Твердоэлектролитный датчик кислорода
Союз Соаетскик
Социалистичесмив. Республик
ОП И
ИЗОБРЕТЕНИЯ оо771534
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 14.1278 (21) 2709096/18-25 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет—
Опубликовано 15,1080, Бюллетень Мо 38
Дата опубликования описания 15 1080 (51) К 3
G 01 N 27/46
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (53) У4К 543. 25 (088.8) (72) Авторы изобретения
В.Г. Баранов и Ю.Г. Годеин (71) Заявитель
Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (54) ТВЕРДОЭЛЕКТРОЛИТНЫЙ ДАТЧИК КИСЛОРОДА
-Изобретение относится к области физико-химического анализа, а именно к датчикам для измерения содержания кислорода и различных средах.
Известен тнердоэлектролитный 5 датчик кислорода, состоящий из керамической трубки, выполненной из окиси алюминия или муллита и закрытой с одного конца заглушкой, ныполненной из твердого электролита 11) . Ос- 10 новным недостатком этого датчика является низкая термостойкость.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является твердоэлектролитный датчик кислорода, содержащий металлическую трубку, керамический держатель, твердоэлектролитное тело, электрод.сраннения и потенциометрические выводы j2).
К йедостаткам этого датчика сле- . 2О дует отнести невозможность использования датчика при температурах выше 1300 К вследствие размягчения керамического припоя между металлической трубкой и твердоэлектролитным 25 телом, невозможность прикладывания механических нагрузок к твердоэлектролитному телу из-за того, что стенка металлической трубки в месте соединения ее с тнердым электролитом де- 3п лается очень тонкой (менее одной десятой миллиметра), что снижает Hctдежность работы датчика.
Целью из обрете ни я является повышение надежности и расширение температурного интервала работы датчика.
Поставленная цель достигается тем, что твердоэлектролитное тело снабжено выступами, помещенными в зазор, образованный соосными керамическими кольцами, из которых выполнен керамический держатель;
На чертеже представлен общий вид тнердоэлектролитного датчика кислорода.
Датчик содержит металлическую трубку 1, выполненную, например, из молибдена, на одном конце которой закреплен керамический держатель, состоящий из двух соосных керамических колец 2 и 3, в зазоре между кольцами расположены выступы 4 твердоэлектролитного тела 5, рабочая поверхность которого находится в контакте с анализируемым образцом б, установленном на молибденовом столике 7 и снабженном потенциометрическим выводом 8. На противоположной стороне тнердоэлектролитного тела 5 имеется полость, заполненная,, 771
5 3 4 "
Формула изобретения
ВНИИПИ Заказ бб86/55 Тираж 1019 Подписное
Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 электродом сравнения 9, который обладает в широком интервале температур стабильной активностью кислорода, а на боковую поверхность полости и верхнюю поверхность выступов нанесен металлический слой 10, к коаорому прижата керамическая заглушка 11,:герметизирующая полость, и подсоединен потенциометрический вывод 12. Датчик помещен во внутреннее пространство герметичной колбы 13.
Для нагрева датчика до заданной температуры используется нагреватель 14, снабженный металлическим экраном 15 для защиты датчика от электропсмех.
Датчик работает следующим образом.
Образец б прижимают к твердоэлектролитному телу 5 и при достижении рабочей температуры измеряют ЭДС между потенциометрическими выводами 8 и 12, величина которой прямо пропорциональна логарифму отношений концентраций или парциальных давлений кислорода в анализируемой среде.
Предлагаемый твердоэлектролитный датчик кислорода позволяет расширить температурный интервал работы датчика,цо 2000 К и существенно повысить надежность работы датчика при воздейc ra ze механических нагрузок, ч то особЕ н но важно при экспресс ном проведении анализов высокотемператур ных соеди нений . Погрешность определения содержания кислорода о т 1 до 1 0 о Па не превышает 8- 1 0 % при температурах от 8 00 до 2 0 0 0 К .
Твердоэлектролитный датчик кислорода, содержащий металлическую трубку, керамический держатель, твердоэлектролитное тело, электрод сравнения и потенциометрические выводы, отличающийся тем,что, I5 с целью повышения надежности работы датчика, твердоэлектролитное тело снабжено выступами, помещенными в зазор, образованный соосными керамическими кольцами, из которых выпол-
2О нен керамический держатель.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Великобритании L.1347937, кл. G N, опублик. 1974.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 393848, кл. G 01 М 27/46, 10.08.73 (прототип).
