Датчик для измерения концентрации кислорода

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

Сеюз Соеетскик

Социалистичеснмк

Республик (61) Дополнительное к @sr. сеид-ву(22) Заявлено 21,1278 (21) 2699374/18-25 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 15.10,80. Бюллетень HP 38

Дата опубликования описания 151080 (51)М. Кл 3

G 01 И 27/4б

Государстаенный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (5Я) УДК 543. 25 (088.8) (72) Авторы изобретен и я

Д. М. Васильковский, В.В. Купоросов и С.Б. Спасин (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

КИСЛОРОДА

Изобретение относится к анализаторам, например, газа и может быть использовано для определения микроконцентраций кислорода в газовых смесях. 5

Известен анализатор малых количеств. кислорода в газах и металлах использующий в своей основе измерительную ячейку с твердым электролитом с ион» ной проводимостью по кислороду (1) . 10

Этот газоанализатор лишен многих недостатков, присущих электрохимическим анализаторам, но не может работать в газовых смесях, содержащих водород. Кроме этого, измерительная ячейка работает при высокой температуре (800-900оС и выше), что приводит к з начительным газовыделениям из материала конструкции и, следовательно, к снижению чувствительности . 2( и срок а службы гаэ оанализ атора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик для измерения концентрации кислорода в газах, содержащий корпус 25 из твердого электропита на основе натриевого стекла, в котором выполнены расположенные один в другом эталонный и измерительный каналы, расположенные в этих каналах элект- 3п

2 роды, соединенные со схемой измерения f2) .

Однако это устройство нельзя применять для непрерывного процесса измерения кислорода в атмосфере водорода.

Целью изобретения является непрерывное измерение кислорода в атмосфере водорода.

Поставленная цель достигается за счет того, что электроды выполнены из галлия, которым заполнены эталонный и измерительный каналы.

На чертеже изображена одна иэ возможных конструкций датчика. .Датчик содержит корпус 1 из натриевогд стекла, внутри которого размещены измерительный 2 и эталонный

3 каналы, заполненные жидким галлием 4. Горизонтальные участки каналов размещены друг в друге. Для поступления газов датчик снабжен трубками 5 и б. Отвод газов осуществляется по трубкам 7 и 8. Электрический контакт с галлием, из которого выполнены электроды, осуществляется через контакты 9 и 10 и выводы 11 и 12, под« соединяемые к измерительной схеме.

Датчик работает следующим образом.

Газ с известной концентрацией кисло771533

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 6686/55, Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 рода через трубку 6 поступает в эталонный канал 3 и продувается через жидкий галлиЯ 4. Кислород, содержащийся в газе, растворяется в галлии и насыщает его. Аналогично поступают и с неизвестной концентрацией всислорода, поступающего в измерительааай канал 2 через трубку 5. Концентрация кислорода на поверхности стекла определяется концентрацией кислорода, растворенного в галлии. Разность потенциалов между выводами 11 и 12 пропорциональна логарифму отношения концентраций кислорода на противоположных поверхностях твердого электролита 1, разделяющих эталонный и измерительный объемы, а, следовательно, и логарифму отношения концентраций кислорода в газах с эталонным и неизвестным содержанием кислорода.

Зная концентрацию кислорода в эталонном газе, определяют концентрацию 30 кислорода в исследуемом газе. Датчик работает при теМпературе 300-400 С.

Благодаря малому давлению насыщаю щихся паров галлия при рабочей темпеРатуре датчика систему галлий-натрйе- у5 вое стекло-галлий можно применять н открытых устройствах„ т.е. осуществлять непрерывное пропускание газов.

Это позволяет повысить производитель,ность датчика, что важно при промышленном применении.

Использование галлия в жидкой фазе позволяет улучшить условия растворимости кислорода и, следовательно, использование жидкого галлия позволяет улучшить точность измерения.

Датчик для измерения концентрации кислорода в газах, содержащий корпус из твердого электролита на основе натриевого стекла, в котором выполнены расположенные один в другом эталонный и измерительный каналы, расположенные в этих каналах электроды, соединенные со схемой измерения, отличающийся тем, что, с целью непрерывного измерения кислорода в атмосфере водорода, электроды выполнены из галлия, которым заполнены эталонный и измерительный каналы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Каталог-проспект "Приборы и средства автоматизации". Раздел 1, Гаэоанализаторы, Измеритель концентрации кислорода в газах "Циркон", Черкасы, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 646244, кл. 6 О1 и 27/46, 19.09.77 (прототип).,