DE3103447C2 - - Google Patents
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- DE3103447C2 DE3103447C2 DE3103447A DE3103447A DE3103447C2 DE 3103447 C2 DE3103447 C2 DE 3103447C2 DE 3103447 A DE3103447 A DE 3103447A DE 3103447 A DE3103447 A DE 3103447A DE 3103447 C2 DE3103447 C2 DE 3103447C2
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- G01N27/26—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
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- G01N27/406—Cells and probes with solid electrolytes
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Description
Die Erfindung betrifft Sauerstoffühler mit einem festen,
Sauerstoffionen leitenden Elektrolyten, der beidseitig mit
einer als Elektroden wirkenden dünnen, porösen Metallschicht
bedeckt ist.
Werden die Elektroden eines solchen Sauerstoffühlers in
einen elektrischen Meßkreis geschaltet, so wandern Sauer
stoffionen zwischen den Elektroden und durch den Elektro
lyten mit einem Elektronenfluß im Stromkreis. Hierdurch wird
zwischen den Elektroden oder zwischen zwei Punkten im Schalt
kreis eine meßbare Spannung oder elektromotorische Kraft er
zeugt. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise die Abgase
von Verbrennungsmotoren bei thermodynamischem Ungleichgewicht
zwecks Regelung des Luft-Brennstoffgemischs messen. Eine zweite
Anwendung besteht in der Regelung des Verbrennungsprozesses
in Abgasen von industriellen Verbrennungsöfen zwecks Unter
drückung von Rauch und anderen unerwünschten Emissionen.
Ein drittes Anwendungsgebiet schließlich besteht in der
Regelung des Sauerstoffpotentials z. B. in nicht oxidieren
den oder reduzierenden Gasen von in thermodynamischem Gleich
gewicht befindlichen Öfen zur Metallbehandlung usw.
Schwierigkeiten bestehen hinsichtlich der Dauerhaftigkeit
der dem Angriff der zu überwachenden Gase ausgesetzten
dünnen Elektrodenmetallschicht. Sie leiden unter Wärme
schock und Dehnungsunterschieden und -belastungen, mecha
nischem Abrieb und Aufschlagstößen durch Partikel im Gas
strom, wie auch chemischer Umsetzung mit Bestandteilen der
zu überwachenden gasförmigen Atmosphäre.
Wie die US-PS 36 45 875 berichtet, verursachen reduzierende
Gase und Metalldämpfe in der zu überwachenden Atmosphäre ein
Brüchigwerden der Platinschichtelektroden und sie schädigen
auch die Bindung zwischen der Elektrode und dem festen
Elektrolyten. Zur Abhilfe schlägt diese Patentschrift vor,
die Platinschichtelektrode und die von dieser nicht bedeckte
Elektrolytfläche mit einer dünnen, porösen Schutzschicht zu
überlagern, um die Elektrode auf dem Elektrolyt festzuhalten.
Die Schutzschicht wird durch Aufbrennen einer aufgetragenen
Paste oder durch Flammsprühen der Schutzschicht über die
Elektrode und die Elektrolytfläche hergestellt.
In ähnlicher Abhilfe wird gemäß den US-PS 39 78 006,
40 21 326 und 41 26 532 eine katalytische Metallschicht
elektrode auf einem Fühler gegen mechanische und chemische
Beschädigung in Verbrennungsmotoren geschützt. Erwähnt
werden auch Aufbringungsmethoden durch Plasmaaufsprühung
oder durch Metallplattieren mit anschließender Oxidation,
oder andere Dünnschichtprozesse wie Wärmeaufdampfung, Aus
fällung aus Gasen und reaktive Dampfniederschlagung erwähnt.
Weitere Beispiele dünner, poröser Überzüge auf Platinschicht
elektroden, meistenteils in Verbrennungsmaschinen, enthalten
die US-PS 39 35 089, 40 80 276, 40 97 353 und 41 64 462,
sowie die japanische Offenlegungsschrift 54-10 792. Wie die
US-PS 41 64 462 jedoch ausführt, kann die Dauerhaftigkeit
auch der Schutzschichten selbst sehr problematisch sein,
indem sie oft reißen. Dies konnte experimentell bestätigt
werden. Es wurde gefunden, daß Schutzschichten, z. B. aus
Aluminiumoxidzement leicht springen, reißen und abplatzen,
wodurch große Teile der Metallschichtelektrode unbedeckt
freigelegt werden. Infolgedessen können die gelockerten und
brüchig gewordenen Metallschichtelektroden reißen und vom
Elektrolyten abspringen, wodurch der Sauerstoffühler un
brauchbar wird.
Versuche, die Festigkeit und Anhaftung des Überzugs durch
Aufbrennen bei Temperaturen über etwa 1150°C zu verbessern
blieben ungenügend, besonders bei Sauerstoffühlern mit stabili
sierten Zirkoniumoxidelektrolyten zur Überwachung der Wärme
behandlung von Metallen, weil einmal beim Sintern der Über
zugsschicht diese zu dicht werden und die gewünschte Porösität
verlorengehen kann. Darüber hinaus verursacht die beim Auf
brennen des Überzugs unvermeidliche Wiedererhitzung des stabi
lisierten Zirkoniumoxidelektrolyten über 1150°C eine Verände
rung der Zirkoniumoxidstruktur, welche ihrerseits das Elektro
lytverhalten bei Temperaturen unter 1150°C, wie sie besonders
in Metallbehandlungsprozessen häufig vorkommen, träge macht
und verschlechtert.
Auch die japanische Offenlegungsschrift 53-29 188 versuchte,
das Anhaftungsproblem der Metallschichtelektrode in Sauer
stoffühlern für die Regelung der Abgase von Kraftfahrzeugen
zu verbessern. Es werden zunächst Löcher in der Elektrode
gelassen. Der insoweit freiliegende Elektrolyt wird dann mit
einer porösen, dünnen Schicht einer anorganischen Verbindung
bedeckt. Dies soll eine Beschädigung der Elektrode verhindern.
Ein in der US-PS 41 21 989 beschriebener Sauerstoffühler zur
Überwachung von Abgaben industrieller Verbrennungsöfen ent
hält mit Filz bedeckte Keramikfaserscheiben, welche in eine
weiche Elektrodenüberzugspaste teils eingesetzt und dann ge
brannt werden. Sodann wird durch die filzbedeckten Scheiben
eine Chlorplatinsäure eingeführt, die durch Wärmeeinwirkung
zu über die Elektrodenfläche und in den filzbedeckten Schei
ben dispergierten Platinpartikeln reduziert wird. Dies ge
schieht nicht im Hinblick auf die vorerwähnten Schwierig
keiten der Anhaftung, sondern um die Kapazität der Platin
elektroden für die Ionisierungs- und Entionisierungsvorgänge
des Sauerstoffs zu erhöhen.
Die Erfindung hat Sauerstoffühler zur Aufgabe, welche in
sehr viel einfacherer Weise und insbesondere ohne unerwünschte
erneute Erhitzung den langwährenden Kontakt zwischen der Elek
trode und dem Elektrolyten sichert.
Diese Aufgabe wird durch den Sauerstoffühler der Erfindung
dadurch gelöst, daß ein am einen Ende offener rohrförmiger
Körper in einem das geschlossene Ende enthaltenden Teil mit
Elektroden versehen ist, bestehend aus einem Sauerstoffionen
leitenden, festen Elektrolyten, an dessen Außen- und Innen
flächen Metallschichtelektroden befestigt sind, und einem
komprimierbaren, poröser Keramikstiefel druckschlüssig auf
und über dem Elektrodenteil mit der Außenelektrode auf dem
Elektrolyten gleitbar in reibschlüssiger Verbindung den
Kontakt zwischen der Elektrode und dem Elektrolyten aufrecht
erhält und die Elektrode leitend hält, wobei der Stiefel aus
einer in der Einsatzatmosphäre thermodynamisch beständigen
und mit dem Elektrodenmetall nicht in Umsetzung tretenden
Keramik besteht.
Der reibschlüssig und gleitfähig aufgepaßte, zusammendrück
bare oder rillungsfähige, poröse, keramische Stiefel hält den
Kontakt des Elektrolyten mit der Elektrode auch bei längerer
Betriebs- und Lebensdauer sicher aufrecht, und zwar ohne Rück
sicht auf etwaiges Brüchigwerden oder Reißen der Schicht
elektrode. Er verhindert das Abplatzen von Flocken oder Par
tikeln der äußeren Schichtelektrode.
Eine weitere günstige Ausgestaltung besteht in der Verwen
dung zur Überwachung einer metallische Verunreinigungen, ins
besondere Verunreinigungen der Platingruppe enthaltenden gas
förmigen Atmosphäre. Die Schichtelektroden bestehen in dem
letztgenannten Falle dann aus einem Metall der Platingruppe.
Nach weiterer günstiger Ausgestaltung kann ein Getter für
metallische Verunreinigungen, insbesonder solche der Platin
gruppe, vorgesehen werden.
Weitere günstige Ausbildungen ergeben sich aus der folgenden
Beschreibung und den Unteransprüchen.
In den Zeichnungen zeigt die
Fig. 1 als Teilansicht ein Stück
einer Ofenwand mit eingebautem Sauerstoffühler, während die
Fig. 2 diesen im Schnitt entlang der Schnittlinie darstellt.
Die
Fig. 3 und 4 zeigen im Schnitt weitere Ausbildungen
des Sauerstoffühlers der Erfindung.
In einer die Ofenkammer begrenzenden Ofenwand 7 ist z. B.
mittels einer Schweißverbindung 8 einer Manschette 9 be
festigt, in deren Innengewinde das größere Ende 16 eines
Paßstücks 14 für den Sauerstoffühler eingeschraubt ist.
In einer Schutzhülse 12 (z. B. aus einer Inconel-Legierung)
befindet sich ein festes, Sauerstoffionen leitendes Elektro
lytrohr, beispielsweise aus Yttriumoxid - stabilisiertem
Zirkoniumoxid mit etwa 8 Gew.-% Y2O3, oder anderem, Sauer
stoffionen leitendem Material. Das eine Ende des Gehäuses
12 reicht durch das größere Endteil 16 und bis in den hexa
gonalen Mittelteil 15 des Paßstücks 12 und ist mit Schrauben
13 oder dergleichen befestigt, diese wie auch das Paßstück
vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehend. Das kleinere
Ende 18 des Paßstücks kann mit dem Gewinde 19 an ein (nicht
gezeigtes) Thermoelement eingeschraubt werden und hat eine
Mittelbohrung, in welcher das offene Ende des Elektrolytrohrs
10 mit einem geeigneten Zement, z. B. Sauereisenzement be
festigt ist.
Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, trägt das geschlossene Ende
des Elektrolytrohrs 10 eine äußere Platinschichtelektrode 22.
Diese reicht vom halbteiligen Rohrende bis zum Rand 23. Eine
(nicht gezeigte) innere Platinschichtelektrode reicht über
die der Außenelektrode entsprechende Bohrungsinnenfläche.
Die Schichtelektroden können in bekannter Weise aufgebracht
werden, vorzugsweise durch Aufpinseln einer Platinpaste und
Brennen bis zur teilweisen Sinterung. Besonders günstig ist
eine Mischung aus gleichen Teilen Platinharzpaste enthaltend
65,5 Gew.-% Pt und Platinpulver der Größe -325 mesh, wobei
85 Gewichtsteilen hiervon 15 Gewichtsteile Lavendelöl zuge
setzt werden um eine farbartige Konsistenz zu bekommen. Die
Mischung wird auf die gereinigte Fläche des Elektrolytrohrs
aufgetragen, bei 120°C 15 Min. getrocknet, und bei 1150°C
1 Std. gebrannt. Meist sind drei Beschichtungen übereinander
erforderlich. Die zweite und die folgenden Schichten werden
meist 1 Std. bei 1000°C gebrannt.
An die Außenelektrode 22 und die Innenelektrode sind elek
trische Leitungen 24, 26 in bekannter Weise angeschlossen,
deren Durchmesser z. B. 12-17 mil beträgt. Der Draht 24
befindet sich in einem ausgebohrten Aluminiumrohr, das
links vom Teil 18 durch das Gehäuse 12 und das Paßstück 14
reicht und mit Zement 20 befestigt ist. Zum Ausgleich unter
schiedlicher Wärmedehnung der Rohre 28 und 10 und zur Halte
rung sind kurze Aluminiumoxidmanschetten 30, 31 einfacher
Bohrung an das Rohr 10 zementiert, in dessen Bohrung das
Rohr 28 gleitbar gelagert ist. Das Rohr 28 schützt und iso
liert also den Draht 24, ohne Belastungen infolge unter
schiedlicher Wärmedehnung zu verursachen.
In bevorzugter Ausgestaltung ist ein Platindraht 32 an der
Elektrode 22 befestigt und an den Draht 24 bei 33 punkt
förmig angeschweißt. Der Draht 32 ist vorzugsweise dicker
als der Draht 24, z. B. 17-40 mil dick. Vor Befestigung
des Drahtes wird zunächst erst eine Elektrodenschicht auf
gebracht und der Draht auf diese aufgelegt, z. B. indem ein
Teil 34 um die Elektrodenschicht 22 gewickelt wird (Fig. 3),
oder indem ein Teil 34′ längs der Elektrode 22 und um das
halbkugelige Ende (35) geführt wird (Fig. 4). Sodann werden
zwei weitere Elektrodenschichten darüber gelegt, so daß der
Draht 32 in seiner Lage festgehalten wird.
Der innere Anschlußdraht 26 wird mit einem vorspringenden
Teil in geeigneter Weise an der Innenelektrode befestigt und
durch die Rohrbohrung zum entgegengesetzten Ende des Rohrs 10
geführt.
Ebenfalls durch das Rohr 10 werden die Thermoelementanschlüsse
durch ein Aluminiumoxidrohr 40 doppelter Bohrung und ein
Rohr 42 für ein Bezugssauerstoffgas (z. B. Luft) geführt.
Diese reichen in dem Rohr 10 bis kurz über den Elektroden
rand 23, werden dann aus dem Rohr 40 herausgeführt. Vom
offenen Ende des Rohrs 42 wiederum auch das Bezugsgas zur
Innenelektrode geführt. Diese Teile reichen auch zum ent
gegengesetzten Ende des Rohrs 10, wo Verlängerungen von
Drähten 38, 39, Rohr 42 und Drähten 24, 26 die Anschlüsse
an einen Thermoelement-Temperaturmeßkreis, Spannungsmeß
kreis, und eine Gaszufuhr hergestellt werden können. Zum
Schutz der in das Rohr 10 führenden Komponenten können die
Enden der Rohre 36, 40, 42 im Rohrende in der Bohrung des
Paßstücks 18 einzementiert werden, ohne daß aber der Zement
das offene Ende des Rohrs 10 ganz verschließt, weil hier das
Bezugsgas austreten muß.
Wesentlicher Gesichtspunkt der Erfindung ist ein poröser,
keramischer Stiefel 44. Dieser und sein geschlossenes Ende 45
ist gleitfähig und reibschlüssig auf und über der Elektrode 22
und dem Draht 32 vorgesehen, und hält diese im Kontakt mit dem
Elektrolyten 10, selbst wenn das Platinmaterial der Elektrode 22
und des Drahts 32 nach längerem Gebrauch brüchig geworden
ist oder der Kontakt sonst aufgehoben worden wäre. Der
Stiefel 44 besteht aus einem gesinterten, porösen Oxid, das
in der nichtoxidierenden oder reduzierenden Atmosphäre des
zur Wärmebehandlung vorgesehenen Ofens thermodynamisch be
ständig ist und mit Platin nicht in Umsetzung tritt, z. B.,
vorzugsweise Zirkoniumoxid, möglichst in stabilisierter Form,
mit einem ebenfalls mit Platin nicht umsetzbaren Stabili
sator, wie z. B. Yttriumoxid, z. B. in Mengen von 8 Gew.-%
Y2O3. Der Stiefel soll zum raschen Durchgang der zu über
wachenden Atmosphäre zur Elektrode 22 eine offene Porösität
von mehr als 50 Vol.-%, vorzugsweise mehr als 80 Vol.-%
haben.
In einer bevorzugten Ausbildung besteht der Stiefel 44 z. B.
aus einer gesinterten Masse kurzer, mit 8 Gew.-% Yttriumoxid
stabilisierter Zirkoniumoxidfasern, (z. B. 1/16″ durchschnitt
liche Länge, 4-6 µm im Durchmesser), die mit einem geringeren
Anteil, etwa 1 Gew.-%, Zirkoniumoxidpulver kleiner als 1 µm,
stabilisiert mit einem etwa gleichen Anteil Yttriumoxid ge
mischt sind. Die Mischung wird zu dem Stiefel 44 geformt und
durch Brennen zu einer zusammenhängenden, festen Masse mit
mehr als 80 Vol.-% offener Porösität gesintert, die aber
noch z. B. mit dem Fingernagel geritzt oder zusammengedrückt
werden kann. Dieser Stiefel 44 wird reibschlüssig auf das
Rohr 10 über die Elektrode 22 und den Draht 32 geschoben, wo
bei durch den Gleitdruck über den Draht 32 der Stiefel innen
soweit gerillt oder zusammengedrückt wird, daß Raum für den Draht
entsteht, aber ohne sonstige Beschädigung des Stiefels.
Der Stiefel 44 kann auch soweit über die Spitze der Manschette
31 reichen, daß der hineinragende Teil des Drahts geschützt
wird, weil der Innenteil 46 gerade soweit gerillt oder zu
sammengedrückt werden kann, daß Raum für die Manschette 31
entsteht. Im Falle einer Drahtspule 34 wird der Innendurch
messer 47 des Stiefels gerade soweit zusammengedrückt, daß
Platz für die Spule 34 geschaffen wird.
Stromaufwärts vom Elektrodenteil des Rohrs 10 kann ein Getter
vorgesehen werden. So ist z. B. in einem erweiterten Bohrungs
teil 48 an einer Schulter 49 anliegend der wabenförmige Getter
50 mit den Schrauben 51 befestigt. Durch die von dünnen Wänden
des Wabenkörpers gebildeten Kanäle fließt die Ofenatmosphäre
zum Elektrodenteil des Sauerstoffühlers. Der an sich schon
geringe Rückstau kann durch leichten Überdruck oder höhere
Geschwindigkeit der eintretenden Gase ganz kompensiert werden.
Vorzugsweise besteht der Wabenkörper aus poröser Keramik, die
auf den Innenwänden, und in den Poren mit Platin beschichtet
wird, vorzugsweise mit Zellendichten von 15-900 Zellen/inch2
im Querschnitt, noch günstiger 300 Zellen/inch2, Wanddicken
von 2-50 mils, vorzugsweise etwa 10 mils, einer offenen
Wandporosität von 10-50 Vol.-%, vorzugsweise wenigstens
etwa 14 Vol.-%. Die Keramik soll gegenüber den heißen Ofen
gasen mechanisch und thermodynamisch angemessen beständig sein.
Vorzugsweise enthält sie wenigstens zwei Kristallphasen:
Zirkoniumoxid und Magnesium-Aluminat-Spinell, etwa im Ver hältnis 65 : 35 bis 30 : 70, günstigst 60 : 40. Das Platin kann in beliebiger bekannter Weise aufgetragen werden, z. B. durch Eintauchen in Chlorplatinsäure, (meistenfalls in wäs riger Lösung von 25 Gew.-% H2PtCl6), Abziehen der über schüssigen Lösung, unter Zusetzung und Reduktion der Säure zu Platinmetall auf den Wabenkörperwänden. Dies wird etwa dreimal wiederholt, bis zu einer 5- oder vorzugsweise 10% igen Platinbeschickung des Wabenkörpers. In Abmessungen von etwa 2 inch Länge und 7/8 inch Durchmesser genügt er als Getter für einen Elektrodenteil eines Elektrolyten von 2 inch Länge und 3/8 inch Außendurchmesser.
Zirkoniumoxid und Magnesium-Aluminat-Spinell, etwa im Ver hältnis 65 : 35 bis 30 : 70, günstigst 60 : 40. Das Platin kann in beliebiger bekannter Weise aufgetragen werden, z. B. durch Eintauchen in Chlorplatinsäure, (meistenfalls in wäs riger Lösung von 25 Gew.-% H2PtCl6), Abziehen der über schüssigen Lösung, unter Zusetzung und Reduktion der Säure zu Platinmetall auf den Wabenkörperwänden. Dies wird etwa dreimal wiederholt, bis zu einer 5- oder vorzugsweise 10% igen Platinbeschickung des Wabenkörpers. In Abmessungen von etwa 2 inch Länge und 7/8 inch Durchmesser genügt er als Getter für einen Elektrodenteil eines Elektrolyten von 2 inch Länge und 3/8 inch Außendurchmesser.
Vergleichsversuche in Gasverkablungsöfen ergaben für Sauer
stoffühler ohne Stiefel 44 und Getter 50 eine funktions
tüchtige Lebensdauer von bis zu 9 Wochen, mit Getter 50 bis
über 53 Wochen (6fache Dauer) mit Stiefel 44 aber ohne Getter
50 mehr als 16 Wochen, also trotz Fehlen des Getters eine
leichte Verbesserung. Sauerstoffühler mit Getter 50 und
Stiefel 44 bestanden bei noch laufenden Versuchen bereits
über 33 Wochen.
Der verbrauchbare Getter 50 kann leicht ausgewechselt, und
die Lebensdauer dadurch noch verlängert werden.
Wahlweise kann das Gehäuse 12 eine schützende Verlängerung 52
mit aufgeschraubter Kappe 53 enthalten. Im Regelfall fehlt
diese aber, und das Gehäuse ist am Getterende zum Einlaß der
Ofenatmosphäre offen. An beliebiger Stelle links vom Stiefel
44 bzw. dem Elektrodenteil kann ein Auslaß für die Ofenatmosphäre
in den Ofen 7 oder außerhalb desselben über einen Durchlaß im
Zement 20 des Paßstückteils 18 vorgesehen sein. In gewöhnlichen
Stahl-Verkokungsöfen wird die Atmosphäre jedoch mit hohen Ge
schwindigkeiten (ca. 20 feet/Sek.) zirkuliert, und zahlreiche
Versuche ergaben, daß ein vom Einlaß gesonderter Auslaß hier
unnötig ist, da die taifunartige Atmosphäre ständig neue Teile
der Atmosphäre in den Sauerstoffühler einführt. Dabei wird der
Zutritt zum Elektrodenteil durch die starke Porösität des
Stiefels 44 und die Wabenkanäle des Getters 50 erleichtert.
Die starken Turbulenzströmungen im Ofen erzeugen auch im Ge
häuse Wirbelströmungen, die Teile der Atmosphäre zu den Elektro
den und von diesen zurück zum Einlaß befördern, so daß neue
Teile der Atmosphäre einströmen können.
Werden im Ofen beispielsweise Metallkörper behandelt, so
fließen Teile der nichtoxidierenden oder reduzierenden Ofen
atmosphäre in den Einlaß, z. B. die Öffnungen 54, am rechten
Ende des Gehäuses 12. Im Getter werden Platinverunreinigungen
entfernt. Die Gase fließen weiter durch den Stiefel 44 zur
Elektrode 22, welche den Sauerstoffgehalt nachweist und über
prüft. Die Gase fließen dann wieder aus dem Gehäuse 12. Gleich
zeitig wird ein Bezugsgas, z. B. Luft, in das linke Ende des
Rohrs 42 eingeleitet, und fließen zur Innenelektrode im ge
schlossenen Bohrungsende des Rohrs 10. Danach strömen sie über
das offene linke Ende des Rohrs 10 wieder zurück.
Anstelle von Platin können für die Schichtelektroden, den
Anschlußdraht und gegebenenfalls den Getter auch andere
Metalle der Platingruppe, z. B. Palladium, Ruthenium usw.
verwendet werden.
Fehlt ein Getter 50, so können die Schichtelektroden auch
aus anderen geeigneten Metallen, z. B. Gold, Silber usw.
bestehen.
Claims (10)
1. Sauerstoffühler, dadurch gekennzeichnet, daß ein am einen
Ende offener rohrförmiger Körper (10) in einem das ge
schlossene Ende enthaltender Teil mit Elektroden (22)
versehen ist, bestehend aus einem Sauerstoffionen lei
tenden, festen Elektrolyten, an dessen Außen- und Innen
flächen Metallschichtelektroden befestigt sind, und ein
komprimierbarer poröser Keramikstiefel (44) druckschlüssig
auf und über dem Elektrodenteil mit der Außenelektrode
auf dem Elektrolyten gleitbar in reibschlüssiger Ver
bindung den Kontakt zwischen der Elektrode und dem Elektro
lyten aufrechterhält und die Elektrode leitend hält, wobei
der Stiefel aus einer in der Einsatzatmosphäre thermo
dynamisch beständigen und mit dem Elektrodenmetall nicht
in Umsetzung tretenden Keramik besteht.
2. Sauerstoffühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stiefel aus Keramik mit einer offenen Porösität
von mehr als 50 Vol.-% besteht.
3. Sauerstoffühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Stiefelkeramik im wesentlichen aus Zirkonium
oxid besteht.
4. Sauerstoffühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stiefel im wesentlichen aus einer gesinterten Masse
von Zirkoniumoxidfasern besteht.
5. Sauerstoffühler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Stiefel eine offene Porösität von mehr als 80 Vol.
-% hat.
6. Sauerstoffühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Elektrolyt aus stabilisiertem Zirkoniumoxid be
steht.
7. Sauerstoffühler nach einem der Ansprüche 1-6, gekenn
zeichnet durch die Verwendung zur Überwachung einer me
tallische Verunreinigungen der Platingruppe enthaltenden
gasförmigen Atmosphäre.
8. Sauerstoffühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schichtelektroden aus einem Metall der Platin
gruppe bestehen.
9. Sauerstoffühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß in einem Gehäuse mit einem Einlaß für zu überwachende
Gase zwischen diesem Einlaß und dem mit Elektroden ver
sehenen Teil ein Getter für metallische Verunreinigungen
der Platingruppe aus im wesentlichen dem gleichen Material
wie die Schichtelektrode auf der Elektrolytaußenfläche
vorgesehen ist.
10. Sauerstoffühler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Getter aus einem sich quer durch das Gehäuse er
streckenden, dünnwandigen Wabenkörper mit einer Vielzahl
von Kanälen für die zur überwachende Atmosphäre besteht,
und die Kanalwände mit dem Gettermaterial aus dem Metall
der Platingruppe überzogen sind.
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