[发明专利]测定金属熔体或熔渣中氧活性用的测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定金属熔体尤其铁、钢或铸铁熔体或者熔渣中氧活性用的测量装置，在支承管端部设置有测量头，该测量头上置有一个电化学测量元件，其中所述电化学测量元件具有一端封闭的固体电解质管，该固体电解质管的封闭一端和至少其外周的一部分被一根一端封闭的钢管包围，其中在所述固体电解质管内的封闭端内设置有一种标准材料和一种邻接所述标准材料的填料，其中沿所述固体电解质管用这样的方式置有一根用作电极的金属棒：一方面，使该金属棒与所述标准材料接触，而另一方面，又使之伸出所述固体电解质管的开口端，并且其中所述固体电解质管的开口端上设有一个套盖。

背景技术

这种类型的测量装置已公开在DE 30 21 949 A1。这种测量装置上设有一根固体电解质管，该固体电解质管的开口端用橡皮塞气密的封闭。所用橡皮塞伸入固体电解质管中，并贴靠在其内壁上，以此使密封程度尤其取决于橡皮塞与固体电解质管接触面的大小。测量过程中，将此装置浸泡到钢熔体中。随之发生非常快和急剧的温度变化。由于被封闭在固体电解质管里面的气体内部压力大增，因而对固体电解质管或其金属外壳的强度的特殊要求必须重视。

为解决石英玻璃管所引起的类似问题，GB 1 473 761中建议，经由一根通气管将惰性物料中的气体引导到外面。DE 28 42 136 A1中记叙了另一种测定金属熔体氧活性用的测量装置。

发明内容

构成本发明基础的发明目的是，改进现有技术中的已知技术方案。

根据本发明所述，该发明目的可用主权利要求中所描述的技术特征来实现。由于该套盖的结构呈帽形，它套装在所述钢管或固体电解质管的外表面上，本发明所设套盖的气体渗透性可在结构上不产生张力，因而可保证套盖中所限定的气体渗透总的外形。优选的是，该套盖上设有一些孔。这些孔设置在所述固体电解质管的开口端的附近，因而在固体电解质管内与周围环境之间可进行气体交换。以此方式，当固体电解质管内部温度发生变化时，至少在很大程度上防止了压力升高，而且同时也防止了水气渗入电化学元件内部。为此，限制这些孔的尺寸。

本发明的优选实施方式记叙于各从属权利要求中。

现已证明适宜的是，将该套盖制成塑料套盖，特别是用聚丙烯制成的套盖。塑料具有弹性，允许紧密地与所述固体电解质管外表面配合。这种塑料套盖优选借助于弹簧搭扣，即利用锁销件固定在所述钢管或固体电解质管上。在所述套盖的中心部位上，设有一个衬套，该衬套在组装之前的直径比电极略小，电极经由衬套插入。如此，在弹性的作用下可保证套盖紧紧封住电极。合宜的是，套盖也从液密配合在钢管或固体电解质上，特别是借助弹性。为透气起见，套盖可以是多孔性。

优选的是，环绕所述固体电解质管的纵轴线均匀地设置一些孔，特别是3至5个孔。这些孔优选设置在套盖的一个大致垂直于所述固体电解质管轴线取向的平面部分上。该套盖上优选设有一个与电极紧密配合的管状部分。在该管状部分和套盖套装在钢管或固体电解质管外表面上的环形部分之间，宜设置一个圆锥形部分。此外，另一个办法是，可在该圆锥形部分上设置一些孔。

下面结合附图来描述本发明的一个具体实施方案。

附图说明

图1为本发明测量元件的横截面，同时详示了锁定机构。

图2为测量元件平面图。

具体实施方式

图1中所示的电化学测量元件设置在例如DE 30 21 949 A1或DE 2842 136 A1中所述的测量头中，该测量头由支承管用已知方式固定。

所述固体电解质管1由二氧化锆制成，其一端封闭，并被包套在同样一端封闭的钢管2中。在所述固体电解质管1的末端部，置有一种由铬和二氧化铬组成的混合物，如标准材料(reference material)3。置于该标准材料之上的填料4，例如为氧化铝。在所述填料4上面，置有一种透气性胶泥6，它把所述固体电解质管1的开孔区封闭。在所述固体电解质管1中，中心置有一根钼棒，用作电极5。所述钢管的开口端用一个由聚丙烯制成的塑料套盖7盖住。所述塑料套盖7借助弹性紧密套装在所述钢管2的外表面上，并借助凹槽9内的止动锁销8固定就位。与套装在所述钢管2外周上的塑料套盖7相连的部分，是一个垂直于所述固体电解质管轴线取向的环形部分10，其上设置了多个孔。该平面的环形部分10借助于圆锥形部分12与电极5邻接，该圆锥形部分与一个管状部分13连接。这个管状部分13紧密套装在电极5上。在分解状态下，所述管状部分13的孔道略小于电极5的横截面。装配时，将管状部分13扩大，再紧密装配在电极5上。

多个孔11环绕电极5均匀分布。总的来说，在任何情况下4个孔11的横截面稍大于0.01mm²。