Электрохимический датчик кислорода

 

Использование: приборы для измерения в газовых средах. Сущность изобретения: к внутреннему электроду датчика по каналу газоподводящей трубки подается анализируемый газ, который, проходя через отверстия, омывает порошкообразный внутренний электрод и далее по межтрубному пространству выходит из датчика. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 27 /409

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГС1СПАТЕ НТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 4797868/25 (22 28,02.90 (46 23.03,93, Бюл. ¹ 11 (71) Институт электрохимии Уральского научного центра АН СССР, Предприятие

"Уралтехэнерго" Производственного объединения "Союзтехэнерго" (72) С.И.Ударцев, А,Г,Гаврилов, А,Д.Неуймий и А.M.Áóäíèöêèé (56) Авторское свидетельство СССР № 1203428, кл. G 01 N 27/46, 1984, Патент ГДР № 255994, кл, G 01 N27/30.

Изобретение относится к приборам для измерения содержания кислорода в газовых средах.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение динамических характеристик электрохимического датчика кислорода.

Электрохимический датчик кислорода содвржит твердый электролит в виде закрытой с одной стороны трубки, наружный электрод, внутренний электрод, изготовленный из порошкообразного материала, токоотводы и газоподводящую трубки. При этом газоподводящая трубка выполнена в виде подпружиненной трубки с донышком, имеющем отверстия, диаметр которых не превышает размера частиц порошкообрэзного материала внутреннего электрода, токоотвод от внутреннего электрода нанесен на поверхность газоподводящей трубки, а токоотвод от наружного электрода отделен от твердого электролита слоем изоляции, на.. Ы 1803848 А1 (54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ДАТЧИК

КИСЛОРОДА (57) Использование: приборы для измерения в газовых средах. Сущность изобретения; к внутреннему электроду датчика по каналу газоподводящей трубки подается анализируемый газ, который, проходя через отверстия, омывает порошкообразный внутренний электрод и далее по межтрубному пространству выходит из датчика. 1 ил. несенной на поверхность твердоэлектролитной трубки.

Электрохимический датчик представлен на чертеже.

Датчик содержит твердый электролит 1, наружный 2 и внутренний 3 электроды, токоотводы 4 и 5 от наружного и внутреннего электродов, газоподводящую трубку 6 с донышком 7, в котором выполнены отверстия

8. Между твердым электролитом 1 и токоотводом 4 от наружного электрода имеется слой изоляции 9. Газоподводящая трубка 6 с донышком 7 прижимает порошкообразный электрод 3 к закрытому концу твердого электролита 2 с помощью пружины 10, Датчик работает следующим образом, Закрытый конец трубки помещают, например, в среду эталонного газа и нагревают до рабочей температуры датчика. К внутреннему электроду 3 по каналу газоподводящей трубки 6 подается анализируемый газ, который, проходя через отверстия 8 в донышке

1803848

Составитель Т. Торопкина

Техред М,Моргентал Корректор С.Шекмар

Редактор

Заказ 1054 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издатвлвский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

7 газоподводящей трубки, омывают порошкообразный внутренний электрод 3 и далее по межтрубному пространству выходит из датчика, Повышение надежности датчика обусловлено тем, что донышко 7 газоподводящей трубки, более надежно удерживает порошковую засыпку внутреннего электрода от просыпания в межтрубное пространство, чем замазка, подверженная механическому воздействию.

Донышко 7 при помощи пружины 10 постоянно уплотняет порошковую засыпку, что позволяет уменьшить внутреннее сопротивление датчика.

Изолирующий слой 9 предотвращает электрическую связь наружного токоотвода с внутренним электродом через электролит, ухудшающую динамические характеристики внутреннего электрода и соответственно искажающую показания датчика, Наличие изолирующего слоя 9 улучшает динамические характеристики электрохимического датчика.

Размер частиц порошка, из которого изготовлен внутренний электрод, превышает размер отверстий 8 для прохода газа через донышко газоподводящей трубки к внутрен нему электроду и размер зазора между стенками газоподводя щей трубки и электролита.

Датчик имеет повышенную надежность и

5 улучшенные динамические характеристики.

Формула изобретения

Электрохимический датчик кислорода, содержащий твердый электролит в виде за"0 крытой с одной стороны трубки, наружный электрод, внутрен ний эл ектрод, изготовленный из порошкообразного материала, токоотводы и газоподводящую трубку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения

"5 надежности и улучшения динамических характеристик датчика,,газоподводящая трубка выполнена в виде подпружиненной трубки с донышком, имеющим отверстия, диаметр которых не превышает размера ча20 стиц порошкообразного материала внутреннего электрода, токоотвод от внутреннего электрода нанесен на поверхность газоподводящей трубки, а токоотвод от наружного электрода отделен оттвердого

25 электролита слоем изоляции, нанесенной на поверхность твердоэлектролитной трубки.

Электрохимический датчик кислорода Электрохимический датчик кислорода 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано в прикладной электрохимии, металлургии, энергетике, автомобилестроении и других отраслях для определения содержания кислорода в жидких и газовых средах

Изобретение относится к средствам для исследования или анализа газов, а именно к системам, определяющим содержание кислорода, использующим твердоэлектролитные ячейки, и может быть использовано в прикладной электрохимии, металлургии, энергетике, автомобилестроении и других отраслях для определения содержания кислорода в жидких и газовых средах

Изобретение относится к области измерения содержания кислорода в выхлопных газах двигателя внутреннего сгорания автомобиля

Изобретение относится к области газового анализа, а именно к устройству для измерения парциального давления кислорода, содержащему твердый электролит и электроды, соединенные с выводами для снятия сигнала, твердым электролитом является пленка оксида материала, из которого изготовлен первый электрод, выполненный в виде металлической матрицы и размещенный внутри пленки оксида, первый вывод для снятия сигнала подсоединен к металлической матрице в области раздела металл - оксид, при этом второй электрод расположен на поверхности пленки оксида и выполнен в виде проницаемого для кислорода электропроводящего слоя

Изобретение относится к области газового анализа, а именно к газоизмерительному датчику, содержащему корпус с отверстиями и размещенные в нем твердоэлектролитный чувствительный элемент, контактные элементы, соединительные проводники и нагреватель, чувствительный элемент выполнен в виде пленки оксида материала, из которого изготовлен нагреватель, и полностью покрывает его поверхность, нагреватель одной стороной соединен с корпусом, а другой стороной связан с первым соединительным проводником, прикрепленным к поверхности нагревателя, при этом в качестве первого контактного элемента используют нагреватель, а второй контактный элемент закреплен на внешней поверхности чувствительного элемента и связан со вторым соединительным проводником

Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано в датчиках для измерения содержания кислорода или водорода в энергетических установках. Способ изготовления чувствительного элемента (ЧЭ) датчика кислорода или водорода включает изготовление пробки из твердого электролита и трубки из электроизоляционной керамики с последующим их диффузионным соединением. Перед диффузионным соединением на поверхности пробки, сопрягаемой с поверхностью трубки, выполняют профилированные канавки определенного размера. Изобретение позволяет добиться увеличения выхода годных ЧЭ, а также увеличить ресурс работы датчиков с ЧЭ за счет увеличения надежности и герметичности соединения трубки из электроизоляционной керамики (Аl2O3, MgO) и пробки из твердого электролита (ZrO2, Y2O3). 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электрохимическим устройствам концентрационного типа на основе твердых электролитов с изолированным эталонным электродом, содержащим смесь металл - оксид металла. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение точности измерения температуры электрохимической ячейки и, как следствие, снижение погрешности измерения парциального давления кислорода и повышение вибрационной прочности датчика кислорода. Чувствительный элемент датчика парциального давления кислорода включает твердоэлектролитную пластину, уплотняющую керамическую пластину, керамический дистанционатор, расположенный между твердоэлектролитной и уплотняющей пластинами, эталонный электрод с проволочным выводом, содержащий смесь металл - оксид металла, рабочий электрод, расположенный на противоположной эталонному электроду поверхности твердоэлектролитной пластины. Твердоэлектролитная пластина выполнена с двумя эталонными электродами, дистанционатор выполнен в виде керамической пластины с двумя отверстиями, образующими две герметично изолированные друг от друга и от внешней среды полости. При этом в каждую полость загружены различные смеси металл - оксид металла, отличающиеся энтропией образования оксидов. 1 ил.

Настоящее изобретение относится к устройству управления для двигателя внутреннего сгорания. Датчик для определения концентрации кислорода в отработавших газах или в воздушно-топливной смеси, снабженный элементом из твердого электролита, боковым электродом отработавших газов, расположенным на одной стороне элемента из твердого электролита и находящимся в контакте с отработавшими газами, атмосферным боковым электродом, расположенным на другой стороне элемента из твердого электролита и находящимся в контакте с атмосферным воздухом, и электрической цепью, подающей опорное напряжение между этими электродами, расположен в выпускной трубе двигателя. Датчик для определения концентрации кислорода в отработавших газах или в воздушно-топливной смеси воздуха имеет характеристику, согласно которой выходной ток (Iр) продолжает увеличиваться, не имея области предельного тока, когда напряжение (Vs), приложенное между электродами, увеличивается, в то время как соотношение компонентов в воздушно-топливной смеси является постоянным. Соотношением компонентов в воздушно-топливной смеси управляют на основе выходного тока (Iр) датчика для определения концентрации кислорода в отработавших газах или соотношения компонентов в воздушно-топливной смеси. Изобретение обеспечивает возможность точного регулирования компонентов в воздушно-топливной смеси. 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в газовом анализе. Устройство для измерения объемной доли и парциального давления кислорода в газах содержит потенциометрическую твердоэлектролитную ячейку, газовый тракт, нагреватель, термопару и регулятор температуры, при этом для повышения точности в условиях изменения парциального давления кислорода в окружающей среде потенциометрическая твердоэлектролитная ячейка имеет рабочий измерительный электрод из газопроницаемой пористой платины, контактирующий с анализируемым газом, герметичную сравнительную камеру с электродом сравнения из газопроницаемой пористой платины, нанесенной на противоположной стороне твердого электролита рабочего измерительного электрода в сравнительной камере для создания опорной среды с известным парциальным давлением кислорода. Для определения объемной доли кислорода используют аналитическую градуировочную характеристику, связывающую объемные доли кислорода в сравнительной и анализируемой камерах, а для определения парциального давления кислорода используют аналитическую градуировочную характеристику, связывающую общее давление в сравнительной и анализируемой средах. Техническим результатом предлагаемого устройства для измерения объемной доли и парциального давления кислорода в газах в условиях изменения парциального давления кислорода в окружающей среде является устранение противодиффузии воздуха из атмосферы, что приводит к повышению точности измерения объемной доли и парциального давления кислорода в анализируемом газе. 1 табл., 1 ил.

Электрохимический датчик кислорода

Наверх