Электрохемихромный индикатор напряжения Советский патент 1982 года по МПК G01R19/16 

Изобретение относится к индикаторной технике, а именно к электрохемихромным индикаторным устройствам, и может быть использовано в одно- и многоразрядных цифровых индикаторах для мультиметров, калькулято ров, электронных часов, индикаторах отказов электронных схем, табло типа Включено-выключено. Работа известных электрохемихромных индикаторов (ЭХИ) в общем виде мо жет быть представлена следующим обр зом: при подключении внешнего источн ка тока к электродам в цикле образо ния 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 . Недостаток индикатора - необратимая электрохимическая реакция с учас тием 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,вспомогательный электрод 2, выполненный из смеси графита и ft -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 fi-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 ii-алюмината н покроет смесь. После снятия давления производится срез и охлаждение образца.

Площадь соприкосновения графита с р-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/СМ. ,

При , 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 расвор и из раствора. В электрохимической реакции принимает участие только электрохромная композиция.

Таким образом, применение в электрохемихромных индикаторах вспомогательного электрода, выполненного из смеси графита и твердого электролита, устраняет следующие недостатки известных индикаторов: нестабильность электрохимических процессов, протекающих на вспомогательном электроде, малый срок эксплуатации, 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

Формула изобретения

Электрохемикромный индикатор напряжения, содержащий рабочий и вспомогательный электроды и электролит, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности и экономичности, вспомогательный электрод выйолнен из смеси графита и твердого электролита.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 260016, кл. G 01 R 29/00, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР № 280643, кл. G 01 R 19/16, 1967 (прототип).

А