качестве чувствительного токопроводящего слоя позволяет повысить рабочую температуру датчика, а введение в конструкцию датчика второго слоя графита, экранированного от контакта с парами металлов диэлектрической чашей, исключить принятие специальных мер для стабилизации рабочей температуры датчика и пренебречь влияни.ем радиации на электропроводность чувствительного слоя, Формула изобретения

1. Датчик для определения концентрации паров металлов в газовой среде, преимущественно в термоэмиссионных преобразователях, содержащий диэлектрическую подложку, на лицевую поверхность которой нанесен чувствительный токопроводящий слой, соединенный с токовводами, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур и повышения точности измерений, на обратную поверхность подложки нанесен дополнительный токопроводящий слой, электрически изолированный от слоя на лицевой поверхности подложки и экранированный от контакта с парами металлов, а в качестве материала для токопроводящих слоев использован графит, толщина слоев которого выбрана 0,1 — 1 мкм.

2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что экран выполнен в виде чаши из диэлектрического материала.

1667116

3, кОи ббпр тк

70 N 2d 25 дтпл

ЮюГ 4

Составитель Д. Рау

Редактор О. Спесивых Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 2530 Тираж 315 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101