Способ изготовления чувствительного элемента

 

Изобретение относится к газоаналитическому приборостроению, конкретно-к газоанализаторам парамагнитного газа, и может быть использовано при создании люминесцентных датчиков содержания кислорода, оксида углерода и других парамагнитных газов в анализируемой газовой смеси. Целью изобретения является уменьшение чувствительности к изменению влажности анализируемого газа без ухудшения динамических свойств чувствительного элемента. Способ изготовления чувствительного элемента включает формирование пористого слоя оксида металла или металлоида с развитой поверхностью и нанесение на эту поверхность люминофора. Дополнительно формируют второй пористый слой, соединяют его с основным слоем, на поверхность которого нанесен люминофор, и шлифованием уменьшают толщину второго слоя до величины, при которой выходной сигнал чувствительного элемента не зависит от влагосодержания анализируемого газа. Соединение обоих пористых слоев выполняют путем склеивания прозрачным клеем.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1562800 (g1)g G 01 N 21/76

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ ./ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4455986/24-25 (22) 12.05.88 (46) 07.05.90. Бюл. N 17 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт аналитического приборостроения (72) Н.Т. Герасименко, Л.и. Мосенкис, 10.И. Остапишин и Ю.Л. Пилипчук (53) 543.42(088.8) (56) Патент ФРГ 8Г 282318, кл ° G 01 N 21/52, 1980.

Авторское свидетельство СССР и 1242506, кл, G 09 К 11/00, 1984. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА (57) Изобретение относится к газоаналитическому приборостроению, конкретно к газоанализаторам парамагнитного . газа, и может быть использовано при создании люминесцентных датчиков содержания кислорода, оксида углерода

Изобретение относится к гаэоаналитическому приборостроению, конкретно к газоанализаторам парамагнитного газа, и может быть использовано при создании люминесцентных датчиков содержания кислорода, оксида углерода и других парамагнитных газов в анализируемой газовой смеси.

Целью изобретения является улучшение динамических свойств чувствительного элемента для люминесцентного анализа парамагнитного газа с неконтролируемой влажностью.

Введение в чувствительный элемент второго пористого слоя оксида метал2 и других парамагнитных газов в анализируемой газовой смеси. Целью изобретения является уменьшение чувстви-. тельности к изменению влажности анали" зируемого газа без ухудшения динамических свойств чувствительного элемента. Способ изготовления чувствительного элемента включает формирование пористого слоя оксида металла или металлоида с развитой поверхностью и нанесение на эту поверхность люминофора. Дополнительно формируют второй пористый слой, соединяют его с основным слоем, на поверхность которого нанесен люминофор, и шлифованием уменьшают толщину второго слоя до величины, при которой выходной сигнал чувствительного элемента не зависит от влагосодержания аналиэи" руемого газа. Соединение обоих пористых слоев выполняют путем склеивания прозрачным клеем. ла или металлоида с развитой поверхностью позволяет повысить устойчивость к воздействию влаги благодаря компенсации ее влияния без ухудшения динамических свойств.

Отсутствие защитной пленки исключает обусловленное ею диффузионное торможение молекул парамагнитного газа, т.е. исключает механизм ухудшения динамических свойств.

Увеличение влажности обуславливает два противоположных по влиянию на квантовый выход датчика процесса; увеличение поглощения возбуждающего излучения вторым пористым слоем, на раэ1562800 витой поверхности которого отсутствует люминофор, и увеличение люминесцентного излучения люминофором, нанесенным на развитую поверхность основного пористого слоя. При некотором

5 экспериментально подбираемом соотношении толщин основного и второго сло" ев противоположные эффекты воздейст" вия обоих процессов на чувствительность датчика компенсируют друг друга и датчик становится нечувствительным к изменению влажности анализируемого газа.

Введение в способ изготовления чувствительного элемента дополнительных операций формирования второго пористого слоя оксида металлоида и соединения обоих слоев (слоя, поверхность которого покрыта люминофором

20 и второго слоя), и уменьшение шлифованием толщины второго слоя до величины, при которой выходной сигнал элемента не зависит от влагосодержания анализируемого газа, обеспечивает но- 25 вое свойство чувствительного элемента - независимость его чувствительности от влажности анализируемого газа беэ ухудшения динамических свойств элемента.

Соединение двух слоев выполняется, 30 например, склеиванием прозрачным клеем. В случае выполнения пористого слоя из селикагеля в качестве проз-. рачного клея может использоваться силикатный клей или поливиниловый спирт. .Чувствительный элемент работает следующим образом.

Возбуждающее излучение, частично поглащаясь в дополнительном пористом слое (коэффициент поглощения увеличивается с увеличением влажности анализируемого газа), проходит через него и через прозрачный слой клея, возбуждает люминофор, нанесенный на раз- 45 витую поверхность основного пористого слоя (квантовый выход увеличивается с увеличением влажности анализируемого газа и концентрации парамагнитного газа) . 50

В результате люминесцентное излу чение не зависит от изменения влажности анализируемого газа.

Чувствительный элемент изготавливают следующим образом.

Формируют два пористых слоя окисла металлоида с развитой поверхностью, Предварительно смешивают rèëèêàãåëü с активированным углем, взятым в количестве 1-15 мас.В от смеси, полученную смесь с дисперсностью не более|

50 мкм прессуют под давлением 915 г/см в таблетки, удаляют из них

Ф уголь окислением в атмосфере кислорода при 250-500 С. После этого на одну из таблеток наносят люминофор путем сорбции из водного раствора трипафлавина. Оба слоя склеивают с помощью силикатного клея и укрепляют в обойме.

Чувствительный элемент помещают в газовую смесь, содержащую парамагнитный газ. Элемент облучают возбуждающим излучением и измеряют интенсивность люминесцентного излучения °

Изменяют влажность газовой смеси. Если при этом изменяется интенсивность люминесцентного излучения, шлифованием уменьшают толщину второго пористого слоя (на поверхности которого отсутствует люминофор) . Операции из" менения влажности газовой смеси, cG держащей парамагнитный газ, измерения изменения интенсивности люминесцентного излучения при изменении вдажности газовой смеси и уменьшения шлифованием толщины пористого слоя, на поверхности которого отсутствует люминофор, повторяют до тех пор,. пока выходной сигнал чувствительного элемента (люминесцентное излучение) будет не зависеть от изменения влажности анализируемого газа.

Таким образом, способ позволяет уменьшить чувствительность элемента к изменению влажности без ухудшения его динамических свойств.

Ф о р и у л а и э о б р е.т е н и я

Способ изготовления чувствительного элемента, включающий формирова" ние пористого слоя, состоящего из окисла металлоида, и введение в слой органического люминофора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения динамических свойств чувствительного элемента для люминесцентного анализа парамагнитного газа с неконтролируемой влажностью, наносят на основной слой дополнительный пористый слой, состоящий из окисла металла или металлоида, помещают полу. ченную заготовку двухслойного элемента в среду парамагнитного газа с различной влажностью, регистрируют

5 1562800 зависимость люминесцентного сигнала основного слоя элемента от влажности газа и уменьшают толщину дополнительного слоя до величины, при которои люминесцентный сигнал не зависит от влажнос ти .

Составитель О. Бадтиева

Твхред М.Диды Корректор M. Максимишинец

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 1059

Подписное

Тираж 511

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 191