專利名稱：測定金屬熔體或熔渣中氧活性用的測量裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種測定金屬熔體尤其鐵、鋼或鑄鐵熔體或者熔渣中氧活性用的測量裝置，在支承管端部設置有測量頭，該測量頭上置有一個電化學測量元件，其中所述電化學測量元件具有一端封閉的固體電解質管，該固體電解質管的封閉一端和至少其外周的一部分被一根一端封閉的鋼管包圍，其中在所述固體電解質管內的封閉端內設置有一種標準材料和一種鄰接所述標準材料的填料，其中沿所述固體電解質管用這樣的方式置有一根用作電極的金屬棒一方面，使該金屬棒與所述標準材料接觸，而另一方面，又使之伸出所述固體電解質管的開口端，并且其中所述固體電解質管的開口端上設有一個套蓋。
為解決石英玻璃管所引起的類似問題，GB 1 473 761中建議，經由一根通氣管將惰性物料中的氣體引導到外面。DE 28 42 136 A1中記敘了另一種測定金屬熔體氧活性用的測量裝置。
根據本發明所述，該發明目的可用主權利要求中所描述的技術特征來實現。由于該套蓋的結構呈帽形，它套裝在所述鋼管或固體電解質管的外表面上，本發明所設套蓋的氣體滲透性可在結構上不產生張力，因而可保證套蓋中所限定的氣體滲透總的外形。優選的是，該套蓋上設有一些孔。這些孔設置在所述固體電解質管的開口端的附近，因而在固體電解質管內與周圍環境之間可進行氣體交換。以此方式，當固體電解質管內部溫度發生變化時，至少在很大程度上防止了壓力升高，而且同時也防止了水氣滲入電化學元件內部。為此，限制這些孔的尺寸。
本發明的優選實施方式記敘于各從屬權利要求中。
現已證明適宜的是，將該套蓋制成塑料套蓋，特別是用聚丙烯制成的套蓋。塑料具有彈性，允許緊密地與所述固體電解質管外表面配合。這種塑料套蓋優選借助于彈簧搭扣，即利用鎖銷件固定在所述鋼管或固體電解質管上。在所述套蓋的中心部位上，設有一個襯套，該襯套在組裝之前的直徑比電極略小，電極經由襯套插入。如此，在彈性的作用下可保證套蓋緊緊封住電極。合宜的是，套蓋也從液密配合在鋼管或固體電解質上，特別是借助彈性。為透氣起見，套蓋可以是多孔性。
優選的是，環繞所述固體電解質管的縱軸線均勻地設置一些孔，特別是3至5個孔。這些孔優選設置在套蓋的一個大致垂直于所述固體電解質管軸線取向的平面部分上。該套蓋上優選設有一個與電極緊密配合的管狀部分。在該管狀部分和套蓋套裝在鋼管或固體電解質管外表面上的環形部分之間，宜設置一個圓錐形部分。此外，另一個辦法是，可在該圓錐形部分上設置一些孔。
下面結合附圖
來描述本發明的一個具體實施方案。
圖2為測量元件平面圖。
所述固體電解質管1由二氧化鋯制成，其一端封閉，并被包套在同樣一端封閉的鋼管2中。在所述固體電解質管1的末端部，置有一種由鉻和二氧化鉻組成的混合物，如標準材料(reference material)3。置于該標準材料之上的填料4，例如為氧化鋁。在所述填料4上面，置有一種透氣性膠泥6，它把所述固體電解質管1的開孔區封閉。在所述固體電解質管1中，中心置有一根鉬棒，用作電極5。所述鋼管的開口端用一個由聚丙烯制成的塑料套蓋7蓋住。所述塑料套蓋7借助彈性緊密套裝在所述鋼管2的外表面上，并借助凹槽9內的止動鎖銷8固定就位。與套裝在所述鋼管2外周上的塑料套蓋7相連的部分，是一個垂直于所述固體電解質管軸線取向的環形部分10，其上設置了多個孔。該平面的環形部分10借助于圓錐形部分12與電極5鄰接，該圓錐形部分與一個管狀部分13連接。這個管狀部分13緊密套裝在電極5上。在分解狀態下，所述管狀部分13的孔道略小于電極5的橫截面。裝配時，將管狀部分13擴大，再緊密裝配在電極5上。
多個孔11環繞電極5均勻分布。總的來說，在任何情況下4個孔11的橫截面稍大于0.01mm2。
權利要求
1.用于測定金屬熔體或熔渣中氧活性的測量裝置，其具有一個設置在支承管端部的測量頭，該測量頭上設置有電化學測量元件，其中所述電化學測量元件上具有一個一端封閉的固體電解質管，該固體電解質管的封閉端和至少其外周的一部分被一根一端封閉的鋼管包圍，其中在所述固體電解質管內，其封閉端上置有一種標準材料和一種鄰接所述標準材料的填料，其中沿著所述固體電解質管用這樣的方式設置一根用作電極的金屬棒，使該金屬棒一方面與標準材料保持接觸，另一方面又伸出所述固體電解質管的開口端，并且其中所述固體電解質管的開口端上設有套蓋，其特征在于，所述套蓋(7)的結構呈帽形，它安裝在鋼管(2)或所述固體電解質管(1)的外表面上，而且該套蓋(7)是透氣性的。
2.權利要求1所述的測量裝置，其特征在于，所述套蓋(7)上具有數個孔(11)，用于所述固體電解質管(1)內部與環境透氣的連接。
3.權利要求2所述的測量裝置，其特征在于，在任何給定情形情況下，所述孔(11)的尺寸都至少為0.01mm2。
4.權利要求1至3中任一所述的測量裝置，其特征在于，所述套蓋(7)由塑料制成。
5.權利要求4所述的測量裝置，其特征在于，所述套蓋(7)是由聚烯烴制成，尤其用聚丙烯制成。
6.權利要求1至5中任一所述的測量裝置，其特征在于，所述套蓋(7)是多孔性的。
7.權利要求書2至6中任一所述的測量裝置，其特征在于，數個孔(11)，具體說來3至5個孔(11)環繞所述固體電解質管(1)的軸線均勻分布。
8.權利要求1至7中任一所述的測量裝置，其特征在于，所述套蓋(7)液體密封地固定在鋼管(2)或所述固體電解質管(1)的外表面。
9.權利要求1至8中任一所述的測量裝置，其特征在于，所述套蓋(7)用鎖定機構(8、9)固定在所述鋼管(2)或所述固體電解質管(1)的外表面上。
10.權利要求1至8中任一所述的測量裝置，其特征在于，所述套蓋(7)在其中心部位上設有一個圍繞電極(5)的襯管。
11.權利要求1至10中任一所述的測量裝置，其特征在于，所述套蓋(7)上設有一個沿電極(5)延伸并緊密圍繞電極(5)的管狀部分(13)，在其中，設置有襯管。
12.權利要求1至11中任一所述的測量裝置，其特征在于，所述套蓋(7)在套裝于鋼管(2)或固體電解質管(1)外表面上的襯管和環形部分之間，設有一個圓錐形部分(12)。
13.權利要求1至12中任一所述的測量裝置，其特征在于，套裝在所述鋼管(2)或所述固體電解質管(1)外表面上的封蓋(7)的環形部分上，有一個垂直于所述固體電解質管(1)縱軸取向的平面環形部分(10)設置在所述固體電解質管(1)的開口端上。
14.權利要求13所述的測量裝置，其特征在于，所述數個孔(11)設置在垂直于固體電解質管(1)縱軸取向的平面環形部分(10)上。
全文摘要
本發明涉及一種用于測定金屬熔體或熔渣中氧活性的測量裝置,其具有一個設置在支承管端部的測量頭,該支承管上置有一個電化學測量元件,其中所述電化學測量元件上設有一根一端封閉的固體電解質管,該固體電解質管的封閉端和至少其外周的一部分被一根一端封閉的鋼管包圍,其中在所述固體電解質管內的封閉端上置有一種標準材料和鄰接所述標準材料的填料,其中沿所述固體電解質管、用這樣的方式置有一根用作電極的金屬棒:使該金屬棒一方面與所述標準材料接觸,另一方面,又使之伸出所述固體電解質管的開口端,而且其中所述固體電解質管的開口端上設有一個套蓋。所述測量裝置的區別在于所述套蓋的結構呈帽形,該套蓋套裝在所述鋼管或固體電解質管的外表面上,還在于所述套蓋具有透氣性。
文檔編號G01N27/406GK1367383SQ0210270
公開日2002年9月4日 申請日期2002年1月23日 優先權日2001年1月26日
發明者J·克涅維斯, F·明尼 申請人:賀利氏耐特電子國際有限公司