JPH04166758A - 溶融金属中の酸素濃度測定方法および装置 - Google Patents
溶融金属中の酸素濃度測定方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野］
本発明は溶融金属中の酸素濃度を測定する方法及び装置
に関し、特に酸素濃淡電池の起電力値によって連続的に
酸素濃度を測定する溶融金属中の酸素濃度測定方法及び
装置に関する。
に関し、特に酸素濃淡電池の起電力値によって連続的に
酸素濃度を測定する溶融金属中の酸素濃度測定方法及び
装置に関する。
（従来の技術）
鋳造加工時の熔融金属、特に導電材料として用いられる
タフピンチ胴中の酸素濃度は成形品の特性や加工性を左
右する重要な要因である。このため、鋳造時の溶銅中の
酸素濃度を連続的又は断続的に測定し、これに基づいて
酸素濃度を適正な値に制御している。
タフピンチ胴中の酸素濃度は成形品の特性や加工性を左
右する重要な要因である。このため、鋳造時の溶銅中の
酸素濃度を連続的又は断続的に測定し、これに基づいて
酸素濃度を適正な値に制御している。
第２図には、従来の酸素濃度測定装置１０が示されてい
る。この装置１０は、酸素濃淡電池を形成する電気化学
的原理に基づくものであり、被測定対象である溶銅２６
中に先端を挿入された酸素検出部（酸素プローブ）１２
と、この酸素プローブ１２の外殻１３とリード線１６と
に接続された電圧計１４と、酸素プローブ１２の外殻１
３の周囲に装着されたセラミック類の保護管１８とから
構成されている。リード線１６の先端は、内部に標準極
として金属、金属酸化物２０が充填された固体電解質２
２の底部に固定されている。固体電解質２２はセメント
２４によって酸素プローブ１２内に固定されている。す
なわち、酸素濃度（活量）が一定の標準極２０を酸素イ
オンが通過する固体電解質２２で挟み、被測定体の溶銅
２６と標準極２０の間に発生する酸素濃淡電池の起電力
値を電圧計１４で測定することにより、溶鋼２６中の酸
素濃度を測定するようになっている。
る。この装置１０は、酸素濃淡電池を形成する電気化学
的原理に基づくものであり、被測定対象である溶銅２６
中に先端を挿入された酸素検出部（酸素プローブ）１２
と、この酸素プローブ１２の外殻１３とリード線１６と
に接続された電圧計１４と、酸素プローブ１２の外殻１
３の周囲に装着されたセラミック類の保護管１８とから
構成されている。リード線１６の先端は、内部に標準極
として金属、金属酸化物２０が充填された固体電解質２
２の底部に固定されている。固体電解質２２はセメント
２４によって酸素プローブ１２内に固定されている。す
なわち、酸素濃度（活量）が一定の標準極２０を酸素イ
オンが通過する固体電解質２２で挟み、被測定体の溶銅
２６と標準極２０の間に発生する酸素濃淡電池の起電力
値を電圧計１４で測定することにより、溶鋼２６中の酸
素濃度を測定するようになっている。
保護管１８は、溶鋼中の酸素濃度の正確な測定を行うた
めに設けられたものであり、酸素プローブ１２を溶銅２
６中に挿入して電圧測定を行っている間、酸素プローブ
１２の周囲の高温雰囲気によって当該プローブ１２の外
殻１３や内部のリード線１６が酸化、損耗し、溶鋼中の
酸素濃度の測定に悪影響が及ぶのを緩和する。また、特
開昭５８−２２３７４２号公報にも、セラミック保護管
を用いたものが開示されている。
めに設けられたものであり、酸素プローブ１２を溶銅２
６中に挿入して電圧測定を行っている間、酸素プローブ
１２の周囲の高温雰囲気によって当該プローブ１２の外
殻１３や内部のリード線１６が酸化、損耗し、溶鋼中の
酸素濃度の測定に悪影響が及ぶのを緩和する。また、特
開昭５８−２２３７４２号公報にも、セラミック保護管
を用いたものが開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記のような従来の酸素濃度測定装置において
は、セラミック製の保護管１８により、酸素プローブ１
２の外殻１３や内部のリード線１６の酸化、損耗はある
程度緩和されるが、これには限界があり、約８時間後に
は外部の熱が酸素プローブ１２の内部に浸透し、精度の
高い測定を長時間続けることが困難となる。
は、セラミック製の保護管１８により、酸素プローブ１
２の外殻１３や内部のリード線１６の酸化、損耗はある
程度緩和されるが、これには限界があり、約８時間後に
は外部の熱が酸素プローブ１２の内部に浸透し、精度の
高い測定を長時間続けることが困難となる。
本発明は係る点に鑑みて成されたものであり、長時間に
渡り精度の高い測定を安定して行い得る溶融金属中の酸
素濃度測定方法及び装置を提供することを目的とする。
渡り精度の高い測定を安定して行い得る溶融金属中の酸
素濃度測定方法及び装置を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段］
上記目的を達成するために、本発明に係る溶融金属中の
酸素濃度測定方法及び装置においては、測定中の酸素プ
ローブ内に不活性ガスを注入している。
酸素濃度測定方法及び装置においては、測定中の酸素プ
ローブ内に不活性ガスを注入している。
以上のように、本発明においては酸素プローブ内に不活
性ガスを注入しているため、不活性ガスにより酸素プロ
ーブ内の高温空気が外部に排出され、更に不活性ガスに
より酸素プローブ内が冷却される。これにより、酸素プ
ローブの外殻やその内部に配置されたリード線等の酸化
、損耗が防止される。
性ガスを注入しているため、不活性ガスにより酸素プロ
ーブ内の高温空気が外部に排出され、更に不活性ガスに
より酸素プローブ内が冷却される。これにより、酸素プ
ローブの外殻やその内部に配置されたリード線等の酸化
、損耗が防止される。
以下、本発明の一実施例を添付図面を参照しつつ詳細に
説明する。なお、上記従来技術と同一部分の詳細は省略
する。
説明する。なお、上記従来技術と同一部分の詳細は省略
する。
第１図には、実施例に係る溶融金属中の酸素濃度測定装
置３０の構成が示されている。この酸素濃度測定装置３
０は、上述した従来の装置１０と同様に被測定対象であ
る溶銅２６中に先端が侵入された酸素プローブ１２と、
この酸素プローブ１２の外殻１３とリード線１６とに接
続された電圧計１４と、酸素プローブ１２の外殻１３の
周囲に装着されたセラミック製の保護管１８とを含み、
更に酸素プローブ１２内に窒素ガス（Ｎ２）を注入する
ための注入パイプ３２を備えている。
置３０の構成が示されている。この酸素濃度測定装置３
０は、上述した従来の装置１０と同様に被測定対象であ
る溶銅２６中に先端が侵入された酸素プローブ１２と、
この酸素プローブ１２の外殻１３とリード線１６とに接
続された電圧計１４と、酸素プローブ１２の外殻１３の
周囲に装着されたセラミック製の保護管１８とを含み、
更に酸素プローブ１２内に窒素ガス（Ｎ２）を注入する
ための注入パイプ３２を備えている。
酸素プローブ１２は、片端を閉じたるつぼ状の固体電解
質２２と、この固体電解質２２の内側底部に固定された
ステンレス、白金等のリード線１６と、耐熱網等から成
る外殻１３とから構成される。固体電解質２２の内側に
は金属、金属酸化物２０が標準極として充填されている
。
質２２と、この固体電解質２２の内側底部に固定された
ステンレス、白金等のリード線１６と、耐熱網等から成
る外殻１３とから構成される。固体電解質２２の内側に
は金属、金属酸化物２０が標準極として充填されている
。
金属、金属酸化物２０としては、
鉄と酸化鉄（Ｆｅ Ｆｅ０ｚ）。
ニッケルと酸化ニッケル（Ｎｉ−Ｎｉｐ）。
モリブデンと酸化モリブデン（ＭＯＭｏＯ□）。
クロムと酸化クロム（Ｃ，−Ｃ，０３）等が用いられる
。
。
固体電解質２２は、酸素プローブ１２の外殻１３内にセ
メント２４によって固定されている。
メント２４によって固定されている。
固体電解質２２の材質としては、例えば、酸化マグネシ
ウム（Ｍ２Ｏ）。
ウム（Ｍ２Ｏ）。
酸化イツトリウム（Ｙ２Ｏ２）。
酸化カルシウム（Ｃ，Ｏ）等で安定化させたジルコニア
（Ｚ、Ｏ□）。
（Ｚ、Ｏ□）。
酸化セリウム（Ｃ，０□）等が用いられる。
注入パイプ３２から注入する不活性ガスとしては、上述
した窒素ガス（ＮＺ）の他にヘリウム（Ｈｅ）等の冷却
機能を有する他の不活性ガスを用いても良い。
した窒素ガス（ＮＺ）の他にヘリウム（Ｈｅ）等の冷却
機能を有する他の不活性ガスを用いても良い。
以上のように構成された酸素濃度測定装置においては、
溶銅２６と標準極２０の間に発生する酸素濃淡電池の起
電力値を電圧計１４で測定する。
溶銅２６と標準極２０の間に発生する酸素濃淡電池の起
電力値を電圧計１４で測定する。
溶銅２６と標準極２０間で発生する起電力が溶銅２６中
の酸素濃度に比例して変化するため、電圧計１４の計測
値により溶銅２６中の酸素濃度が測定される。この際、
注入パイプ３２から窒素ガスを注入し、酸素プローブ１
２内を冷却する。
の酸素濃度に比例して変化するため、電圧計１４の計測
値により溶銅２６中の酸素濃度が測定される。この際、
注入パイプ３２から窒素ガスを注入し、酸素プローブ１
２内を冷却する。
第１表には、上記実施例に係る装置（第１図）と、従来
の装置（第２図）の耐用時間の試験結果が示されている
。この試験は、酸素濃度測定を７０回行い、それぞれ何
時間まで正常にの測定を行えるかを調べたものである。
の装置（第２図）の耐用時間の試験結果が示されている
。この試験は、酸素濃度測定を７０回行い、それぞれ何
時間まで正常にの測定を行えるかを調べたものである。
この試験の結果、本発明に係る酸素濃度測定装置の耐用
時間が、従来の装置に比べて著しく長いることが分かる
。これは、酸素プローブ１２への不活性ガスの注入によ
り、酸素プローブ１２内の空気が冷却され、酸素プロー
ブの外殻１３や内部のリード線１６の熱による酸化、損
耗が抑制されるためである。
時間が、従来の装置に比べて著しく長いることが分かる
。これは、酸素プローブ１２への不活性ガスの注入によ
り、酸素プローブ１２内の空気が冷却され、酸素プロー
ブの外殻１３や内部のリード線１６の熱による酸化、損
耗が抑制されるためである。
第 １ 表
第１図は、本発明の一実施例に係る酸素濃度測定装置の
構成を示す継断面図である。第２図は、従来の酸素濃度
測定装置の構成を示す縦断面図である。 符号の説明 １２−・−一−−−−−−酸素プローブ１３−−−−−
一外殻 １４−−−一−−−電圧計 １８−＝−−−−保護管 ２０−−−一金属、金属酸化物 ２２−一一一一一 固体電解質 ２４−−−−セメント ２６−−−− ／８銅 ３０ −−一−−酸素濃度測定装置 ３２−−−一窒素ガス注入パイプ
構成を示す継断面図である。第２図は、従来の酸素濃度
測定装置の構成を示す縦断面図である。 符号の説明 １２−・−一−−−−−−酸素プローブ１３−−−−−
一外殻 １４−−−一−−−電圧計 １８−＝−−−−保護管 ２０−−−一金属、金属酸化物 ２２−一一一一一 固体電解質 ２４−−−−セメント ２６−−−− ／８銅 ３０ −−一−−酸素濃度測定装置 ３２−−−一窒素ガス注入パイプ
Claims (2)
- （１）溶融金属中に筒状の酸素プローブを挿入して溶融
金属中の酸素濃度を測定する溶融金属中の酸素濃度測定
方法において、 前記酸素プローブの内部に不活性ガスを注入しつつ酸素
濃度の測定を行うことを特徴とする溶融金属中の酸素濃
度測定方法。 - （２）溶融金属中に筒状の酸素プローブを挿入して溶融
金属中の酸素濃度を測定する溶融金属中の酸素濃度測定
装置において、 前記酸素プローブの内部に不活性ガスを注入するガス注
入手段を備えたことを特徴とする溶融金属中の酸素濃度
測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2292760A JPH04166758A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 溶融金属中の酸素濃度測定方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2292760A JPH04166758A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 溶融金属中の酸素濃度測定方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04166758A true JPH04166758A (ja) | 1992-06-12 |
Family
ID=17785981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2292760A Pending JPH04166758A (ja) | 1990-10-30 | 1990-10-30 | 溶融金属中の酸素濃度測定方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04166758A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006226966A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 酸素センサ |
| JP2006250577A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 酸素濃度センサ |
| JP2007024732A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 無酸素銅用酸素センサ、及び銅用酸素センサの選択方法 |
-
1990
- 1990-10-30 JP JP2292760A patent/JPH04166758A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006226966A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 酸素センサ |
| JP4620487B2 (ja) * | 2005-02-21 | 2011-01-26 | 三井造船株式会社 | 酸素センサ |
| JP2006250577A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | 酸素濃度センサ |
| JP4620503B2 (ja) * | 2005-03-08 | 2011-01-26 | 三井造船株式会社 | 酸素濃度センサ |
| JP2007024732A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Tokyo Yogyo Co Ltd | 無酸素銅用酸素センサ、及び銅用酸素センサの選択方法 |
| JP4718264B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2011-07-06 | 東京窯業株式会社 | 無酸素銅用酸素センサ |
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