DE3211564C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Sauerstoffmeßsonde mit einem Sauer­ stoffionen leitenden Festkörperelektrolyten, der in einer Um­ mantelung angeordnet ist.

Bei einer bekannten Sauerstoffmeßsonde (DD 1 11 248) ragt der rohrförmige Festkörperelektrolyt aus der Stirnseite eines Trä­ gerrohres heraus. Der aus diesem Trägerrohr herausragende Teil des Festkörperelektrolyten ist mit einer Hülle aus einem porö­ sen Keramikmaterial (Schaumkorund) umgeben, die als ein Filter dient. Da derartige Sauerstoffmeßsonden in Atmosphären einge­ setzt werden, die Festkörperpartikel, wie Ruß o. dgl. enthalten, setzt sich die als Filter dienende Hülle nach einer gewissen Betriebszeit zu. Bei der bekannten Bauart wird deshalb vorgese­ hen, daß von dem Innern her durch die Hülle Luft und anschlie­ ßend Wasserdampf gedrückt wird, um die Festkörperpartikel aus den Poren der Hülle auszublasen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sauerstoffmeß­ sonde der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach her­ zustellen ist und die auch über längere Zeit ein ausreichend genaues Erfassen des zu prüfenden Mediums gewährleistet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Ummantelung ein kon­ zentrisch zu dem rohrförmigen Festkörperelektrolyten angeordne­ tes Rohr dient, dessen freies Stirnende mit einer Öffnung ver­ sehen ist, die zum Rohrinnern hin mit einem Filter geschützt ist, und daß die Öffnung von unter einem Winkel von 90° ange­ ordneten Schlitzen gebildet ist.

Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung ist es möglich, die Sauer­ stoffmeßsonde einfach und kostengünstig herzustellen. Es wird eine gute Zugänglichkeit des zu prüfenden Mediums zu dem Fest­ körperelektrolyten gewährleistet, ohne daß die Gefahr einer Verschmutzung o. dgl. und damit einer Meßungenauigkeit größer als zulässig ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar­ gestellt und nachfolgend beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine teilweise in axialer Richtung geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Sauerstoffmeßsonde und

Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II der Fig. 1.

Die dargestellte Sauerstoffmeßsonde besitzt einen Anschlußkasten für elektrische Anschlüsse und den Anschluß einer Luftleitung, aus welchem seitlich ein rohrförmiger Festkörperelektrolyt he­ rausragt. Dieser Festkörperelektrolyt ist als ein einseitig ge­ schlossenes Rohr ausgebildet, das innen mit einem Referenzgas, beispielsweise Luft über einen nicht näher dargestellten Anschluß im Bereich des Anschlußkastens 6 beaufschlagt ist. Der Festkörper­ elektrolyt ist in einem Anschlußrohr 7 mit seinem offenen Ende ge­ halten, wobei die Außenseite des Festkörperelektrolyten zu dem Rohr 7 mit Dichtungselementen 8 abgedichtet ist. Das Rohr ist mit einem Flansch 9 versehen, mit dem es mittels Schrauben an dem An­ schlußkasten 6 befestigt ist. Das Rohr 7 weist außerhalb des Gehäuses einen Gewindeansatz 10 auf, mit dem es in ein entsprechen­ des Gewinde einer Wand einer Kammer o. dgl. derart eingeschraubt wird, daß der Anschlußkasten außerhalb dieser Kammer und der Fest­ körperelektrolyt 1 innerhalb der Kammer zu liegen kommt. In das Rohr 7 ist ein weiteres Rohr 2 eingesteckt, das den Festkörper­ elektrolyten umhüllt und das mit dem Rohr 7 dichtend verbunden ist, so daß zwischen dem Festkörperelektrolyten 1 und dem Rohr 2 eine zum Anschlußkasten 6 abgedichtete Kammer vorhanden ist, die den Festkörperelektrolyten 1 und ein sich nahezu über die gesamte Länge des Festkörperelektrolyten erstreckendes Thermoelement 11 aufnimmt.

Das Rohr 2, das vorzugsweise aus Aluminiumoxid hergestellt ist, ist an seinem freien Ende durch eine abgerundete Stirnwand ver­ schlossen, in die zwei um 90° versetzte Schlitze 3 und 4 einge­ sägt sind. Über diese Schlitze steht die Kammer zwischen dem Festkörperelektrolyten 1 und dem Rohr 2 mit der zu prüfenden Atmosphäre in Verbindung. Zwischen dem Ende des Festkörperelektro­ lyten 1 und dem Ende des Rohres 2 ist ein Filter 5 angeordnet, der aus einer Glasfasermatte besteht. Das Rohr 2, das auch aus einem porösen Keramikmaterial hergestellt werden kann, schützt den Festkörperelektrolyten 1 und das Thermoelement gegen in der Atmosphäre vorhandene feste Partikel und auch gegen Ruß. Die beispielsweise durch Sägen angebrachten Schlitze 3 und 4, die sich in ihrer axialen Länge nur unwesentlich über die abschlie­ ßende Stirnwand des Rohres hinaus erstrecken, stellen eine aus­ reichende Verbindung der innerhalb des Rohres befindlichen Kammer mit der zu prüfenden Atmosphäre her.

Claims (4)

1. Sauerstoffmeßsonde mit einem Sauerstoffionen leitenden Festkörperelektrolyten, der in einer Ummantelung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Ummantelung ein konzen­ trisch zu dem rohrförmigen Festkörperelektrolyten (1) angeord­ netes Rohr (2) dient, dessen freies Stirnende mit einer Öffnung versehen ist, die zum Rohrinnern hin mit einem Filter (5) ge­ schützt ist, und daß die Öffnung von unter einem Winkel von 90° angeordneten Schlitzen (3, 4) gebildet ist.

2. Sauerstoffmeßsonde nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Rohr (2) aus keramischem Material besteht.

3. Sauerstoffmeßsonde nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) aus porösem Material besteht.

4. Sauerstoffmeßsonde nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Filter (5) ein zwischen dem Rohrende und dem Festkörperelektrolyten (1) angeordnete Glasfasermatte dient.