Пристрій для вимірювання температури у розплавах металів та спосіб його виготовлення

1. Пристрій для вимірювання температури у розплавах металів, зокрема у розплавах чавуну і сталі, який містить термоелемент, встановлений у термоелементній трубці, зовнішній захисний корпус, виготовлений в основному із графіту та оксиду металу, причому термоелементна трубка вставлена у захисний корпус з утворенням проміжку між ними, в якому розміщений ізоляційний матеріал і кисневідновлювальний матеріал, який відрізняється тим, що ізоляційний матеріал і кисневідновлювальний матеріал у вигляді порошкової суміші утворюють трубку (2; 2'; 2"), яка з проміжком охоплює термоелементну трубку (3), або яку з проміжком охоплює захисний корпус (1). 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що як ізоляційний матеріал використовують оксид, зокрема оксид алюмінію, а як кисневідновлювальний C2 2 (11) 1 3 міщений газопоглинальний матеріал. Цей газопоглинальний матеріал може у вигляді трубки охоплювати термоелементну трубку. Матеріал пристрою під час експлуатації зазнає значних коливань температури і тому виникають теплові напруження. Теплові напруження можуть призвести до пошкодження окремих матеріалів. Крім того, подібні пристрої відомі із GB 2193375. В основі винаходу лежить задача розробки вдосконаленого пристрою для вимірювання температури у розплавах металів. Задача вирішена ознаками незалежних пунктів формули винаходу. Відповідний винаходові пристрій для вимірювання температури у розплавах металів, зокрема у розплавах чавуну і сталі, який містить термоелемент, встановлений у термоелементній трубці, зовнішній захисний корпус, виготовлений в основному із графіту і оксиду металу, причому термоелементна трубка вставлена у захисний корпус з утворенням проміжку, і причому у проміжку розміщений ізоляційний матеріал і кисневідновлювальний матеріал. Під термоелементною трубкою у смислі даного винаходу слід розуміти принаймні з одного кінця закриту трубку, в якій розміщені термоелементні провідники, причому термоелементні провідники відокремлені один від іншого принаймні одним ізолювальним елементом. Цей ізолювальний елемент може бути виконаний, наприклад, у вигляді подвійної трубки чи у вигляді окремих трубчастих сегментів. Завдяки тому, що ізоляційний матеріал і кисневідновлювальний матеріал у вигляді порошкової суміші утворюють трубку, яка з проміжком охоплює термоелементну трубку і/або яка з проміжком охоплена захисним корпусом, тобто яка встановлена з можливістю переміщення відносно термоелементної трубки і/або захисного корпуса, компенсуються теплові напруження, внаслідок чого пристрій у меншій мірі схильний до пошкодження. Ізоляційним матеріалом є переважно оксид, зокрема оксид алюмінію, а кисневідновлювальним матеріалом є неблагородний метал, зокрема алюміній Вміст алюмінію відносно маси порошкової суміші становить переважно від 10 до 40мас.%, зокрема від 15 до 33мас.%. Трубка може бути закритою з одного кінця, відкритою з обох кінців або виконаною у вигляді кількох розміщених один за одним трубчастих сегментів. Додатково до порошкової суміші вона може містити в'яжучий засіб. В'яжучі засоби для високотемпературних застосувань в принципі відомі; наприклад, можуть бути використані фенольний чи метилцелюлозний в'яжучий засіб. Вони скріплюють матеріал трубки, не погіршуючи бажану функцію поглинання газів. Сама трубка може бути виготовлена методом сухого пресування, виливання, екструдування чи плазмового напилення, при чому досягається висока густина трубки при мінімальній пористості і незначній проникності для оксидуючих газів. Проміжок між трубкою із ізолювального матеріалу і кисневідновлювальним матеріалом з одного боку і термоелементною трубкою з іншого боку принаймні частково може бути заповнена газом, волокнами чи кульками, не обмежуючи її необхід 87129 4 ної рухливості. Вказані волокна чи кульки сприяють покращенню стабільності пристрою. Волокна чи кульки можуть бути утворені із оксиду алюмінію або із суміші оксиду, зокрема оксиду алюмінію, і кисневідновлювального матеріалу, зокрема неблагородного металу, такого як алюміній, а газ може бути сумішшю газів, зокрема азотом. Згідно з винаходом задача стосовно способу виготовлення описаного пристрою вирішена тим, що із порошкової суміші утворюють трубку, в яку вставляють термоелемент, а також тим, що навколо трубки розміщують захисний корпус. Можна також спочатку трубку (газопоглинальну трубку) помістити до захисного корпуса (і наприклад, спресувати), а потім вставити термоелементу трубку. Нижче форми виконання винаходу детальніше пояснюються з використанням фігур. На них схематично зображено: Фіг.1. Пристрій із закритою киснепоглинальною трубкою, Фіг.2. Пристрій з трубкою із кількох трубчастих сегментів, Фіг.3. Пристрій з відкритою киснепоглинальною трубкою. На Фіг.1 для прикладу представлена форма виконання винаходу. У зовнішньому захисному корпусі 1 із суміші графіту і оксиду алюмінію із вмістом оксиду алюмінію від 50 до 60мас.%, у виконаному по центру отворі встановлено ізоляційний матеріал і кисневідновлювальний матеріал у вигляді газопоглинальної трубки 2 із суміші оксиду алюмінію і алюмінію із вмістом алюмінію близько 20мас.%. Газопоглинальна трубка 2 спресована із зовнішнім захисним корпусом 1. У газопоглинальній трубці 2 встановлена термоелементна трубка 3, причому між термоелементною трубкою 3 і газопоглинальною трубкою 2 утворено проміжок 4. Термоелементна трубка 3 своїм кінцем, що виступає із зовнішнього захисного корпуса 1, входить у так званий контактний елемент 5, призначений для контактування з вимірювальним проводом. Термоелементна трубка 3 з контактним елементом 5 з'єднана з захисним корпусом 1 за допомогою цементу 6. Термоелементна трубка 3 з'єднана з контактним елементом 5 також за допомогою цементу 7. Проміжок 4 заповнений повітрям. На Фіг.2 зображений другий приклад виконання винаходу. При цьому у зовнішньому захисному корпусі 1 встановлена газопоглинальна трубка 2¢, утворена кількома з'єднаними між собою трубчастими сегментами. Між газопоглинальною трубкою 2¢ і зовнішнім захисним корпусом 1 утворений проміжок 4¢, а між газопоглинальною трубкою 2¢ і термоелементною трубкою 3 утворений проміжок 4. Термоелементна трубка 3 вставлена у контактний елемент 5 і зафіксована цементом 7. Контактний елемент 5 цементом 6 зафіксований у захисному корпусі 1. На Фіг.3 зображена подібна форма виконання винаходу, причому газопоглинальна трубка 2¢ виконана як одне ціле і з утворенням проміжку 4¢ встановлена у захисному корпусі 1. Між газопоглинальною трубкою 2¢¢ і встановленою в ній термоелементною трубкою 3 також є проміжок 4. 5 87129 6 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 87129 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601