RU2018118C1 - Electrochemical gas sensor - Google Patents
Electrochemical gas sensor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2018118C1 RU2018118C1 SU5018357A RU2018118C1 RU 2018118 C1 RU2018118 C1 RU 2018118C1 SU 5018357 A SU5018357 A SU 5018357A RU 2018118 C1 RU2018118 C1 RU 2018118C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrolyte
- housing
- electrodes
- sensor
- membrane
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в качестве датчика в экологических и производственных устройствах сигнализации, контроля и измерения концентраций определенных газов в воздухе, в частности, хлор-газа, сероводорода и других. The invention relates to analytical instrumentation and can be used as a sensor in environmental and industrial devices for signaling, monitoring and measuring the concentrations of certain gases in the air, in particular chlorine gas, hydrogen sulfide and others.
Известен электрохимический газовый датчик, входящий в состав сигнализатора и содержащий измерительную ячейку с электролитом с буферным раствором и пару полупогруженных в электролит с буферным раствором электродов, расположенных параллельно основной оси измерительной ячейки и электрически соединенных с первой и второй клеммами датчика соответственно. При этом в крышке измерительной ячейки находятся подводящий и отводящий воздухопроводы, причем подводящий воздухопровод расположен таким образом, что струя исследуемой воздушной смеси попадает на поверхность электролита с буферным раствором между электродами, контролируемый газ насыщает эту поверхность и возникающий в ходе электрохимических процессов разбаланс на электродах фиксируется электронной схемой. Known electrochemical gas sensor, which is part of the detector and containing a measuring cell with an electrolyte with a buffer solution and a pair of electrodes semi-immersed in an electrolyte with a buffer solution, located parallel to the main axis of the measuring cell and electrically connected to the first and second sensor terminals, respectively. At the same time, the inlet and outlet air ducts are located in the cover of the measuring cell, and the inlet air duct is located in such a way that the jet of the air mixture under investigation falls on the surface of the electrolyte with a buffer solution between the electrodes, the controlled gas saturates this surface and the imbalance arising during the electrochemical processes is recorded electronically scheme.
Недостатком известного устройства является пониженная чувствительность из-за шунтирующего действия объемной проводимости электролита с буферным раствором. A disadvantage of the known device is the reduced sensitivity due to the shunting action of the bulk conductivity of the electrolyte with a buffer solution.
Известен электрохимический газовый датчик, который содержит электролит и два электрода с электрическими проводами, расположенными внутри корпуса. Корпус соединен с основанием и имеет защитную крышку с отверстиями для подачи анализируемого газа в рабочую полость, ограниченную корпусом и крышкой. Датчик содержит мембрану, гидрофильный фитиль для подпитки электрода электролитом и крепежные элементы. Known electrochemical gas sensor, which contains an electrolyte and two electrodes with electrical wires located inside the housing. The housing is connected to the base and has a protective cover with holes for supplying the analyzed gas to the working cavity bounded by the housing and the cover. The sensor contains a membrane, a hydrophilic wick for feeding the electrode with electrolyte, and fasteners.
Недостатком известного устройства является пониженная чувствительность, обусловленная использованием жидкого электролита. A disadvantage of the known device is the reduced sensitivity due to the use of liquid electrolyte.
Целью изобретения является повышение чувствительности. The aim of the invention is to increase sensitivity.
Электрохимический газовый датчик содержит электролит и два электрода с электрическими проводами. Корпус, внутри которого расположены электролит и два электрода, соединен с основанием. Рабочая полость ограничена корпусом и защитной крышкой с отверстиями для подачи анализируемого газа. Датчик также содержит гидрофильный фитиль для подпитки электродов электролитом, мембрану, крепежные элементы, съемный технологический стакан, клеммы и фиксирующую пробку. Последняя поджимает электролит, расположенный на оси корпуса, выполненного в виде стакана с фланцами с двух сторон и утолщенным дном. В основании корпуса расположены клеммы, которые соединены электрическими проводами с электродами, расположенными на боковой поверхности корпуса, имеющего сквозной радиальный канал, соединяющий рабочую полость с электролитом. Внутри канала расположен гидрофильный фитиль, соединяющий последовательно электролит с электродами и мембраной, расположенной на поверхности одного из электродов. Корпус расположен внутри крышки, выполненной в виде стакана, и неподвижно соединен крепежными элементами с крышкой и с основанием датчика, выполненного в виде кольца с посадочным местом для корпуса. Геометрические размеры технологического стакана таковы, что обеспечивают перекрытие отверстий в крышке при помещении датчика внутрь технологического стакана. The electrochemical gas sensor contains an electrolyte and two electrodes with electrical wires. The housing, inside which there is an electrolyte and two electrodes, is connected to the base. The working cavity is limited by a housing and a protective cover with holes for the supply of the analyzed gas. The sensor also contains a hydrophilic wick for feeding electrodes with electrolyte, a membrane, fasteners, a removable technological glass, terminals and a fixing plug. The latter compresses the electrolyte located on the axis of the housing, made in the form of a glass with flanges on both sides and a thickened bottom. At the base of the housing are terminals that are connected by electrical wires to electrodes located on the side surface of the housing having a through radial channel connecting the working cavity to the electrolyte. A hydrophilic wick is located inside the channel, connecting the electrolyte in series with the electrodes and a membrane located on the surface of one of the electrodes. The housing is located inside the lid, made in the form of a glass, and is fixedly connected by fasteners to the lid and to the base of the sensor, made in the form of a ring with a seat for the housing. The geometric dimensions of the beaker are such that they overlap the holes in the lid when the sensor is placed inside the beaker.
Электролитный элемент выполнен в виде "таблетки" и содержит химические элементы собственно электролита, буферные составляющие и пропитан химическим составом, впитывающим влагу из окружающей газовоздушной смеси (например, хлористым литием LiCl) для поддержания электролита во влажном состоянии. Защитная мембрана выполнена из гигроскопического материала, например, на тканевой натуральной основе. В корпусе расположены каналы для электрических проводов, соединяющих электроды с клеммами. The electrolyte cell is made in the form of a "tablet" and contains the chemical elements of the electrolyte itself, buffer components and is impregnated with a chemical composition that absorbs moisture from the surrounding air-gas mixture (for example, lithium chloride LiCl) to maintain the electrolyte in a wet state. The protective membrane is made of absorbent material, for example, on a natural fabric basis. In the housing there are channels for electrical wires connecting the electrodes to the terminals.
На фиг.1 приведена конструкция электрохимического газового датчика; на фиг. 2 - радиальное сечение секции в плоскости сквозного радиального канала и цепи подпитки электродов электролитом. Figure 1 shows the design of an electrochemical gas sensor; in FIG. 2 is a radial sectional section in the plane of the through radial channel and the electrolyte electrode recharge circuit.
Электрохимический газовый датчик (фиг.1) содержит корпус 1, углубление 2 цилиндрическое с пробкой 3 фиксирующей; крышку 4 защитную с перфорациями 5; основание 6 датчика, стакан 7 технологический; канал 8 сквозной радиальный; каналы 9 вывода электрических проводников; 10 и 11 - электроды первый и второй датчика соответственно; 12 и 13 - клеммы первую и вторую датчика соответственно; элемент 14 электролитный; цепь 15 подпитки электродов электролитом; мембрану 16 защитную; штырь 17 крепежный; электрические провода 18; элементы 19 крепежные. Рабочая полость 20 ограничена корпусом и защитной крышкой. The electrochemical gas sensor (figure 1) contains a
Химический состав, впитывающий влагу из окружающей газовоздушной смеси (например, хлористый литий LiCl), обеспечивает поддержание во влажном состоянии электролита. Этот электролит посредством цепи 15 подпитки электродов электролитом через канал 8 поступает последовательно к первому 10 электроду и второму 11 электроду, закрытому мембраной 16 защитной, осуществляя смачивание первого 10 электрода, второго 11 электрода и защитной мембраны 16. The chemical composition that absorbs moisture from the surrounding air-gas mixture (for example, lithium chloride LiCl) ensures that the electrolyte is kept moist. This electrolyte through the
Состав электролитного элемента и металл электродов определяются видом контролируемого газа в воздухе. В частности, в электрохимическом датчике избирательно реагирующем на хлоргаз в воздухе электролитный элемент 14 выполнен в виде "таблетки" методом порошкового прессования и содержит 88% порошка KBr (твердого электролита, избирательно реагирующего на хлор-газ), 10% LiCl (для поддержания электролита во влажном состоянии) и 2% порошка уксусной кислоты (буферные составляющие для обеспечения стабильности фона на катоде). Электроды выполнены из никелевых пластин, причем открытый первый 10 электрод имеет большую площадь S10, чем площадь S11 второго 11 электрода, закрытого защитной мембраной 16, т.е. S10 > S11.The composition of the electrolyte cell and the metal electrodes are determined by the type of gas being monitored in the air. In particular, in the electrochemical sensor selectively reacting to chlorine gas in air, the
Датчик обеспечивает чувствительность 0,05 мг/м3 при анализе хлор-газ. Датчик характеризуется простотой эксплуатации и высокой надежностью.The sensor provides a sensitivity of 0.05 mg / m 3 when analyzing chlorine gas. The sensor is characterized by ease of use and high reliability.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5018357 RU2018118C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Electrochemical gas sensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5018357 RU2018118C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Electrochemical gas sensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018118C1 true RU2018118C1 (en) | 1994-08-15 |
Family
ID=21592459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5018357 RU2018118C1 (en) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | Electrochemical gas sensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2018118C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559573C2 (en) * | 2009-10-30 | 2015-08-10 | ЭмЭсЭй ТЕКНОЛОДЖИ, ЭлЭлСи | Electrochemical sensors with electrodes with anti-diffusion barriers |
RU2660315C1 (en) * | 2014-11-07 | 2018-07-05 | Дрегер Сэйфти Аг Унд Ко. Кгаа | Gas sensor and gas measuring device for detecting volatile organic compounds |
-
1991
- 1991-12-25 RU SU5018357 patent/RU2018118C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1516937, кл. G 01N 27/46, 1989. * |
Патент N 3886058, кл. G 01n 27/46, 1975. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2559573C2 (en) * | 2009-10-30 | 2015-08-10 | ЭмЭсЭй ТЕКНОЛОДЖИ, ЭлЭлСи | Electrochemical sensors with electrodes with anti-diffusion barriers |
RU2660315C1 (en) * | 2014-11-07 | 2018-07-05 | Дрегер Сэйфти Аг Унд Ко. Кгаа | Gas sensor and gas measuring device for detecting volatile organic compounds |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3296113A (en) | Gas-stream monitor | |
CA1102874A (en) | Method for checking gas analysis devices | |
US4158166A (en) | Combustibles analyzer | |
US3223597A (en) | Method and means for oxygen analysis of gases | |
US20120018303A1 (en) | Electrochemical sensor | |
US3258415A (en) | Oxygen analyzer and oxygen-depolarized cell therefor | |
US5759368A (en) | Electrochemical gas sensor | |
JPH0342425B2 (en) | ||
CA2374939C (en) | Means for detecting and measuring the concentration of acetylene dissolved in a fluid | |
CA1199366A (en) | Dual gas measuring solid electrolyte electrochemical cell apparatus | |
US4329214A (en) | Gas detection unit | |
SE8304489L (en) | ELECTROCHEMICAL DEVICE FOR CONTROL AND / OR SEAT OF A COMPONENT IN A GAS | |
RU2018118C1 (en) | Electrochemical gas sensor | |
US3247452A (en) | Gas sensing device with a gasdepolarizable electrode | |
US3616416A (en) | Oxygen detector for analysis of oxygen in gaseous streams including an internal humidifier | |
US2540674A (en) | Apparatus for determining oxygen in gases | |
US2991412A (en) | Oxygen analyzer | |
US4333810A (en) | Analyzer for chemical oxidizing or reducing agents | |
US4235689A (en) | Apparatus for detecting traces of a gas | |
US4197177A (en) | Apparatus for analysis of nitrogen oxides | |
US4973395A (en) | Humidified high sensitivity oxygen detector | |
US5053116A (en) | Device for humidifying gases without changing oxygen content | |
EP0096117B1 (en) | Analyzer for chemical oxidizing or reducing agents | |
US4285790A (en) | Sensor for oxygen-combustibles gas mixtures | |
US4149948A (en) | Electrochemical cell for detecting hydrogen sulphide in a gaseous mixture |