Датчик хлора на твердом электролите Советский патент 1992 года по МПК G01N27/406 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике, в частности к датчикам контроля параметров газовых сред, и может быть использовано для определения концентрации хлора в различных газовых смесях.

Целью изобретения является повышение быстродействия датчика при озботе в области комнатных температур.

На чертеже показан предлагаемый датчик.

Датчик содержит изолированную втулку 1, в которую запрессованы слой ТЭЛ 2, электрод 3 сравнения мэ смеси ТЭЛ и РЬаО,

свинцовый токоотвод 4. С противоположной стороны ТЭЛ напылен детекторный электрод 5, к которому прижат токоотвод 6 из никелевой сетки Разность потенциалов измеряется вольтметром 7 постоянного тока. Принцип оаботы датчика заключается в следующем. При помещении его в измеряемую среду без содержания в ней хлора на измерительном приборе устанавливается начальная разность потенциалов. При напуске хлора измеряемое напряжение изменяется пропорционально его концент- оации. Капиброиочная кривая зависимости разности потенциалов от содержания хлора зависит как от материала электродов, так и

«-а

от параметров окружающей среды как температура, влажность, состав среды, поэтому она носит индивидуальный характер. Для работы в различных условиях должна сниматься серия калибровочных кривых.

П р и м е р. В изолирующую вгулку из оргстекла с внутренним диаметром 5 мм последовательно прессовали слой металлического свинца толщиной 1 мм, слой ТЭЛ и РЬаО (по 50 об.% каждого) толщиной 0,5 мм, слой ТЭЛ 1 мм. Затем на ТЭЛ напыляли детекторный электрод из паллэдиево-се- ребряного сплава, к которому прижимали токоотвод из никелевой сетки.

Содержание серебра в детекторном электроде 35 мас,% толщина 2 мкм. Измерения проведены при 25°С в смесях хлора с атмосферным воздухом с относительной влажностью около 50% и в смесях хлора с сухим баллонным азотом. Диапазон изменения концентрации хлора в обоих случаях составлял от 1 до 1 ° .%. Получены следующие характеристики: время установления сигнала (быстродействие) для обеих сред 10 с, время релаксации в воздушной среде 20 с, в смесях с азотом около 1 ч. Чувствительность в воздушной среде изме- 5 нялась по диапазону от 100 до 10 мВ/ декада, в среде с азотом от 120 до 20 мВ/декада,

Формула изобретения

10 Датчик хлора на твердом электролите, содержащий помещенные в изолирующий корпус хлорпроводящий твердый электролит, электрод сравнения на основе оксида металла, детекторный электрод из инертно15 го металла и два токоотвода, отличаю- щ°и и с я тем, что. с целью повышения быстродействия в области комнатных температур, детекторный электрод изготовлен из палладиево-серебряного сплава с содер20 жанием серебра от 25 до 50 мас.% при толщине слоя от 0,5 до 5,0 мкм, а электрод сравнения выполнен на основе оксида свинца состава РоаО.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к датчикам контроля параметров газовых сред, и может быть использовано для определения концентрации хлора в различных газовых смесях Изобретение повышает быстродействие датчика при работе в области комнатных температур. Предлагаемый датчик содержат хлорпроводящий твердый электролит на основе хлоридд свинца, детекторный электрод из палладиево-сереб- ряного сплава с содержанием серебра oi 25 до 50 мае % при толщине слоя от 0,5 до 5,0 мкм и электрод сравнения из смеси порошков оксида свинца и твердого электролита В качестве токоотвода со стороны детекторного электрода используют сетку из инертного материала, например никеля, а со стороны электрода сравнения - металлический свинец Измерения, проведенные при 25°С в смесях хлора с воздухом и с азотом в диапазоне концентраций хлора от 1 до 1 -10 об % показали, что время установления сигнала для газовых смесей составляет oi 10 до 20 с Чувствительность изменяется по диапазону и составляет и смесях хлора с воздухом от 100 до ЮмВ/де- када, а смесях хлора с азотом от 120 до 20 мВ/декада. 1 ил $jf U-,

б . 5