Электрохемихромный индикатор напряжения

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п>898334 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 26,10.79 (21) 2834119/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 15.0 1.82. Бюллетень ¹ 2

51РМ Кл з

G 01 R 19/16

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

{$3) УДК 621. 319. 95 (088. 8) Дата опубликования описания 1501.82 (72) Авторы изобретения

В.Ф. Варгалюк, Н. Я. Савельева и Ю.M Ло. 13

Днепропетровский государственный университет р-.. и Всесоюзный научно-исследовательский и цститут защиты металлов от коррозии (71) заявители (54) ЭЛЕКТРОХЕМИХРОМНЫЙ ИНДИКАТОР

НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к индикаторной технике, а именно к электрохемихромным индикаторным устройствам, и может быть использовано в одно- и многоразрядных цифровых индикаторах для мультиметров, калькуляторов, электронных часов, индикаторах отказов электронных схем, табло типа Включено-выключено .

Работа известных электрохемихромных индикаторов(ЭХИ) в общем виде может быть представлена следующим образом:при подключении внешнего источника тока к электродам в цикле образования окраски электроны перекачиваются со вспомогательного электрода на рабочий, где передаются электрохромному материалу, и в цикле снятия окраски наоборот — от электрохромного материала, через рабочий электрод на вспомогательный.

Известен электрохемихромный индикатор напряжения, содержащий рабочий электрод и вспомогательный электрод, выполненный из платины (1). 25

Недостаток индикатора — необратимая электрохимическая реакция с участием растворителя и некоторых других компонентов раствора. Это приводит к большому дрейфу потенциала и, как следствие, неравномерности образования, а также к химической неустойчивости системы.

Наиболее близким по технической сущности является электрохемихромный индикатор напряжения, содержащий рабочий и вспомогательный электроды и электролит (2).

Однако низкие значения рабочих плотностей тока, перенос металла на оптически прозрачный рабочий электрод при длительной эксплуатации индикатора снижает обратимость системы вцелом и ограничивают срок службы электрохемихромного индикатора напряжения.

Цель изобретения — повышение стабильности и экономичности работы.

Поставленная цель достигается тем, что в электрохемихромном индикаторе напряжения, содержащем рабочий и вспомогательный электроды и электролит, вспомогательный электрод выполнен из смеси графита и твердого электролита.

На чертеже представлен пример конкретного выполнения электрохемихромного индикатора напряжения.

На чертеже обозначен токоподвод 1 например медная пластинка,вспомога898334

Формула изобретения

ЗО

ВНИИПИ Заказ 11941/61 Тираж 718 Подписное

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 тельный электрод 2, выполненный из смеси графита и -алюмината натрия, герметик 3, например эпоксидная смола, тефлоновая прокладка 4, раствор виологена 5, токопроводящий слой 6 двуокиси олова, стекло 7.

Изготовление вспомогательного электрода осуществляется на основе -алюмината натрия следующим образом.

В вакууме или в атмосфере инертного газа сквозь густую сеть микрофильер при 1800 С продавливается -алюминат натрия в графитовый порошок.

Продавливание осуществляется до тех пор, пока слой чистого Ь-алюмината не покроет смесь. После снятия давления производится срез и охлаждение образца.

Площадь соприкосновения графита с -алюминатом определяется диаметром фильер, их густотой и толщиной слоя.

В зависимости от требуемых параметров ее можно варьировать в широких пределах. В удельной емкости это можно выразить следующими цифрами 10 —

1Ф/cM.

При работе ЭХИ в цикле формирования окрашенной пленки на рабочем электроде происходит откачка электронов с графита. Возникающий положительный заряд рассредоточивается и компенсируется по объему твердого электролита за счет выброса необходимого количества Na-ионов в раствор.

На рабочем электроде при этом катионы виологена принимают электроны и переходят в окрашенное радикальное состояние. Освобождающиеся анионы компенсируют избыточный положительный заряд, вносимый катионами натрия в раствор. В цикле снятия окраски все процессы протекают в обратном порядке.

В отличие от известных вспомогательных электродов и стабилизирующих систем здесь при приеме-отдаче электронов вообще не происходит химического изменения веществ. В этом случае перенос электронов к и от вспомогательного электрода сопровождается лишь часто физическими процессами — зарядом-разрядом емкости с рассредоточиванием избыточного заряда за счет транспорта катионов в твердом электролите и переносом их в раствор и из раствора. В электрохимической реакции принимает участие толь, ко электрохромная композиция.

Таким образом, применение в электрохемихромных индикаторах вспомогательного электрода, выполненного из смеси графита и твердого электроли15 та, устраняет следующие недостатки известных индикаторов: нестабильность электрохимических процессов, протекающих на вспомогательном электроде, малый срок эксплуатации, Щ большое время срабатывания.

Использование вспомогательного электрода, выполненного из смеси графита и твердого электролита в электрохемихромных индикаторах напряжения, позволяет резко повысить ресурс работы конструкции и увеличить количество циклов срабатывания до 10 -10 .

Электрохемихромный индикатор напряжения, содержащий рабочий и вспомогательный электроды и электролит, отличающийся тем, что, с

35 целью повышения стабильности и эконо-. мичности, вспомогательный электрод выйолнен из смеси графита и твердого электролита.

Источники информации, 4Р принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 260016, кл. С 01 В 29/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 280643, кл. G 01 R 19/16, 1967 (прототип) .