JPH0238962A - Electrochemical sensor - Google Patents

Electrochemical sensor

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JPH0238962A
JPH0238962A JP18847888A JP18847888A JPH0238962A JP H0238962 A JPH0238962 A JP H0238962A JP 18847888 A JP18847888 A JP 18847888A JP 18847888 A JP18847888 A JP 18847888A JP H0238962 A JPH0238962 A JP H0238962A
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JP
Japan
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electrode
semiconductor
electrochemical sensor
temperature
reference electrode
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JP18847888A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyoshi Hosaka
保坂 信義
Kadomasa Chiba
千葉 矩正
Masahiro Otaka
大高 正廣
Makoto Hayashi
林 眞琴
Takashi Saito
隆 斉藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0238962A publication Critical patent/JPH0238962A/en
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Abstract

PURPOSE:To improve a high temp. water resistant life and an electrode life by sealing a semiconductor electrode, counter electrode and reference electrode by ceramics sealing having a small difference in thermal expansion. CONSTITUTION:The semiconductor electrode 4 is formed by diffusion joining of the conductive electrode 12 with aluminum as a spacer to a TiO2 single crystal 11 doped with Nb2O5 and is sealed by diffusion joining thereof together with the counter electrode 3 to ceramics 13, 14. An electrode chamber 21 of the reference electrode 7 is sealed by diffusion joining of a crucible 24 consisting of a reverse osmosis membrane made of alumina and the ceramics 18 fixed with the electrode. Further, the platinum electrodes 5, 6 which detect the concn. of the KCl in an internal electrolyte are installed in addition to a silver-silver chloride electrode 20 as the reference electrode to the electrode chamber 21. These electrodes are fixed via bolts 9 to a housing 8. The fixed part is formed with the sealing via shims 10 made of titanium.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高温水の水質及び高温水中の金属の腐食特性を
測定する電気化学センサーに係り、特に軽水炉2重水炉
における炉心冷却水の水質、及び炉心冷却系配管の腐食
特性の測定及びモニターリングに好適な電気化学センサ
ーに関する。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electrochemical sensor for measuring the quality of high-temperature water and the corrosion characteristics of metals in high-temperature water, and particularly for measuring the quality of core cooling water in light water reactors and heavy water reactors. and an electrochemical sensor suitable for measuring and monitoring corrosion characteristics of core cooling system piping.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

現在、原子カプラントなどの高温高圧水のpH測定は、
電極の耐熱性、耐高温シール性の制約から高温水を常温
に冷却して行っている。従来のpH測定センサーの水素
電極を用いたものとして例えば、電気化学便覧pp27
9〜285.防食技術34 (1985)ppL32〜
134)をあげることが出来る。これらの測定技術はい
ずれも被測定水の水温を常温近傍として行われるもので
あり、被測定水の水温が沸点を超える高温高圧水の場合
には適用出来ない。
Currently, pH measurement of high-temperature, high-pressure water using atomic couplants, etc.
Due to restrictions on the electrode's heat resistance and high-temperature sealing properties, high-temperature water is cooled to room temperature. For example, an example of a conventional pH measurement sensor using a hydrogen electrode is the Electrochemistry Handbook pp.27.
9-285. Corrosion Prevention Technology 34 (1985) ppL32~
134). All of these measurement techniques are performed with the water to be measured at a temperature close to room temperature, and cannot be applied to high-temperature, high-pressure water where the temperature of the water to be measured exceeds the boiling point.

一方、高温水のpHを半導体電極を用いることにより直
接測定する試みが、最近「防食技術」に報告された。そ
の報告によれば、ニオブをドープして酸化チタン単結晶
からなる半導体に、各種振幅の交流を印加して得られる
インピーダンスから得られるフラットバンド電位はpH
により変化するということである。その関係は温度依存
性が少ないため高温水のpH測定が可能であることを示
している。
On the other hand, an attempt to directly measure the pH of high-temperature water using a semiconductor electrode was recently reported in "Anti-Corrosion Technology." According to the report, the flat band potential obtained from the impedance obtained by applying alternating current of various amplitudes to a semiconductor made of a titanium oxide single crystal doped with niobium is pH
This means that it changes depending on the situation. This relationship shows that it is possible to measure the pH of high-temperature water because it has little temperature dependence.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

実際の高温高圧水を取扱うプラントの水質測定に用いる
センサーの構造としては、センサーに使用されている電
解液の交換又は電極損傷時の交換等のメインテナンスが
容易に行えることが必須条件である。さらに、電解液の
交換が不要なメインテナンスフリーの構造であることが
望ましい、しかし乍ら上記の従来技術においては、こう
した高温高圧水を取扱うプラントで要求されるメインテ
ナンスの容易性、耐熱性、あるいはシール性等に関する
半導体電極を実用化するための技術問題が開示されてい
ない。
For the structure of a sensor used to measure water quality in a plant that handles high-temperature, high-pressure water, it is essential that maintenance such as replacing the electrolyte used in the sensor or replacing the electrodes if they are damaged is essential. Furthermore, it is desirable to have a maintenance-free structure that does not require replacement of the electrolyte, but the above-mentioned conventional technology does not meet the requirements for ease of maintenance, heat resistance, or sealing required in plants that handle high-temperature, high-pressure water. Technical issues related to the practical use of semiconductor electrodes, such as gender, are not disclosed.

本発明は上記問題点を解決することを目的とし。The present invention aims to solve the above problems.

センサーシーリング部の耐高温水寿命の向上及び電極寿
命の向上をはかるものである。
This is intended to improve the high temperature water resistance life of the sensor sealing part and the life of the electrodes.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記の目的は高温水の水質を電気化学的に測定するセン
サーの構成要素である半導体電極、照合電極、対極を下
記のような構造とすることにより達成される。
The above object is achieved by making the semiconductor electrode, reference electrode, and counter electrode, which are the constituent elements of a sensor for electrochemically measuring the quality of high-temperature water, as follows.

半導体電極には高温水で化学的に安定なN b z O
aをドープしたT’ i 0 z単結晶を用い、これを
銅もしくはその合金、あるいはアルミニウムもしくはそ
の合金、あるいはステンレス鋼からなる導電電極にアル
ミニウムをスペーサーとして拡散接合した。アルミニウ
ムをスペーサーとすることにより。
NbzO, which is chemically stable in high-temperature water, is used for the semiconductor electrode.
A T' i 0 z single crystal doped with a was used and was diffusion bonded to a conductive electrode made of copper or its alloy, aluminum or its alloy, or stainless steel using aluminum as a spacer. By using aluminum as a spacer.

Ti0z単結晶と導電電極の接合界面における面電極の
仕事函数の差を少なくしてインピーダンス測定時の接合
界面に形成される電気二重層の影響を軽減した。さらに
、接合半導体電極の外表面にアルミナ(AQzOa)系
セラミックを拡散接合してシーリングを達成した。
By reducing the difference in the work function of the plane electrode at the bonding interface between the TiOz single crystal and the conductive electrode, the influence of the electric double layer formed at the bonding interface during impedance measurement was reduced. Furthermore, sealing was achieved by diffusion bonding alumina (AQzOa) ceramic to the outer surface of the bonded semiconductor electrode.

照合電極はその内部電解液を電極室から測定環境に流出
することを阻止するため、電極室はアルミナ製逆浸透膜
からなるルツボと電極を固定したセラミック端子とを拡
散接合してシーリングを達成している。
In order to prevent the reference electrode from leaking its internal electrolyte from the electrode chamber into the measurement environment, the electrode chamber is sealed by diffusion bonding between a crucible made of an alumina reverse osmosis membrane and a ceramic terminal to which the electrode is fixed. ing.

さらに、電極室には照合電極としての銀−塩化銀電極の
他に内部電解液中のKCl濃度を検知するための白金電
極を設置して、これにより電極室内の電気伝導度を計測
することにより内部電解液のKClIIA度が変化して
も照合電位を正確に評価できる構造とした。このため、
内部電解液は従来技術のようにKCl濃度を一定に維持
する必要が無くなった。
Furthermore, in addition to the silver-silver chloride electrode as a reference electrode, a platinum electrode was installed in the electrode chamber to detect the KCl concentration in the internal electrolyte, and the electrical conductivity inside the electrode chamber was measured using these electrodes. The structure allows accurate evaluation of reference potential even if the KClIIA degree of the internal electrolyte changes. For this reason,
It is no longer necessary to maintain the KCl concentration of the internal electrolyte constant as in the prior art.

〔作用〕[Effect]

pH測定と電気伝導度の測定原理を説明する。 The principles of pH measurement and electrical conductivity measurement will be explained.

pH測定:@気化学センサーに被測定水を満たすと半導
体電極の表面電位は水溶液中のHイオン濃度による酸−
塩基の解離反応に影響される。いま、照合tl極により
半導体電極の表面電位を照合し、これと等価の電位を周
期的に対極と半導体電極間に印加するとそのインピーダ
ンスの容量成分はpHに依存する傾向が示される。
pH measurement: @When the vapor chemical sensor is filled with water to be measured, the surface potential of the semiconductor electrode changes depending on the concentration of H ions in the aqueous solution.
Affected by base dissociation reactions. Now, when the surface potential of the semiconductor electrode is verified using the verification tl electrode and a potential equivalent to this is periodically applied between the counter electrode and the semiconductor electrode, the capacitance component of the impedance tends to depend on pH.

その関係を第3図に示す、同図は電位を変化させながら
、これを一定周で半導体電極に印加した場合の電位とイ
ンピーダンスの容量成分との関係(傾向)を示す、ここ
では容量インピーダンスをその逆数で表しているが各電
位に対応する容量インピーダンスは酸性側に移行するほ
ど低下することを示した。
The relationship is shown in Figure 3. The figure shows the relationship (tendency) between the potential and the capacitive component of the impedance when the potential is applied to the semiconductor electrode at a constant cycle while changing the potential. Here, the capacitive impedance is It was shown that the capacitive impedance corresponding to each potential, expressed as its reciprocal, decreases as it moves toward the acidic side.

電気伝導度二上記、インピーダンスの測定から、その抵
抗成分より電気伝導度を決めることが出来る。いま、電
位を一定にして周波数を種々変化させてインピーダンス
を測定するとその等価インピーダンスは次式のように表
される。
Electrical conductivity 2 From the above impedance measurement, electrical conductivity can be determined from its resistance component. Now, when impedance is measured while keeping the potential constant and varying the frequency, the equivalent impedance is expressed as follows.

ここに、 Rsol :水溶液の抵抗 Rf  :半導体電極の抵抗 j  :複素数(jωCで複素インピ ーダンスを表わす) C:半導体電極と水溶液界面の電 気二重層容量 ω  :角振動数(2πf) その結果、第4図に示すようなベクトル線図から水溶液
の抵抗が求められる。
Here, Rsol: Resistance of the aqueous solution Rf: Resistance of the semiconductor electrode j: Complex number (jωC represents complex impedance) C: Electric double layer capacitance at the interface between the semiconductor electrode and the aqueous solution ω: Angular frequency (2πf) As a result, the fourth The resistance of the aqueous solution can be determined from the vector diagram shown in the figure.

さらに、照合電極内に設置した白金電極にブリッヂ回路
の一端を接続して電極室内の電気抵抗を測定するとKC
lm度に応じた電気抵抗かえられる。
Furthermore, when one end of the bridge circuit is connected to the platinum electrode installed inside the reference electrode and the electrical resistance inside the electrode chamber is measured, KC
Electrical resistance can be changed according to lm degrees.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図に示す電気化学センサ
ーの断面図により説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to a sectional view of an electrochemical sensor shown in FIG.

本発明の電気化学センサーは第1図に示すように白金製
対極3を設置したNbzO6をドープしたT i Oz
単結晶の半導体電極4と、白金電極5゜6を設置した銀
−塩化銀電極からなる照合電極7を筐体8にボルト9を
介して固定した。
As shown in FIG. 1, the electrochemical sensor of the present invention is a T i Oz doped with NbzO6 equipped with a platinum counter electrode 3.
A reference electrode 7 consisting of a single crystal semiconductor electrode 4 and a silver-silver chloride electrode provided with a platinum electrode 5.6 was fixed to a housing 8 with bolts 9.

これら固定部はチタン製シム10を介してシーリングが
形成されている。電気化学センサーへの被測定水は白矢
印のとおりに導入、排出されるので高温高圧水の水質を
確実に計測することが可能である。
These fixing parts are sealed with titanium shims 10 interposed therebetween. The water to be measured is introduced into and discharged from the electrochemical sensor as indicated by the white arrow, making it possible to reliably measure the quality of high-temperature, high-pressure water.

本発明の電気化学センサーの各部の詳細について説明す
る。
Details of each part of the electrochemical sensor of the present invention will be explained.

筐体8は照合電極、半導体電極、対極を所要の位置に配
置して、これを固定するとともに高温高圧水を安定に導
入、排出する測定環境を維持することに必要なものであ
り、その形状を第2図に示す。
The housing 8 is necessary for arranging and fixing the reference electrode, semiconductor electrode, and counter electrode in the required positions, and maintaining a measurement environment in which high-temperature, high-pressure water is stably introduced and discharged. is shown in Figure 2.

筐体8は耐食性と強度との観点よりオーステナイト系ス
テンレス鋼もしくはチタンおよびその合金からなること
が望ましい。
From the viewpoint of corrosion resistance and strength, the casing 8 is preferably made of austenitic stainless steel, titanium, or an alloy thereof.

第2図は、筐体各部の凸部8aはボルト9固定的に、シ
ム10によりシーリングするために必要な形状である。
In FIG. 2, the convex portions 8a of each part of the casing have a shape necessary for fixing bolts 9 and sealing with shims 10.

半導体電極4は第5図に示す構造である。同図中、Ti
0z単結晶の半導体11は銅製m極12とアルミニウム
をスペーサーとして拡散接合されている。これにより、
TiOx単結晶と銅製電極の接融界面における両極の仕
事函数の差を少なくして、インピーダンス測定時に、界
面に形成される電気二重層容量の影響を軽減したことが
特徴である。
The semiconductor electrode 4 has the structure shown in FIG. In the figure, Ti
The 0z single crystal semiconductor 11 is diffusion bonded to a copper m-pole 12 using aluminum as a spacer. This results in
The feature is that the difference in work function between the TiOx single crystal and the copper electrode at the welded interface is reduced, thereby reducing the influence of the electric double layer capacitance formed at the interface during impedance measurement.

さらに、シーリングを行うために同極をセラミック13
と拡散接合させて、従来技術のようにゴムやテフロンシ
ールに代えている。拡散接合の界面は熱膨腹差による電
極損傷を妨ぐためにアルミミニラムスペーサーとガラス
を組合せて拡散接合した。
Additionally, the same polarity was added to the ceramic 13 for sealing.
Diffusion bonding is used instead of rubber or Teflon seals as in conventional technology. At the diffusion bonding interface, an aluminum mini-ram spacer and glass were combined to prevent electrode damage due to thermal expansion difference.

対極3はセラミック14に拡散接合してシーリングした
。これらさらにセラミック13に接合することにより半
導体11の接液面側かからの浸水をシーリングした。
The counter electrode 3 was diffusion bonded to the ceramic 14 and sealed. By further bonding these to the ceramic 13, water intrusion from the liquid contact side of the semiconductor 11 was sealed.

これらの電極は電極筐体15にフクロナツト16により
固定シールされている。また、電極本体15は冷却水を
流す冷却管17により冷却され最終的に気化状水分をも
フクロナツト18でスリーブ19を電極本体15内側へ
押してテフロンシールリング20を加圧してシーリング
を達成している0本半導体電極の組立要領を第6図に示
す。
These electrodes are fixedly sealed to the electrode housing 15 with fukuronuts 16. Further, the electrode body 15 is cooled by a cooling pipe 17 through which cooling water flows, and finally the vaporized moisture is also removed by pushing the sleeve 19 inside the electrode body 15 with a flocron nut 18 and pressurizing the Teflon seal ring 20 to achieve sealing. The procedure for assembling 0 semiconductor electrodes is shown in FIG.

照合電極7の構造は第7図に示す通りである。The structure of the reference electrode 7 is as shown in FIG.

同図中、照合電極は銀−塩化銀電極であり、その形状は
セラミック18中に拡散接合により絶縁固定した銀電極
19の先端に溶融塩化銀20を溶接したものである。さ
らに、セラミック18に白金電極5,6が拡散接合によ
り絶縁固定されている。
In the figure, the reference electrode is a silver-silver chloride electrode, and its shape is such that molten silver chloride 20 is welded to the tip of a silver electrode 19 that is insulated and fixed in a ceramic 18 by diffusion bonding. Further, platinum electrodes 5 and 6 are insulated and fixed to the ceramic 18 by diffusion bonding.

これにより、電極室21のKC,Q濃度を常時検出する
ものである。
Thereby, the KC and Q concentrations in the electrode chamber 21 are constantly detected.

すなわち、KCl濃度と電気伝導度との間には定量的な
関係があるために白金電極5,6の両端子を交流ブリッ
ジ回路の一端に接続することにより電極室21の内部電
解液中のKCl濃度がモニターリング出来る。
That is, since there is a quantitative relationship between KCl concentration and electrical conductivity, by connecting both terminals of the platinum electrodes 5 and 6 to one end of the AC bridge circuit, KCl in the internal electrolyte of the electrode chamber 21 can be reduced. Concentration can be monitored.

したがって、一定濃度の内部電解液を用いなくとも電位
の照合は可能であり、本発明においてはKClを抽出で
きるセラミック剤22を用いることによっても電位照合
が可能である6それにより、内部電解液の補充、交換を
長期間省略出来る。勿論、K(l抽出セラミック剤22
を用いずに内部電解液のみで電位照合することも可能で
ある。
Therefore, it is possible to check the potential without using the internal electrolyte at a certain concentration, and in the present invention, it is also possible to check the potential by using the ceramic agent 22 that can extract KCl6. Replenishment and replacement can be omitted for a long time. Of course, K(l extraction ceramic agent 22
It is also possible to check the potential using only the internal electrolyte without using the internal electrolyte.

ft極室21は電極近傍に塵埃などの付着を防止するフ
ィルター23とアルミナ製逆浸透膜からなるルツボ24
とセラミック18とを拡散接合させた空間を示しており
、ここでは常時、KClを含む水溶液が充満されている
The ft electrode chamber 21 includes a filter 23 to prevent dust from adhering to the vicinity of the electrode, and a crucible 24 made of an alumina reverse osmosis membrane.
This shows a space in which the ceramic 18 and the ceramic 18 are diffusion bonded, and this space is always filled with an aqueous solution containing KCl.

アルミナルツボ24はフクロナツト25により電極筐体
26に固定し、シム10によりシーリングされている。
The aluminum crucible 24 is fixed to the electrode housing 26 with a fukuro nut 25 and sealed with a shim 10.

電極室21に入る被測定水を流速の影響を取除くために
整流室27がフクロナツト25に固定されている。
A rectifying chamber 27 is fixed to the fukuronut 25 in order to remove the influence of the flow rate of the water to be measured entering the electrode chamber 21.

電+@筐体26の外表面は冷却水を通水した冷却管28
により冷却され、最終的に気化状となって洩れた水分を
フクロナツト29でスリーブ30を電極内部に押込みテ
フロンシールリング31を加圧してシーリングを達成し
ている。
The outer surface of the housing 26 is a cooling pipe 28 through which cooling water is passed.
The sleeve 30 is pushed into the electrode using a fukuronut 29, and the Teflon seal ring 31 is pressurized to achieve sealing.

第9図に測定例を示す、同図はpHの異なる水溶液につ
いてインピーダンス測定の結果、その各電位に対するイ
ンピーダンスの容量成分Cの逆数(1/C”)との関係
を示したものである。
A measurement example is shown in FIG. 9, which shows the relationship between the impedance measurement results for aqueous solutions with different pHs and the reciprocal (1/C'') of the capacitance component C of the impedance for each potential.

同図からpHが酸性側に移行するに従って容量は順次低
減しておりpH依存性がわかる。
The figure shows that the capacity gradually decreases as the pH shifts to the acidic side, indicating pH dependence.

〔発明の効果〕 本発明によれば、高温水のpHの電気化学的な計測に必
要な、半導体電極、対極、照合電極を一体化して高温高
圧水を確実に計測出来る。
[Effects of the Invention] According to the present invention, high-temperature, high-pressure water can be reliably measured by integrating a semiconductor electrode, a counter electrode, and a reference electrode necessary for electrochemical measurement of the pH of high-temperature water.

また、従来技術で最も困難な課題であった高温高圧水の
シーリングの問題をセラミックの拡散接合技術で達成し
た。
Additionally, we have solved the problem of sealing high-temperature, high-pressure water, which was the most difficult problem with conventional technology, using ceramic diffusion bonding technology.

さらに、照合電極の内部電解液のKCV11度を自己モ
ニターリングする機能を備えたので長期間。
Furthermore, it is equipped with a function to self-monitor the KCV 11 degrees of the internal electrolyte of the reference electrode, so it can be used for a long period of time.

内部電解液の交換を不要とした。Eliminates the need to replace the internal electrolyte.

また、独自のKCl抽出セラミック剤を開発してこれを
照合電極室内に設置するとさらに長期間の電位測定が可
能となる。
In addition, if we develop a unique KCl extraction ceramic agent and install it in the reference electrode chamber, it will be possible to measure the potential for an even longer period of time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例に係る電気化学センサーの断
面図、第2図は第1図の筐体の拡大断面図、第3図は半
導体電極の電位−インピーダンス(容量成分)のpH依
存性を表わす特性図、第4図は半導体電極のmiインピ
ーダンスのベクトル線図、第5図は第1図の半導体電極
の拡大断面図。 第6図は第5図に示した半導体電極の組立要領を示す分
解断面図、第7図は第1図の照合電極の拡大断面図、第
8図は第7図に示した照合電極の組立要領を示す分解断
面図、第9図は測定例を示す特性図である。 1・・・アルカリ水溶液、2・・・酸性水溶液、3・・
・対極。 4・・半導体電極、5,6・・・白金電極、7・・・照
合電極、8・・・筐体、9・・・ボルト、10・・・シ
ム、11・・・Ti0z・・・単結晶の半導体、12・
・・銅製電極、13゜14.18・・・セラミック、1
5・・・生温体電極筐体。 16.25.29・・・フクロナツト、17.28・・
・冷却管、19・・・銀電極、2o・・・塩化銀、21
・・・電極室、22・・・KCl抽出セラミック剤、2
3・・・フィルター、24・・・アルミナ製逆浸透膜ル
ツボ、26・・・照合電極筐体、27・・・整流室、3
0・・・スリーブ、31・・・テフロンシールリング、
イ・・・pH9,21口・・・pH6,7,ハ・・・P
H1,7゜ネ l 記 拓 目 1酊r イ亡 1−・−71し刀り十’h71<り容二を〔2−面勤匡
71(真東 第 ? 凹 3−ゴ狐 沃−凸郁 第 図 し)
FIG. 1 is a sectional view of an electrochemical sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view of the casing shown in FIG. FIG. 4 is a vector diagram of the mi impedance of the semiconductor electrode, and FIG. 5 is an enlarged sectional view of the semiconductor electrode in FIG. 1. Fig. 6 is an exploded cross-sectional view showing the procedure for assembling the semiconductor electrode shown in Fig. 5, Fig. 7 is an enlarged cross-sectional view of the reference electrode shown in Fig. 1, and Fig. 8 is an assembly of the reference electrode shown in Fig. 7. FIG. 9 is an exploded sectional view showing the procedure, and a characteristic diagram showing a measurement example. 1... Alkaline aqueous solution, 2... Acidic aqueous solution, 3...
・Opposite. 4... Semiconductor electrode, 5, 6... Platinum electrode, 7... Reference electrode, 8... Housing, 9... Volt, 10... Shim, 11... Ti0z... Single Crystal semiconductor, 12.
...Copper electrode, 13°14.18...Ceramic, 1
5... Live temperature body electrode housing. 16.25.29...Fukuronut, 17.28...
・Cooling tube, 19... Silver electrode, 2o... Silver chloride, 21
... Electrode chamber, 22 ... KCl extraction ceramic agent, 2
3... Filter, 24... Alumina reverse osmosis membrane crucible, 26... Reference electrode housing, 27... Rectification chamber, 3
0...Sleeve, 31...Teflon seal ring,
A...pH 9,21 mouth...pH6,7, C...P
H1,7゜nel Kikutakume 1 intoxication r I death 1--71 Shitori 1'h71 Ikuzu diagram)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、高温水のインピーダンスを測定する半導体電極と、
その電極電位を照合する基準電極と、対極及び上記電極
を一体収納した高温高圧水用電気化学センサーにおいて
、半導体電極、対極及び照合基準電極を熱膨脹差の小さ
いセラミックシーリングにより耐熱耐水性を付与したこ
とを特徴とする高温高圧水用の電気化学センサー。 2、上記、半導体電極において、半導体と導電電極とを
アルミニウムをスペーサーとして拡散接合によりオーミ
ックコンタクトさせることによりインピーダンス測定時
の電気二重層の形成を防止したことを特徴とする電気化
学センサー。 3、上記、照合電極において、電極室をセラミックシー
ルすることにより内部電解液中のKCl溶出を防止した
ことを特徴とする電圧化学センサー。 4、上記、照合電極内に電極室内部水溶液の電気伝導度
を計測することの可能な電極対を設置して内部電解液の
KCl濃度を自己モニターリングして照合電位の補正を
可能としたことを特徴とする電気化学センサー。
[Claims] 1. A semiconductor electrode for measuring impedance of high-temperature water;
In an electrochemical sensor for high-temperature, high-pressure water that integrally houses a reference electrode for comparing the electrode potential, a counter electrode, and the above-mentioned electrode, heat and water resistance is imparted to the semiconductor electrode, the counter electrode, and the reference electrode by ceramic sealing with a small difference in thermal expansion. An electrochemical sensor for high temperature and high pressure water. 2. An electrochemical sensor characterized in that, in the semiconductor electrode described above, formation of an electric double layer during impedance measurement is prevented by bringing the semiconductor and the conductive electrode into ohmic contact by diffusion bonding using aluminum as a spacer. 3. A voltage chemical sensor characterized in that, in the reference electrode described above, the electrode chamber is sealed with a ceramic to prevent KCl elution from the internal electrolyte. 4. As mentioned above, a pair of electrodes that can measure the electrical conductivity of the aqueous solution inside the electrode chamber is installed in the reference electrode to self-monitor the KCl concentration of the internal electrolyte, thereby making it possible to correct the reference potential. An electrochemical sensor featuring:
JP18847888A 1988-07-29 1988-07-29 Electrochemical sensor Pending JPH0238962A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP18847888A JPH0238962A (en) 1988-07-29 1988-07-29 Electrochemical sensor

Applications Claiming Priority (1)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012037364A (en) * 2010-08-06 2012-02-23 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Corrosion potential measuring method and device therefor
JP2014052279A (en) * 2012-09-07 2014-03-20 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd Corrosion potential sensor

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