2.2. Электрохим метод определения активности о2 стали.

Методы контроля сост.мет: 1)экспрессные (относит низ точность, оперативность).2) маркировочные (выс точность,не оперативно). Элементарная электохим.ячейк. Тверд.электолит обладает ионной проводимостью при повыш.тепрер. На левой границе между раствором 1и тв.элект. происходит: атом О2 в тв.электолите присоедин. 2 электрона из рас-ра 1 и занимает ионную вакансию.По ионным вакансиям перемещается от левой границы к правой,отдает 2е раствору 2 и освобождает вакансию.Так раствор 1 зарядился положительно а 2 '-'.Если рас-ры соединить внешней электрич.цепью ,появится электродвиж.сила.=переноса в-ва не будет,во внешней цепи –перенос электронов.

Движ сила процесса- разность хим.потенциалов О2 в раст-ах 1 и 2. Работа затрачиваемая на преодоление элект.сил при переходе ионов О2 от одного е к другомо опред.ур-ем: dM=nEF.(Е-электродвиж сила,n-число переноса) требования к ТВ.электролиту: высокая термич.устойчивость, высок.газопроницаем,постоянн.доля ионной роводимости. Требования к рас-ру сравнения:стабильность активности О2.

Вихривые и тепловые расходомеры. Выхривые движения-движ.жидкости или газа при котором их малые элементы перемещаются не тока поступательно,но и вращ-ся. Причины возникновения: скороссь движения жидкости или газ.у стенки=0.,при удалении от стенки скорось растет,тормозящее действие одного слоя ускоряющего другого приводит к вихр.,эффективно образование вихр.движ.за плохообтек.телом, за ним образ. Регулярная выхрев дорожака.Принцип измерения основан на зависимости от касхода частоты колебаний давления, возникающ.в потоке в процессе вихреобразования или колебания струи или после препядствия округленной формы, установленного в трубопроводе или специально закручивания потока. Достоинства: отсутствие подвижных частей, независимость показаний от давления и t,большой диапазон измер., частотный измер.сиг.на вых,универсальная градуировка. Недостатки : потери давления,не пригодны при малых скоростях потока, не пригодны для измерен.в загрязненных и агрессивных средах.

Тепловые расходомеры. Принцип измер.-на дефформац.температ-ого поля вокруг нагревателя при протекании газа и определении расхода возникающей разности температур.Метод измер. Темпер. Вх.газа измерительным преобразователемRa,при неподвижн.газе темпер.поле вокруг нагр-ля симметрично и измер 2 преобразов Ru-Rd =одинак тепрер.Разность температур зависит от скорости теч.газа, поэтому позволяет опред.как направление потока так и расход газа.,Измер.преобразов.Ra предназначен для компенсачии влияния темпер.газа

3.Контроль технологич.параметров при разливке на МНЛЗ. Шибер-устройство для регулирования расхода металла из сталеразлив.ковка. Стопр- устройс. д регулирования расход.мет.из пром.ко.

1.Измер.система контроля массы мет.в сталь.ковше. Основы измер.системы-тензорезистивные измерит.преобразов-ли. Тензорезистры встраиваются в несущие конструкции на котор устанавл.сталь.ковш. 0-400т. -+1,5

2.система контроля уровня мет.в пром ковше скорость истечения из пром.к:Надо поддержать пост.уровень мет в пром ковше, что обеспеч. стабильность процесса разливки и кач-во заготовки. Основа измер. системы—тензорезистивные изм. преобразов.Они встр.в несущ. конструкц на которые устан. пром.ков.

3.система контроля уровня мет.в кристаллизаторе. При низком уровне мет.в кристализ.возможен прорыв жидкого мет.на вых. Из-за недостаточной толщины корочки. При высоком уровне возникает опасность перелива через край. Раб.диапазон 125-150мм от верх.кромки кристализат.*Гамма-уровнемеры с ист.излучен Со60 и галогеновыми детекторами излучения в диап.до 200мм.Прессдукторы на базе тензорезисоров. Уровнемеры основаны на методе верх.токов и методе инфракрасного облучения и на методе лазерного облучения на методе высокого маг.поля. 4.Сисиема контроля параметров разливки после кристаллизатора 4.1.Контроль усилийвытягивания слитка на базе тензорезисторов, закрепленных на несущих балках кристализат. Информац.об усилиях вытяг.слитка хар-ет силу стения слитка и стенок кристализ., позволяет прогнозировать разрыв оболочки слотка,способ-ет повыш.кач-ва слитка. 4.2.Контроль t поверх.слитка с использованием пирометров излуч. Погрешности измер.обусловлены: пыль,вод.пар,слой окалин. Пирометр устанавл.в спец.арматуру и оборудуется устройством для удаления окалины перед замером.В зоневторичного охл. T заготовки с тонкой оболочкой около 700.При недост.охл.возникает опастность выброса жидкой сердцевины. При избыт.охл.заготовка затверд.слишком быстро и стан.недостаточно гибкой для зоны выхода. Могут образоваться трещины. Из-за неблагоприят. внешн.условий в зоне втор.охл. применение обычных методов измер t затруднено. Из-за высок.t окр.среды наличае испарений и образов окалиныустановка пиром.внутри камеры охл. невозможна.Для таких условий нужны волокно-оптические пиром.Армированная оплетка защищает волокно-оптич.кабель от загрязнения и перегрева.Объектив размещается в корпусе из нержавей. можно приблизить к заготовке. Двухспектральным пирометр позволяет с использ.методов мат. статистики исключ.погрешность обусловлен.окалиной.Охл.объектива,удаление вод.пара и окалины. Давление воздуха регулир.так,чтобы пов-ть заготовки дополнит.не охл.

Зона выхода заготовки. После прохождения зоны втор.охл оболочка затверд., t падает до 600.В зоне вых заготов.охл.воздухом и затверд. окончат.Для получения изделия высокого кач-ва надо равномерно охл.заготовку.Эта зона благоприятна для измерен. Применяются пирометры установленные на медленно вращающ. Платформу и выполн.роль сканера.так же применяются тепловизоры. 4.3Контроль скорости движения заготовки с исплоьз. оптического измерителя скорости. Принцип измер-на регистрации изображения движения слитка на линейный фотоприемник. Метод измер Проводится неприрывная покадровая регистрация участка пов-ти слитка, снимок в памяти, производится сравнение амплитуды фотосигнала на 2х кадрах,через интервал t, с использов метода взаимного корреляц анализв оценивается соответствия друг другу полученых фотосигналов

ДЕФЕКТОСКОП ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ НЕПРЕРЫВНОЛИТЫХ СЛИТКОВ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ ДО 12000С.

Принцип измерения основан на лазерном термооптическом возбуждении широкополосных ультразвуковых импульсов в исследуемом объекте и корреляционном анализе рассеянных в объекте ультразвуковых волн.

Дефектоскоп предназначен для обнаружения произвольно ориентированных трещин в поверхностном слое непрерывнолитого металла при температурах до +12000 С.

Дефектоскоп выявляет выходящие на поверхность металла трещины, оценивает их глубину и указывает их координаты.

Дефектоскоп обеспечивает контроль слитков с поперечными размерами:

• для слитка прямоугольного сечения толщина 50...250 мм, ширина 50...2000 мм;

• для слитка круглого сечения диаметр 50...500 мм;

скорость контроля до 1 м/с.

Дефектоскоп устанавливается на участке транспортного рольганга после зоны вторичного охлажде- ния машины непрерывного литья.

Зондирование контролируемой поверхности осуществляется ультразвуковыми волнами, возбуждаемыми в слитке бесконтактно импульсами лазерного излучения.

Измерение – это нахождение знач. Физ ич. величины опытным путём с использованием спец. технических средств.

Единство измерений – это состояние изм-ий, при кот. их результаты выражены в узаконенных единицах, а погрешности известны с заданной вероятностью.

Точность измерений – это качество изм -ий, отражающая близость их результат ов к истинному знач. измеряемой велич.

Классификация изм-й: 1) – по характ еру зависимости измеряемой велечины от времени (статические, динамические) 2) – по способу получения результатов изм-й(прямые, косвенные, совокупные, совместные); 3) – по условиям, определя ющим погрешность результатов изм-й(с мах возможной точностью, контрольно-поверочные изм-я, технич изм-я); 4) – по способу выражения рез измер-й (абс-е, относит-е).

Статические изм. – это такие изм., при кот. измеряемая величина не изменяется во времени.

Динамические изм. – это такие изм., при кот. измеряемая величина изменя ется и остаётся постоянной во времени.

Прямые изм. – это изм., при кот. искомое значение величины находят непосредственно из опытных данных.

Косвенные изм. – это такие изм., при кот. искомое значение измеряемой вел находят на основании известной зав-ти между этой величиной и величинами, подвергаемые прямым изм-ям.

Совокупные изм. – это проводимые одновременно несколько одноимённых величин, при кот. искомые знач находят путём решения системы ур-ий, получ при различных сочетаниях этих величин.

Совместные изм. – это проводимые одновременно изм. нескольких разноимё нных величин, с целью установления зависимостей между ними.

Изм. с мах возможной точностью – это изм., с точностью мах возможной при данном уровне развития техники.

Контрольно-поверочные изм. – это изм., при кот. погрешность не должна превышать некоторое заданное знач.

Технические изм. – это изм., в кот. погрешность результата определяется погрешностью используемых технических средств.

Абсолютные изм. – это изм., основан ные на прямых изм., и (или) используе мых физических констант.

Относительные изм. – это изм., отноше ние величины к одноименной величине, играющие роль единицы, или принима емой за исходную.

Результат изм. – это продукт познания чел. окруж. мира. Это эмпирическое значение.

Истинное знач. измеряемой величины – это знач., идеальным образом отража ющее св-во объекта, как в количеств енном, так и в качественном отношении. Это философское понятие.

Действительное знач. – это знач., полу ченное опытным путём, и настолько приб лижающееся к истинному, что может быть использовано вместо него.

Основные характеристики изм-й: принцип изм-я, метод изм-я, погрешность изм-я, точность изм-я, правильность изм-я, достоверность изм-я.

Принцип изм. – это совокупность физ. явлений, на кот. основано изм.

Метод изм. – совокуп-ть приёмов исполь зования, принципов и средств изм.

Погрешность изм. – это отклонение результата изм. от истинного значения измеряемой величины.(=x-Qu; =x-Qд)

Точность изм. – качество изм., характе ризующее близость их результатов к истинному знач. измеряемой величины. Высокой точности изм. соответствует низкая погрешность.(=/Qu-1ст; =/Qд-1ст)

Правильность изм. – это качество изм., характеризующее близость к нулю систе матической составляющей в рез. измер.

Достоверность изм. характеризует доверие к рез. изм. и делит их на досто верные и недостоверные в зависимости от того известны или нет вероятностные характеристики их отклонений от истин ного знач. измеряемой величины.

Классификация погрешностей изм-й: 1)-факторы случайные, не регулярно возникающие при повторных изм-яхслучайные погрешности (грубые, промахи) 2) – факторы постоянно или закономерно изменяющиеся при повторных изм-ях  систематические погрешности.((погрешн) = (случ составл-я) + (систематич составл))

Систематическая погр. – это состав ляющая погрешности изм-й, остающееся постоянной, или закономерно изменя ющееся при повторном измерении.

Классификация систематич погрешностей: 1) – в зависимости от причин возникновения(методические, инструментальные, личные, обуслов ленные неправильным взаимным распо ложением сре-в изм-й); 2) – по характеру выявления(постоянные, закономерно изменяющиеся). Методическая погреш ность – обусловлена методом изм-я. Инструментальная погрешность – это погрешность, обусловленная погрешно стью ср-в изм-я. Личная погрешность – обусловлена индивидуальными особен ностями наблюдателя. Погрешности, обусловленные тем, что средс-о изм-я неправильно установлено.

Случайная погр. - это составляющая погрешности изм-й, изменяющаяся случайным образом при повторных изм-х

Грубая погр. изм-я – погрешность, существенно превышающая ожидаемую при данных условиях.

Промахи – погрешности, зависящие от наблюдателя, и связанные с неправи льным обращением со средствами изм-я, неверным отсчётом результатов изм-я, ошибками при записи результата.

Классификация ср-в изм-й: Подразделяются на 4 гр.: меры, измерит преобр-ли, измерит. приборы, вспомога тельные ср-ва. В свою очередь они объединены в измерит. установки и измерит. системы.

Средства изм-я – технические средства, используемые при изм-ях и имеющие нормированные метрологические св-ва.

Мера – это ср-во изм-я, предназначенное для воспроизведения физ. величины заданного размера.

Классификация мер: 1) – однозначные мерысобственно однозначные меры (набор мер, магазин мер), стандартные образцы, образцовые вещ-ва; 2) – многозначные меры.

Однозначная мера – это мера, воспро изводящая физ. величину одного размера (гиря).

Стандартный образец – это мера воспр оизведения единиц величин, характери зующих св-ва или состав веществ и материалов. (твёрдость материала)

Образцовые вещества – это образцо вые меры, в виде вещ-ва с известными св-вами, воспроизводимыми при соблю дении условий приготовления указанных в утверждённой спецификации (чистая вода)

Измерительный преобразователь – это средство изм-я, предназначенное для выработки сигнала измерит-й инф-ции, передачи, хранения, преобразования, но в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем.

Первичный измерит-й преобр-ль – это измерит-й преобр-ль, занимающий первое место в измерит-й цепи.

Передающий измерит-й преобр-ль – предназначен для передачи измерит-го сигнала на расстояние.

Промежуточный измерит-й преобр-ль – занимающий место после первичного в измерит-й цепи.

Измерит-й прибор – это средство измерения, предназначенное для выработки сигнала измерит-й инф-ции в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателя.

Классификация измерит-х приборов: 1) – по способу регистрации измеряемой величины(прямого действия, сравнения, интегрирующие, сумирующие); 2) – по способу отсчёта показывающие (аналоговые, цифровые), регистри рующие (самопишущие, печатающие).

Измерит-й прибор прямого действия – это измерит-ый прибор, в кот. сигнал измерит-ой инф-ции преобразуется в одном направлении, т.е. без использо вания обратной связи.

Прибор сравнения – это измерит-ый прибор, в кот. измеряемая величина, сравнивается с другой величиной, знач кот. известно. (равновесные весы)

Интегрирующий прибор – это измерит-й прибор, в кот. измеряемая величина интегрируется по времени или по какой-то другой переменной. (электрич. счётчик).

Суммирующий и.п. – это и.п., в кот суммируется сигнал измерит. инф-ции, поступающий по разным каналам.

Показывающий и.п. - это и.п., в кот предусмотрено только считывание показаний.

Аналоговый и.п. – это показывающий и.п., оснащённый отчетным устройством в виде шкалы и указателя.

Цифровой и.п. - это показывающий и.п., в кот. сигнал измерит. инф-ции преобра зуется в дискретный и представляется в цифровой форме.

Регистрирующий и.п. – это и.п., в кот. предусмотрена регистрация показаний.

Самопишущий и.п. – это регистри рующий и.п., на кот. сигнал измерит. инф-ции регистрируется на диаграмме.

Печатающий и.п. – это регистрирующий и.п., в кот. сигнал измерит-й инф-ции печатается.

Вспомогательное ср-во изм-я – это ср-во изм-я величин, оказывающих влияние на др. ср-ва изм-я при их эксплуатации или поверке.

Измерит. установка – это совокупность функционально объединенных между собой средств измерений (мер, измерит. приборов…), предназначенных для выработки сигнала измерит-ой инф-ции в форме, удобной для непосредственного восприятия наблюдателем и расположенном в одном месте.

Поверочная измерит. установка – измерит. установка, укомплектованная образцовыми средствами измерений.

Измерительная система – это совокупность функционально объединённых ср-в изм-я (мер, измерит. приборов…), соединенных каналами связей, и предназначенных для выработки сигналов измерит-й инф-ции в форме, удобной для автоматической обработки и использования в автом.-х системах управления.

Разница между установкой и системой в том, что в установке средства измере ния расположены автономно, а в изме рит. системе они связаны каналами свя зей и возможность использования в АСУ.

Градуировка средства изм – это зависимость мд. Вых. И вх. Величиной, представленная в виде функции, графика или таблицы.

Класс точности – обобщённая характеристика ср-в изм-й, определяемая пределами допускаемых основных и дополнительных погрешностей, а также др. ср-вами изм-й, влияющими на точность, значения кот устанавливаются в стандартах на отдельные виды ср-в изм-й.

В классе точности должны учитываться 3 типа погрешностей: 1 – основная, те свойственная эксплуатации в ну, 2 – дополнительная погр, обусловленная эксплуатацией в условиях, отличающихся от норм., 3 – дополнительная погрешность обусловленная др. св-вами.

Класс точности – это обобщённая характеристика ср-ва изм, эксплуатируемого в ну.

Наиболее распространенный способ задания класса точности: 1- задаётся основная абс погрешность в виде номинала  =  а ;2-задается основная относит погрешность = (/Хн)*100% ;.3- полученное значение основной отн погр округляется до ближайшего большего числа из утверждённого ряда значений ; 4 – основная абс и относ погр задаются функцией измеряемой величины  = (а+бХ),  = (с+d(Xmax/X - 1))

Термопара – это им-ый преоб-ль, предназначенный для измерения темп., принцип измерения кот основан на эффекте Зеебека(в замкнутой электрич цепи, состоящей из 2-х разнородных проводников, при условии что места соединения проводников (спаи) будут иметь различ темп-у будет возникать электродвиж сила, названная термоэлектродв сила, кот зависит от: природы проводников, от температуры мест соединения.). Есстест вх вел -тепловой поток поступающий на термопару, ест вых вел -термоэдс, возникающая в термоэлектр цепи.

Принцип выделения материалов на термопары – 1)-материал, кот даёт полож термоэдс другой отриц по абс значению термоэдс. 2)-устойчивость в среде, в кот происходи измерение темп. 3)-технологичность используемых материалов.

Давление – это вел численно равная силе, действующей на ед поверхности и направленная по нормали к ней.

Абс давление – это давление внутри системы, под кот находится газовый пар или жидкость и отсчитываемая от абс нуля.

Классификация устройств: Манометры; вакуумметры, мановакууметры; напорометры, тягометры, тягонапорометры.

Атмосферное давление – это давление, обусловленное наличием воздушной атмосферы Земли и зависящее от: геологич широты местности; от высоты над уровнем мир ок; от метеоролог условий.

Избыточное давл – это разница м/д абсол и атмосф давлением

Вакуумное давл – разница м/д атмосф и абсол давл(если абс  атмосф).

Статич давл – обусловлено пот энергией газа или жидкости.

Динамич давл – обусловлено движением газа или жидкости.

Масс-спектрометры. Принцип изм-я состава газа в масс-сп-х основан на ионизации анализируемой смеси газов и разделении потока ионов в магнитном поле. Метод изм-я: Анализ-й газ поступает в камеру масс-сп и бомбардируется электронами, вылетающими из электронной пушки. Энергия электронов такова, что образуются ионы положительно заряженные и имеющие заряд е. В электрич поле образовавшиеся ионы получают энергию (eU). Через фокусирующиеся системы, образовавшиеся ионы затягиваются в поле электромагнита, полученная энергия переходит в кинетическую энергию. Магнитное поле направлено так, что оно действует  движению ионов. Ионы начинают двигаться по радиальной траектории и удерживаются на этой траектории центростремительной силой. При ионизации газа в масс-сп образуются не только основные молекулярные пики, но и так называемые осколочные пики. Условия эксплуатации: 202 град, относит влажность 30-80% , помещение, в кот установлен масс-сп должно быть герметично защищено от пыл. Прежде чем газ подать в газоанализатор он должен пройти опред подготовку: отбор газа, отчистка отобранной пробы от пыли, снижение темп-ы до рабочей темп-ы проведение анализа, снижение давления до рабочего давления. Все газоанализаторы должны проходить обязательную градуировку, периодичность кот устанавливается в правилах эксплуатации(для градуировки применяются образцовые вещ-ва).

Тензорезисторы – измерительные преобразователи, предназначенные для измерения усилий.

Принцип измерения массы на тензометрических весах основан на тензоэффекте - изменение электрического сопротивления проводника под воздействием механического напряжения.

Терморезистор, находящийся в тепловом обмене с окружающей средой и предназначенный для измерения температуры, называется термометром сопротивления.

Принцип измерения температуры основан на зависимости электрического сопротивления терморезистора от температуры окружающей среды.

Широкое распространение в металлургии получили термометры сопротивления на базе металлов – меди (ТСМ), для измерения температуры в диапазоне от -50 до +180 (+250)⁰С, и платины (ТСП), для измерения температуры в диапазоне от -200 до +650 (+750)⁰С. Электрическое сопротивление металлических термометров с ростом температуры возрастает

Рис.3.2. Общий вид промышленного термометра сопротивления:

1. Защитная гильза из нержавеющей стали, с засыпкой из порошка оксида алюминия. 2. Штуцер с сальниковым уплотнением. 3. Головка. 4. Зажимы для присоединения соединительных проводов. 5. Крышка с патрубком. 6. Присоединительная трубка. 7. Термочувствительный элемент. 8. Трубки или бусы из фарфора или оксида алюминия для изоляции термоэлектродов.

Широкое распространение в технике получили средства измерения с упругим чувствительным элементом. Они подразделяются на: мембранные, сильфонные и пружинные.

Принцип измерения давления основан на уравновешивании силы, создаваемой измеряемым давлением, силой упругой деформации упругого чувствительного элемента. Естественная входная величина – сила, создаваемая давлением. Естественная выходная величина – упругая деформация чувствительного элемента.

Для перевода измеряемого давления в электрический сигнал применяются нормирующие измерительные преобразователи.

Принцип измерения давления манометрами с электронным измерительным преобразователем ДД: измеряемое давление подаётся в камеру измерительного блока и линейно преобразуется в деформацию чувствительного элемента (мембраны) и изменение электрического сопротивления тензорезисторов тензопреобразователя, размещённого в измерительном блоке. Электронный преобразователь преобразует это изменение сопротивления в токовый выходной сигнал (4…20 мА). Чувствительным элементом тензопреобразователя является пластина из монокристаллического сапфира с кремниевыми плёночными тензорезисторами, прочно соединённая с металлической мембраной тензопреобразователя.

Средства измерения, предназначенные для измерения температуры по величине электромагнитного излучения, получили название пирометров излучения.

Принцип измерения температуры пирометрами излучения основан на законах излучения Планка и Стефана-Больцмана.

Монохроматическим излучением называется излучение, испускаемое нагретым телом, при фиксированной длине волны и определяемое по закону излучения Планка (формула Вина)

Полным излучением называется излучение, испускаемое нагретым телом, во всём диапазоне длин волн, и определяемое по закону Стефана-Больцмана:

Реальные тела (РТ) обладают меньшей излучательной способностью по сравнению с АЧТ. Различают монохроматическую степень чёрноты:

и полную степень чёрноты:

Тела, у которых монохроматическая степень черноты не зависит от длины волны, называются серыми.

Таким образом, температура тела может оцениваться по монохроматическому излучению (яркостная температура), по полному излучению (радиационная температура) и отношению монохроматического излучения при двух длинах волн (цветовая температура).

Яркостной температурой называется температура, при которой плотность потока спектрального излучения АЧТ при длине волны λ, равна плотности потока спектрального излучения РТ при действительной температуре и той же длине волны.

Инкрементные датчики перемещения используются для измерения положения инструментов в специализированных станках.

Принцип измерения основан на преобразовании изменения светового потока через масштабную линейку в синусоидальный электрический сигнал, количество полуволн которого пропорционально перемещению.

Состав мет.по t ликвидус.

Принцип измерения основан на зависимости температуры ликвидус жидкого металла (температуры кристаллизации) от содержания в нем углерода.

Метод измерения заключается в следующем:

пробу стали, отобранную из агрегата, освобождают от шлака, раскисляют и заливают в пробницу 1, в дне которой имеется термопара платинородий – платина 2 в защитной U-образной кварцевой трубке 3;

пробница устанавливается в специальную кассету и с помощью разъемов 4 подключается к измерительному прибору;

после достижения металлом температуры кристаллизации (температуры ликвидус) осуществляется фазовый переход расплава из жидкого состояния в твердое, начинается образование кристаллической структуры;

при этом происходит выделение скрытой теплоты затвердевания, скорость охлаждения металла замедляется и на кривой охлаждения появляется площадка (при равенстве скорости отвода тепла и скорости выделения теплоты затвердевания) или перегиб (в случае, если эти скорости не равны друг другу);

по окончании процесса кристаллизации происходит дальнейшее охлаждение затвердевшего расплава, но уже с более низкой скоростью, за счет изменения его теплоемкости;

концентрация углерода определяется по градуировочным кривым или таблицам, составленным на основе диаграммы состояния железо-углерод с учётом марочника выплавляемых сталей, так как на результаты замеров оказывают примеси других элементов.

Электрохим метод определения активности О-да в стали. Устройство УКОС и его модификации

Методы хим анализа: 1)-экспрессные (отно-сит низ точность, при мин времени замера). 2)-маркировочные (выс точность, меньшие требования к длительности). Диэлектрики – вещ-ва при комн или при повыш темп-рах обладающие ионной проводимостью. Для эффективного управления процессом вып-лавки стали и прежде всего режимом раскис-ления Ме при выпуске его из агрегата необ-ходим надежный оперативный метод опреде-ления конц-ции О-да в стали. Все более ши-рокое распространение находит применение электрохим метод определения активности О-да. Принцип определения активности О-да в Ме основан на зависимости разности потенциалов, возникающей в высокотемпе-ратурном концентрационном гальваническом элементе, одним из электродов кот служит жМе (исслед-й расплав), а другим – раствор сравнения. От разностей активностей О-да в жМе и растворе сравнения и зависит изме-ряемая электродвиж сила концентрац-го эле-мента. Основой высокотемп-ного гальванич-го концентрац-го элемента явл-ся электро-хим ячейка, схема кот и сущность происход в ней процессов иллюстрирует. Электролитом в таком элементе служит расплавленный или чаще тветдый электролит, явл-щийся диэле-ктриком при обычных темп-рах и провод-ником электрич тока при повыш темп-рах. Причем перенос электрич тока в нем осущ-ся ионами, т.е. он обладает ионной проводи-мостью. На границе раздела твердого элек-тролита с жМе и раствором сравнения проис-ходят процессы, механизм кот можно пред-ставить след образом: 1)-на границе твер-дого электролита с жМе, являющимся одним из 2-х электродов, растворенный в Ме О-д отнимает от электрода электроны, ионизи-руется и занимает имеющиеся в тв электро-лите анионные вакансии. Электрод заряжа-ется полож-но. 2)-на границе тв электролита переместившиеся ионные вакансии отдают в раствор равнения избыточные электроны, заряжая рас-р сравнения, являющийся ВТО-рым электродом, отриц-но. 3)- в цепи, сос-тавленной 2-мя токоприемниками появляется ЭДС (пропорциональна разности хим потен-циалов), обусловленная разницей активности О-да в жМе и рас-ре сравнения, вел-на кот может быть определена по ур-ию Нернста (E = RT/nF*ln(ao2(м)/ao2(cp))), где n-число пере-носов заряда,F-пост Фарадея. 4)-в отличие от гальванич цепей с переносам вещ-ва в электролитах, в концентрационных цепях с твэлектролитом электродные процессы идут без переноса вещ-ва, концент-ции вещ-в различаются не в электролите, а в электро-дах. Тв электролит доллжен обладать высо-кой термической, химич-й, механич-й устой-чивостью, строго пост ионной проводимос-тью при темп-рах сталеплав процессов. Таким образом метод определения актив-ности О-да в Ме заключается в использова-нии для этой цели устройства на базе высо-котемп-ого гальванического элемента. Накоп-лен значит опыт применения преоб-лей, по-лучивших наз активометров, для опред-я ак-тивности О-да в Ме. Сущ-ет масса различ-ных его конструктивных исполнений, и при-менения в качестве тв электролитов раство-ров сравнения и токосъемников различных материалов. Наибольшее распространение получили конструкции, сочетающие преобра-зователи для определения активности и измер-я темп-ры Ме. В качестве тв электро-лита чаще применяют Al2O3, ZrO2.