Устройство для измерения химическогопотенциала активного элемента атмосферы

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккк

Социапистнческик

Республик iii840194 (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 11 ° 01.78 (21) 2572761/22-02 (51)М. Кл. С 23 С 11/10 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР до делам нэабретений и открытий (23)Приорнтет — .

Опубликовано 23.06.81 Бюллетень №23

Дата опубликования описания 26.06.81 (53) УДК621.785. .5.002.5 . (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.В. Дембовский, С.А. Плавков и И.М. Мор тейн

Северо-Западный заочный политехнический инстит1ут(71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХИГ1ИЧЕСКОГО

ПОТЕНЦИАЛА АКТИВНОГО ЭЛЕМЕНТА АТМОСФЕРЫ

Изобретение относится к химикотермической обработке металлов специальными атмосферами, содержащими" активные элементы для поверхностного насыщения металлических изделий.

По основному авт.св. Ф, 554311 известно устройство для измерения активного элемента в виде углерода . науглероживающей или обезуглероживающей атмосферы. Это устройство содержит диффузионно-проницаемую трубто ку, установленную в рабочем пространстве печи для цементации или обезуглероживания, газоанализаторы и контрольно-измерительные приборы, причем трубка и газоанализаторы образуют

15 замкнутый контур непрерывной цирку-, ляции вспомогательного газа (например смеси М и, Н, Н О, СО, С02), к которому последовательно подключены

20 гидрозатвор и ресивер, а параллельно газоанализатору СО присоединены анализаторы всех углеродсодержащих компонентов И7.

Недостаток данного устройства заключается в том, что оно применимо только для измерения потенциала угле рода в процессах науглероживания или обезуглероживания стальных изделий.

Цель изобретения — расширение области применения устройства на процессы газового борирования и измерение химического потенциала бора.

Эта цель достигается тем, что устройство снабжено соединенным с замкнутым контуром резервуаром со стабилизатором температуры, причем трассы контура вне печи теплоиэолированы, а выходы газоанализаторов на Н и

НС1 соединены с блоком вычисления отношения объемных концентраций Но/НС1

На чертеже дана схема устройства.

В рабочем пространстве печи I c борируемыми изделиями 2 устанавливается диффузионно проницаемая трубка

3 из кислотно-жароупорного сплава.

В замкнутый контур трубки вне печи включены насос 4 и блок 5 гаэоанали3 8401 заторов на Н, НС! и ВС1, соединенных между собой параллельно. К замкнутому контуру постоянно присоединены резервуар б с концентрированной соляной кислотой снабженный стабиФ

5 лизатором температуры 7, и сигнальньм манометр 8. Выходы газоанализат оров на Н >и НС! подключены к блоку

9 вычисления отношения объемных концентраций 1 2/НС1, выход которого соединен с вторичным показывающим самопишущим и регулирующим прибором

10. Все трассы замкнутого контура вне печи покрыты слоем тепловой изо" ляции 11 дпя предотвращения конденсации паров.

Концентриванная соляная кислота выделяет пары НС1, заполняющие внут— реннее пространство замкнутого контура и совершающие по нему непрерывную 20 циркуляцию под действием насоса.

Стабилизатор температуры соляной кисо лоты (например на уровне +56 С), обеспечивает постоянное парциальное давление НС! в замкнутом контуре.

Выделяющийся из технологического газа бор насьпцает поверхностный слой находящихся в рабочем пространстве печи борируемых изделий 2. Вместе с ними насыщается бором материал диффузионно-проницаемой трубки 3. Для обеспечения надлежащей стойкости ее в условиях процесса газового борирования эта трубка .изготовляется из кислотно-жароупорных сплавов, на- 35 пример типа ОЗХН28ИДТ или ОбХН28)ЩТ.

Газ, циркулирующий по замкнутому контуру, вступает с бором материала трубки 3 в обратимое химическое взаимодействие

В + ЗНС! ВС1,+ — Н

3 g Я

В результате многократной циркуляции газа по замкнутому контуру достигается термодинамическое равновесие системы. 45

В состоянии. равновесия мерой хими" ческого потенциала бора атмосферы в

94 4 рабочем пространстве печи является непосредственно измеряемое газоанализатором содержание паров ВС1 (например по поглощению электромагнитноro излучения) или отношение объемных концентраций Н /НС1, численно равное отношению соответствующих парциаль ных давлений в системе. Для вычисле ния указанного отношения между выходами газоанализаторов на Ff < и НС! и входом вторичного прибора включен блок вычисления отношения, например ,на ферродинамических преобразователях.

Давление газа внутри замкнутого контура контролируется манометром 8, сигнализирующим о потере герметичности контура в аварийных ситуациях.

Эффективность предлагаемого устройства заключается в том, что оно позволяет организовать автоматический контроль химического потенциала бора в процессах газового борирования, обеспечить условия формирования стабильного борированного слоя .и тем самым повысить качество процесса термообработки, т.е. долговечность борируемых изделий.

Формула изобретения

Устройство для измерения химического потенциала активного элемента атмосферы по авт.св. № 554311, о ти и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью измерения химического потенциала бора, оно снабжено соединенным с замкнутым контуром резервуаром со стабилизатором температуры, причем трассы контура вне печи теплоизолированы, а выходы газоанализаторов на

Н и НС1 соединены с блоком вычисления отношения объемных концентраций

Н /НС!

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 554311, кл, С 23 С 11/10, 1977.

840}94

Составитель Е. Шадек

Редактор С. Патрушева Техред А.Бабинец . Корректор М. Шароши

Заказ 4673 37 Тираж 1048 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4