Электрохимический датчик кислорода Советский патент 1993 года по МПК G01N27/409 

со

С

Использование: приборы для измерения в газовых средах. Сущность изобретения: к внутреннему электроду датчика по каналу газоподводящей трубки подается анализируемый газ, который, проходя через отверстия, омывает порошкообразный внутренний электрод и далее по межтрубному пространству выходит из датчика. 1 ил.

Изобретение относится к приборам для измерения содержания кислородна в газовых средах.

Целью изобретения является повышение надежности и улучшение динамических характеристик электрохимического датчика кислорода.

Электрохимический датчик кислорода содержит твердый электролит в виде закрытой с одной стороны трубки, наружный электрод, внутренний электрод, изготовленный из порошкообразного материала, токоотво- ды и газоподводящую трубки. При этом га- зопрдводящая трубка выполнена в виде подпружиненной трубки с донышком, имеющем отверстия, диаметр которых не превышает размера частиц порошкообразного материала внутреннего электрода, токоот- вод от внутреннего электрода нанесен на поверхность газоподводящей трубки, а то- коотвод от наружного электрода отделен от твердого электролита слоем изоляции, нанесенной на поверхность твердоэлектро- литной трубки.

Электрохимический датчик представлен на чертеже.

Датчик содержит твердый электролит 1, наружный 2 и внутренний 3 электроды, то- коотводы 4 и 5 от наружного и внутреннего электродов, газоподводящую трубку 6 с донышком 7, в котором выполнены отверстия 8. Между твердым электролитом 1 и токоот- водом 4 от наружного электрода имеется слой изоляции 9. Газоподводящая трубка 6 с донышком 7 прижимает порошкообразный электрод 3 к закрытому концу твердого электролита 2 с помощью пружины 10.

Датчик работает следующим образом. Закрытый конец трубки помещают, например, в среду эталонного газа и нагревают до рабочей температуры датчика. К внутреннему электроду 3 по каналу газоподводящей трубки 6 подается анализируемый газ, который, проходя через отверстия 8 в донышке

00

о

со

00

00

7 газоподводящей трубки, омывают порошкообразный внутренний электрод 3 и далее по межтрубному пространству выходит из датчика.

Повышение надежности датчика обусловлено тем, что донышко 7 газоподводящей трубки, более надежно удерживает порошковую засыпку внутреннего электрода от просыпания в межтрубное пространство, чем замазка, подверженная механическому воздействию,

Донышко 7 при помощи пружины 10 постоянно уплотняет порошковую засыпку, что позволяет уменьшить внутреннее сопротивление датчика.

Изолирующий слой 9 предотвращает электрическую связь наружного токоотвода с внутренним электродом через электролит, ухудшающую динамические характеристики внутреннего электрода и соответственно искажающую показания датчика. Наличие изолирующего слоя 9 улучшает динамические характеристики электрохимического датчика.

Размер частиц порошка, из которого изготовлен внутренний электрод, превышает размер отверстий 8 для прохода газа через

0

5

0

5

донышко газоподводящей трубки к внутреннему электроду и размер зазора между стенками газоподводящей трубки и электролита. Датчик имеет повышенную надежность и улучшенные динамические характеристики.

Формула изобретения Электрохимический датчик кислорода, содержащий твердый электролит в виде закрытой с одной стороны трубки, наружный электрод, внутренний электрод, изготовленный из порошкообразного материала, токо- отводы и газоподводящую трубку, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения динамических характеристик датчика,.газоподводящая трубка выполнена в виде подпружиненной трубки с донышком, имеющим отверстия, диаметр которых не превышает размера частиц порошкообразного материала внутреннего .электрода, токоотвод от внутреннего электрода нанесен на поверхность газоподводящей трубки, а токоотвод от наружного электрода отделен оттвердого электролита слоем изоляции, нанесенной на поверхность твердоэлектролитной трубки.