Некаталитический электрод для электрохимического датчика кислорода Советский патент 1986 года по МПК G01N27/46 

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в качестве измерительных электродов твердоэ лектролит- ных электрохимических датчиков кислорода в газах.

Цель изобретения - повышение точности измерения в широком температурном диапазоне.

На чертеже схематически изображен некаталитический электрод для электрохимического датчика кислорода.

Некаталитический электрод содержит слой твердого электролита 1, электродное покрытие 2, токосъемник 3. Электродное покрытие выполнено из смеси хромитов стронция и лантана с добавкой оксида висмута.

Некаталитический электрод для электрохимического датчика кислорода работает следующим образом.

Слой твердого электролита 1 и электродное покрытие 2 прогреваются до заданной температуры 500-850°С нагревательным элементом или анализируемым газом. Анализируемый газ, содержащий кислород, углекислый газ и продукты неполного сгорания топлива, т.е. восстановители, омьюает поверхность некаталитйческого электрода, т.е. электродное покрытие 2. На электродном покрытии устанавливается потенциал, соответствующий равновесному парциальному давлению кислорода в анализируемом газе.

д « - KTlnPOj

где

Чпотенциал электрода; К - постоянный коэффициент; Т - температура, KJ POj - парциальное давление кислорода в анализируемом газе.

Для снятия величины установившегося на электроде потенциала служит токосъемник 3.

Некаталитический электрод позволяет значительно снизить погрешност измерения кислородного потенциала анализируемого газа, содержащего

s

0

5

О

5

0

5

восстановители в темпераФурном диапазоне 500:-700 С и улучшить динамические характеристики электрода, в частности постоянную времени. В этом температурном диапазоне погрешность не превышает ±1%, а постоянная времени составляет 0,5мий Уменьшение содержания оксида висмута менее 10% приводит к увеличению погрешности и некоторому ухудшению динамических характеристик, так как ухудшается прижигаемость электродного покрытия к поверхности твердого электролита. Плохой контакт ведет к росту внутреннего сопротивления электрода и снижению его чувствительности. Увеличение содержания оксида висмута выше 20% практически не изменяет динамические характеристики электрода, но увеличивает погрешность измерения. Хромит строн-; ция и лантана обладает значительно лучшей обратимостью по кислороду, чем окись висмута, поэтому относительное уменьшение количества хромита ухудшает характеристики измерительного электрода. Оксид висмута хорошо пропитывает твердый электролит, что способствует появлению у электролита электронной составляющей проводимости, что также снижает точность измерения.

Формула и 3 о б р е-т е н и я .

Некаталитический электрод для электрохимического датчика кислорс}- да состоящий из слоя твердого электролита, электродного покрытия и токосъемника, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности измерения широком температурном диапазоне, электродное по- .крытие выполнено из смеси оксида висмута и хромитов стронция и лантана, взятых в следующем соотношении, мас.%:

10-20

0

В1,0з .з L

СгО.

Остальное

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть использовано в качестве измерительных электродов твердозлек- тролитных электрохимических датчиков кислорода в газах. Некаталитический электрод для электрохимического датчика кислорода содержит слой твердого электролита, электродное покрытие и токосъемник. Для повышения точности измерений в ппфоком температурном диапазоне электродное покрытие выполнено из смеси оксида висмута и хромитов стронция и лантана, взятых в следующем соотношении,мае.%: 10-20 Остальное В1,0з .0.3 В температурном интервале от 550 до погрешность измерения не превьшает ± 1 ил. (Л ISO 4 Фь