CS242504B1

CS242504B1 - Apparatus for determining the quality of liquid argon

Info

Publication number: CS242504B1
Application number: CS844607A
Authority: CS
Inventors: Ivan Gajdos
Original assignee: Ivan Gajdos
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS460784A1

Abstract

Rieši sa technický problém stanovenia kvality kvapalného argonu. Podstata riešenia spočívá v tom, že pozostáva z odmernej nádoby s kvapalným argónom vloženej do zásobníka s kvapalným dusíkom, pričom v odmernej nádobě je odčitatelný objem stuhnutého argónu a objem nečistot, ktorými sú kvapalný kyslík a dusík. Riešenie može byť využito vo všetkých výrobniach kvapalného argónu, kyslíka a dusíka a najma v metalurgických a chemických kombinátočh a v laboratúriach.The technical problem of determining the quality of liquid argon is solved. The essence of the solution is that it consists of a measuring vessel with liquid argon inserted into a reservoir with liquid nitrogen, while the measuring vessel can read the volume of solidified argon and the volume of impurities, which are liquid oxygen and nitrogen. The solution can be used in all liquid argon, oxygen and nitrogen production plants, and especially in metallurgical and chemical plants and in laboratories.

Description

(54) Zariadenie na stanovenie kvality kvapalného argónu(54) Apparatus for determining the quality of liquid argon

Rieši sa technický problém stanovenia kvality kvapalného argonu.The technical problem of determining the quality of liquid argon is solved.

Podstata riešenia spočívá v tom, že pozostáva z odmernej nádoby s kvapalným argónom vloženej do zásobníka s kvapalným dusíkom, pričom v odmernej nádobě je odčitatelný objem stuhnutého argónu a objem nečistot, ktorými sú kvapalný kyslík a dusík.The essence of the solution consists in that it consists of a liquid argon measuring vessel inserted into the liquid nitrogen container, where the volume of solidified argon and the volume of impurities, which are liquid oxygen and nitrogen, are readable in the measuring vessel.

Riešenie može byť využito vo všetkých výrobniach kvapalného argónu, kyslíka a dusíka a najma v metalurgických a chemických kombinátočh a v laboratúriach.The solution can be used in all liquid argon, oxygen and nitrogen plants and especially in metallurgical and chemical combinators and laboratories.

240504240504

Vynález sa tysa zariadenia na· stanovenie kvapalňého argonu.The present invention relates to an apparatus for determining liquid argon.

Výroba argonu v zariadeniach na delenie vzduchu je charakteristická přísnými požiadavkami na obsah kyslíka a dusíka. Zvýšený obsah kyslíka a dusíka v argone zapříčiňuje nadměrný výskyt kyslíkových a dusíkových vmestkov v špeciálnych oceliach upravovaných argónom, čo má nepriaznivý vplyv na kvalitu ocele.The production of argon in air separation plants is characterized by stringent oxygen and nitrogen requirements. The increased content of oxygen and nitrogen in argon causes an excessive occurrence of oxygen and nitrogen inclusions in special steels treated with argon, which adversely affects the quality of the steel.

Na stanovenie kvality argónu sa doteraz používajú přístroje pracujúce na principe rozdielnych magnetických vlastností plynov, ktoré merajú obsah kyslíka v argone obyčajne v rozsahu niekofkých percent.Until now, instruments operating on the principle of different magnetic properties of gases, which measure the oxygen content of argon, usually in the range of a few percent, are used to determine the quality of argon.

Na meranie malých množstiev kyslíka v argone sa používajú přístroje pracujúce na principe chemickej reakcie kyslíka s roztokmi a na elektrickom meraní zmien vlastností týchto chemických roztokov.For the measurement of small amounts of oxygen in argon, instruments operating on the principle of chemical reaction of oxygen with solutions and on electrical measurement of changes in properties of these chemical solutions are used.

Na stanovenie kyslíka a dusíka v argone sa používajú přístroje pracujúce na principe chromatografického delenia plynových zmesi v chromatcgrafických kolonách.For the determination of oxygen and nitrogen in argon, instruments working on the principle of chromatographic separation of gas mixtures in chromatgraphic columns are used.

Na stanovenie malých množstiev kyslíka a dusíka v argone sa používajú tiež přístroje pracujúce na principe hmotovej spektrografie.Mass spectrography instruments are also used to determine small amounts of oxygen and nitrogen in argon.

Nevýhodou prístrojov pracujúcich na př in cípe rózdiělňyéh magnetických vlastností je to, že merajú obsah len jednej nečistoty — kyslíka v argone. Nevýhodou týchto prístrojov je aj to, že sú nedostatočne citlivé k menším obsahom kyslíka, tiež nutnost častého ciachovania špeciálnymi ciachovnými plynmi.The disadvantage of devices working on magnetic properties is that they measure the content of only one impurity - oxygen in argon. The disadvantage of these devices is that they are not sufficiently sensitive to lower oxygen contents, as well as the necessity of frequent calibration with special calibration gases.

Přístroje sú investičně nákladné.The devices are expensive to invest.

Nevýhodou prístrojov pracujúcich na množstiev kyslíka v argone je to, že merajú obsah len jednej nečistoty — kyslíka. Nevýhodou týchto prístrojov je ich dlhotrvajúca výluka v meraní v tých prípadoch, keď meraný argon obbsahuje vačšie množstvo kyslíka a nutnost Častého ciachovania špeciálnymi ciachovnými plynmi. Přístroje sú investičně nákladné.The disadvantage of devices working on oxygen levels in argon is that they measure only one impurity - oxygen. The disadvantage of these devices is their long-term measurement exclusion in those cases where the measured argon contains more oxygen and the need for frequent calibration with special calibration gases. The devices are expensive to invest.

Nevýhodou prístrojov pracujúcich na principe chromatografického delenia plynových zmesi je ich zložitosť, náročnost na kvalifikovánu údržbu a obsluhu, malá citlivost, potřeba kvalitných nosných, pomocných a ciachovných plynov a hlavně vysoké náklady na realizáciu.The disadvantages of devices working on the principle of chromatographic separation of gas mixtures are their complexity, demands on qualified maintenance and operation, low sensitivity, the need for high-quality carrier, auxiliary and calibration gases and especially high implementation costs.

Nevýhodou prístrojov pracujúcich na principe hmotovej spektrografie je ich zložitosť, náročnost na vysokokvaíifikovanú údržbu a obsluhu, potřeba kvalitných pomocných a ciachovných plynov. Velkou nevýhodou sú najma enormne vysoké investičně náklady.The disadvantages of mass spectrography devices are their complexity, high quality maintenance and servicing, the need for quality auxiliary and calibration gases. A major disadvantage is the extremely high investment costs.

Uvedené nevýhody doteraz používaných prístrojov nemá zariadenie na stanovenie kvality kvapalňého argónu podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva z odmernej priesvitnej nádoby objemu vzorky kvapalňého argónu vloženej do izolovaného priesvitného zásobníka chladiaceho kvapalňého dusíka vybaveného uzáverom, lievikom, vedením přívodu chladiaceho kvapalňého dusíka a vedením přívodu vzorky kvapalňého argónu, pričom v odmernej priesvitnej nádobě je odčitatelný objem stáhnutého argónu a objem kvapalňého kyslíka a kvapalňého dusíka.The apparatus of the present invention does not have the above-mentioned disadvantages of the apparatus for determining the quality of liquid argon, which consists of a volumetric transparent container of a volume of liquid argon sample placed in an insulated transparent liquid nitrogen nitrogen reservoir equipped with a cap, funnel, by conducting a liquid argon sample inlet, wherein the volume of the argon withdrawn and the volume of liquid oxygen and liquid nitrogen are readable in the volumetric transparent vessel.

V izolovanom priesvitnom zásobníku je naplněný potřebný objem chladiaceho kvapalného dusíka. Stuhnutý argon, kvapalný kyslík a kvapalný dusík sa na základe rozdielnych měrných hmotností oddelia a objem tuhého argónu a objem kvapalňého kyslíka a kvapalňého dusíka sa odmerajú. Výsledok udává kvalitu kvapalňého argónu ve vztahu k póvodnému objemu vzorky kvapalného argónu v odmernej priesvitnej nádobě.The insulated transparent container is filled with the necessary volume of cooling liquid nitrogen. The solidified argon, liquid oxygen and liquid nitrogen are separated based on different specific weights and the volume of solid argon and the volume of liquid oxygen and liquid nitrogen are measured. The result indicates the quality of the liquid argon relative to the original volume of the liquid argon sample in a volumetric transparent vessel.

Výhody vynálezu oproti jestvujúcemu stavu techniky a oproti používaným spůsobom stanovenia kvality argónu spočívajú v tom, že je možné rýchle, presne a jednoducho stanovit kvalitu kvapalňého argónu.The advantages of the invention over the prior art and the methods used for determining the argon quality are that it is possible to quickly, accurately and simply determine the quality of liquid argon.

Výhodou je nízká cena zariadenia, jednoduchost manipulácii, a to, že vo výrobniach kvapalňého argónu a kyslíka sa súčasne vyrába aj chladiaci kvapalný dusík potřebný pre stanovenie kvality kvapalňého argónu.The advantage is the low cost of the device, the ease of handling, and the fact that the liquid argon and oxygen plants also produce the cooling liquid nitrogen needed to determine the quality of the liquid argon.

Výhodou je aj to, že stanovenie kvality kvapalňého argónu trvá len niekolko minút a móže sa podlá potřeby priebežne opakovať.Another advantage is that the determination of the quality of liquid argon takes only a few minutes and can be repeated as necessary.

Výhodou je, že zariadenie na stanovenie kvality kvapalňého argónu nevyžaduje špeciálny prípravok na odběr a přípravu vzorky kvapalňého argónu před stanovením.The advantage is that the liquid argon quality determination device does not require a special preparation for the collection and preparation of the liquid argon sample prior to the determination.

Příklad uskutočnenia zariadenia podlá vynálezu je znázorněný na priíoženom výkrese. Zariadenie pozostáva z odmernej priesvitnej nádoby 1 objemu vzorky kvapalňého argónu vloženej do izolovaného priesvitného zásobníka 2 s chladiacim kvapalným dusíkem, ktorý je vybavený na vrchnej časti uzáverom 5, lievikom 6, vedením 7 pre přívod chladiaceho kvapalňého dusíka do zásobníka 2 a vedením 8 pre přívod vzorky kvapalňého argónu do odmernej priesvitnej nádoby 1, pričom v odmernej priesvitnej nádobě 1 je po schladení a oddělení stuhnutého argónu od kvapalňého kyslíka a kvapalňého dusíka odmeraný objem 3 stuhnutého argónu a objem 4 kvapalňého· kyslíka a kvapalňého dusíka.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the attached drawing. The apparatus consists of a volumetric translucent vessel 1 of a volume of liquid argon sample placed in an insulated transparent liquid nitrogen container 2 equipped with a cap 5, a funnel 6 at the top, a cooling liquid nitrogen line 7 to feed the container 2 and a sample delivery line 8 of argon liquid into the volumetric translucent vessel 1, wherein in the volumetric translucent vessel 1, after cooling and separating the solidified argon from liquid oxygen and liquid nitrogen, a volume 3 of solidified argon and a volume 4 of liquid oxygen and liquid nitrogen are measured.

Do izolovaného priesvitného zásobníka 2 sa naplní potřebný objem chladiaceho kvapalného dusíka, potom sa do odmernej priesvitnej nádoby 1 naplní potřebný objem, například 10 alebo 100 mililitrov vzorky kvapalného argónu. Po niekofkých minútach sa odčítá na odmernej priesvitnej nádobě 1 objem stuhnutého argónu a objem nečistůt, ktorými sú kvapalný kyslík a kvapalný dusík. Rozhranie medzi ťažším stuhnutým argónom, ktorý je v spodnej časti a 1'ahším kvapalným kyslíkom a dusíkom, ktoré sú v hornej časti odmernej priesvitnej nádoby 1 je viditelné volným okom.The insulated transparent container 2 is filled with the necessary volume of cooling liquid nitrogen, then the required volume, for example 10 or 100 milliliters of a liquid argon sample, is filled into the volumetric transparent container 1. After a few minutes, the volume of solidified argon and the volume of impurities that are liquid oxygen and liquid nitrogen are read on a volumetric transparent vessel. The interface between the heavier solidified argon at the bottom and the lighter liquid oxygen and nitrogen at the top of the volumetric translucent vessel 1 is visible to the naked eye.

Vynález může byť využitý vo všetkých výrobniach kvapalného argonu, kyslíka a dusíka a najmá v metalurgických a chemických kombinátoch a v laboratóriach.The invention can be used in all liquid argon, oxygen and nitrogen plants and especially in metallurgical and chemical combinations and laboratories.

Claims

SUBJECT

Apparatus for determining the quality of liquid argon, consisting of a measuring vessel and a transparent container with a closure, characterized in that the volumetric transparent container (1) of the volume of the liquid argon sample is inserted into an isolated transparent inventive container (2j) of cooling liquid nitrogen equipped 6), cooling liquid nitrogen feed line (7) and liquid argon sample feed line (8).