Claims (9)
1. Твердоэлектролитный датчик водорода в газовых средах, содержащий селективную мембрану, керамический чувствительный элемент с эталонным электродом, измерительный электрод, герметичную камеру, состоящую из соединенных между собой рабочей полости и вспомогательной полости, корпус, соединительный материал, пробку с отверстием, гермоввод, потенциалосъемник, втулку, керамический чувствительный элемент, выполненный в виде сопряженных между собой цилиндрического элемента и части сферы, расположенной в нижней части цилиндрического элемента, при этом верхняя часть наружной цилиндрической поверхности керамического чувствительного элемента герметично соединена с внутренней боковой поверхностью корпуса посредством соединительного материала, эталонный электрод расположен в полости, образованной внутренней поверхностью керамического чувствительного элемента и поверхностью пробки, на наружную сферическую часть керамического чувствительного элемента нанесен тонкий слой токопроводящего покрытия из благородного металла, являющегося измерительным электродом, жила потенциалосъемника выведена через отверстие в пробке в объем эталонного электрода, втулка соединена с нижней частью корпуса, нижний конец втулки имеет дно с центральным отверстием, к которому прикреплена селективная мембрана, нижний свободный конец селективной мембраны герметично закрыт заглушкой, керамический чувствительный элемент и селективная мембрана снабжены общим нагревателем с системой стабилизации температуры, отличающийся тем, что вспомогательная и рабочая полости объединены в одном объеме, ограниченном внешней поверхностью керамического чувствительного элемента, соединительного материала и внутренней поверхностью нижней части корпуса, втулки, селективной мембраны и заглушки, вспомогательная полость выведена из зоны действия основного нагревателя с образованием во вспомогательной полости области насыщенной парами воды, причем вспомогательная полость оборудована термоэлектрическим преобразователем и дополнительным нагревателем.1. A solid electrolyte hydrogen sensor in gaseous media, containing a selective membrane, a ceramic sensor with a reference electrode, a measuring electrode, a sealed chamber, consisting of a working cavity and an auxiliary cavity interconnected, a housing, a connecting material, a plug with a hole, a pressure seal, a potential pickup, a sleeve, a ceramic sensitive element made in the form of a cylindrical element conjugated between each other and a part of a sphere located in the lower part of the cylindrical element that, the upper part of the outer cylindrical surface of the ceramic sensing element is hermetically connected to the inner side surface of the housing by means of a connecting material, the reference electrode is located in the cavity formed by the inner surface of the ceramic sensing element and the surface of the plug, a thin layer of conductive is applied to the outer spherical part of the ceramic sensing element noble metal coatings being a measuring electrode The filler is pulled out through the hole in the plug into the volume of the reference electrode, the sleeve is connected to the lower part of the housing, the lower end of the sleeve has a bottom with a central hole to which the selective membrane is attached, the lower free end of the selective membrane is sealed with a plug, the ceramic sensor and the selective membrane are equipped with a common a heater with a temperature stabilization system, characterized in that the auxiliary and working cavities are combined in one volume bounded by the outer surface ceramic sensitive element, the connecting material and the inner surface of the lower part of the housing, the sleeve, the selective membrane and the plug, the auxiliary cavity is removed from the zone of action of the main heater with the formation in the auxiliary cavity of the region saturated with water vapor, and the auxiliary cavity is equipped with a thermoelectric converter and an additional heater.
2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что в качестве соединительного материала использована углеграфитовая прокладка или припой с инертным по отношению к водороду составом.2. The sensor according to claim 1, characterized in that the carbon-graphite gasket or solder with an inert composition with respect to hydrogen is used as a connecting material.
3. Датчик по п.1, отличающийся тем, что в составе измерительного электрода использовано серебро, палладий, платина, никель или их смеси.3. The sensor according to claim 1, characterized in that silver, palladium, platinum, nickel, or mixtures thereof are used in the composition of the measuring electrode.
4. Датчик по п.1, отличающийся тем, что керамический чувствительный элемент выполнен из поликристаллического или монокристаллического, по меньшей мере, частично стабилизированного диоксида циркония.4. The sensor according to claim 1, characterized in that the ceramic sensitive element is made of polycrystalline or monocrystalline, at least partially stabilized zirconia.
5. Датчик по п.1, отличающийся тем, что керамический чувствительный элемент выполнен из поликристаллического или монокристаллического, по меньшей мере, частично стабилизированного диоксида гафния.5. The sensor according to claim 1, characterized in that the ceramic sensing element is made of polycrystalline or monocrystalline, at least partially stabilized hafnium dioxide.
6. Датчик по п.1, отличающийся тем, что на внешней поверхности селективной мембраны выполнена химически стойкая в окислительной среде защитная пленка из палладия.6. The sensor according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the selective membrane is made of a palladium protective film chemically resistant in an oxidizing environment.
7. Датчик по п.1, отличающийся тем, что конструкционные элементы рабочей и вспомогательной полостей защищены химически стойкими пленками из серебра, палладия, платины, никеля или их сплавов.7. The sensor according to claim 1, characterized in that the structural elements of the working and auxiliary cavities are protected by chemically resistant films of silver, palladium, platinum, nickel or their alloys.
8. Датчик по п.1, отличающийся тем, что конструкционные элементы рабочей и вспомогательной полостей изготовлены из никеля.8. The sensor according to claim 1, characterized in that the structural elements of the working and auxiliary cavities are made of nickel.
9. Датчик по п.1, отличающийся тем, что внутренний объем герметичной камеры заполнен низко пористым, инертным по отношению к водороду материалом.
9. The sensor according to claim 1, characterized in that the internal volume of the sealed chamber is filled with a low porous material that is inert with respect to hydrogen.