Электрохимический датчик кислорода

 

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ДАТЧИК КИСЛОРОДА, содержащий -пробирку 43 твердого электролита с размещенным внутри нее эталонным электродом и измерительным электродом, нанесенным на ее внешнюю поверхность , отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, на внешнюю поверхность пробирки нанесен дополнительный измерительный электрод, расположенный зеркально по отношению к основному измерительному электроду и выполненный из материала, обладающего каталитической окислительной активностью. Ш 01 4 СД

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А

3(5)) G 01 Я 27 46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ,(21) 3311524/18-25 (221 11.06.81 (46) 15.11.83, Бюл )) 42 (72) A .Й. Волков, В,A.. Сосновский, A Г. Гаврилов и A.Ä Неуймин (71) Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института "Цветметавтоматика" (53) 543.247 (088 8) (56) 1, Патент Cl()A )) 4134818, кл. )) 01 )(27/46, опублик. 1979.

2. Патент Велйкобритании

)) 1512347, кл. С 01 N 27 46, опублик. 1978 (прототип1. (541 (57) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИИ ДАТЧИК

КИСЛОРОДА, содержащий .пробирку из твердого электролита с размещенным внутри нее эталонным электродом и измерительным электродом, нанесенным на ее внешнюю поверхность, о т я. и ч а ю щ и. и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, на внешнюю поверхность пробирки нанесен дополнительный измерительный электрод, расположенный зеркально по отношению к основному измерительному электроду и выполненный нз материала, обладающего каталитической окислительной активностью. (1054757

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Заказ 9095/50

Филиал ППП "Патент", r.у>хгород,ул.Проектная,4

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано при непрерывном контроле содержания кислорода в газовых смесях, содержащих горючие газы 5

Известен электрохимический датчик кислорода„ содержащий твердый электролит, эталонный и измерительный электроды (1j .

Однако датчик отличается недос- 10 таточной точностью измерений, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электрохимический датчик кислорода, содержащий пробирку из твердого 15 электролита с размещенным внутри нее эталонным электродом и измерительным электродом j" .

Недостаток известного датчика заключается в том, что он не обла- 2р дает достаточной точностью измерения при анализе кислородсодержащих газов.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в электрохилическом датчике кислорода, содержащем пробирку из твердого электролита с размещенным внутри нее эталонным электродом и измерительным электродом, нанесенным на ее внешнюю поверхность, на внешнюю поверхность пробирки нанесен дополнительный измерительный электрод, расположенный зеркально по отношению к основному измерительному электроду и выполненный из материала, обладающего каталитической окислительной активностью.

На чертеже схематически изображен электрохимический датчик кис- 40 лорода.

Электрохимический датчик содержит пробирку 1 из твердого электролита, внутренний эталонный электрод

2, измерительный электрод 3 из мате- 45 риала, не обладающего каталитической окислительной активностью, например карбида кремния, направляющую трубку 4, трубку подачи эталонного газа 5, трубку сброса эталон- 5p ного газа 6, держатель датчика 7, токосъемник эталонного электрода 8, измерительный электрод 9, выполненный из материала, обладающего окислительной каталитической актив55 ностью, например пористой платины, гальванометры 10-12, Датчик работает следующим образом, Пробирка 1 из твердого электролита прогревается анализируемым газом или нагреватепем до заданной температуры. Чо подаче эталонного газа трубке 5 направляющей трубке 4 эталонный газ, например воздух, подается на эталонный электрод датчика, обеспечивает стабильную величину кислородного потенциала на эталонном электроде и сбрасывается в атмосферу посредством трубки сброса эталонного газа 6 Анализируемый газ омывает наружную поверхность пробирки 1 с нанесенными на ней измерительными электродами 3, 9 Симметричное расположение измерительных электродов позволяет обеспечить одинаковые условия их эксплуатации в процессе работы (наприглер одинаковую температуру, состав анализируемого газа) ., На измерительном электроде 3, материал которого не обладает окислительной каталитической активностью, не происходит окисление кислородом горючего газа, присутствующего в анализируемой газовой смеси, так как при относительно низких температурах для прохождения окислительных процессов необходимо присутствие катализатора. Кислородный потенциал измерительного электрода 3 будет характеризоваться полным кислородосодержанием анализируемого газа.

Одновременно на измерительном электроде 9, обладающем окислительной активностью, происходит окисление кислородом присутствующего в анализируемой среде горючего газа. Высокую скорость и полноту окисления обеспечивает материал измерительного электрода 9, являющийся катализатором, Кислородный потенциал на измерительном электроде 9 характеризуется количеством остаточного кислорода в анализируемой газовой среде. Разность кислородных потенциалов электродов 3 и 9 характеризуется количеством кислорода, пошедшего на окисление горючего газа

Разность потенциалов (h

Электрохимический датчик кислорода позволяет точно и одновременно определить в анализируемом газе полное кислородосодержание, количество остаточного кислорода и количество кислорода, израсходованного на окисление гбрючего газа.