RU2334979C1 - Device for measurement of hydrogen content in liquids and gases - Google Patents

Device for measurement of hydrogen content in liquids and gases Download PDF

Info

Publication number
RU2334979C1
RU2334979C1 RU2007103744/28A RU2007103744A RU2334979C1 RU 2334979 C1 RU2334979 C1 RU 2334979C1 RU 2007103744/28 A RU2007103744/28 A RU 2007103744/28A RU 2007103744 A RU2007103744 A RU 2007103744A RU 2334979 C1 RU2334979 C1 RU 2334979C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydrogen
cavity
sensor
heater
membrane
Prior art date
Application number
RU2007103744/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Владимирович Алексеев (RU)
Сергей Владимирович Алексеев
В чеслав Леонидович Орлов (RU)
Вячеслав Леонидович Орлов
Александр Иванович Пащин (RU)
Александр Иванович Пащин
ренко Виктор Васильевич Школ (RU)
Виктор Васильевич Школяренко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский Институт Научно-производственное объединение "Луч" (ФГУП НИИ НПО "Луч")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский Институт Научно-производственное объединение "Луч" (ФГУП НИИ НПО "Луч") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский Институт Научно-производственное объединение "Луч" (ФГУП НИИ НПО "Луч")
Priority to RU2007103744/28A priority Critical patent/RU2334979C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2334979C1 publication Critical patent/RU2334979C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention may be used in power engineering, nuclear equipment, chemical technology, metallurgy, gas analysis for measurement of hydrogen content in melts of alkaline metals and their vapours, inertial gases and water vapour. Device contains electrochemical cell (ECC) (1) with hard electrolyte (2) and measuring electrode (3). ECC (1) is installed in sealed chamber and equipped with heater (4) and heat sink (5). Sealed chamber contains working cavity (6), which is installed in hot zone, and auxiliary cavity (7), which is installed in cold zone. Working and auxiliary cavities are connected between each other with pipeline (8). In hot zone with maximum temperature hydrogen-permeable membrane is installed in the form of tube plugged from one end (9), which is equipped with displacer (10), heater (11) and channel (12), which connects it with sensitive surface of measuring electrode (3). Suggested sensor possesses low inertance. According to invention sensor is created, which has high reliability, low inertance and is able to operate in wide range of temperatures.
EFFECT: provision of reliability, low inertance and possibility of sensor operation in wide range of temperatures.
3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к аналитическому приборостроению и может быть использовано в энергетике, ядерной технике, химической технологии, металлургии, газовом анализе для измерения содержания водорода в расплавах щелочных металлов и их парах, инертных газах и водяном паре.The invention relates to analytical instrumentation and can be used in energy, nuclear engineering, chemical technology, metallurgy, gas analysis to measure the hydrogen content in molten alkali metals and their vapors, inert gases and water vapor.

Для непрерывного контроля содержания водорода в жидком натриевом теплоносителе, циркулирующем в контуре охлаждения атомных реакторов на быстрых нейтронах, а также в инертной аргоновой подушке над теплоносителем, требуются так называемые погружные датчики контроля водорода, которые устанавливаются вблизи от вероятных мест появления водорода. Датчики должны обладать малой инерционностью для обеспечения высокой скорости срабатывания системы аварийной защитыFor continuous monitoring of the hydrogen content in the liquid sodium coolant circulating in the cooling circuit of fast fast neutron reactors, as well as in an inert argon cushion above the coolant, so-called hydrogen immersion sensors are required, which are installed close to the likely sites of hydrogen occurrence. Sensors must have low inertia to ensure high response speed of the emergency protection system

Известен анализатор селективного определения водорода в газах, содержащий корпус, каналы для ввода и вывода газов и полупроводниковый датчик, содержащий непроводящую керамическую подложку с нанесенным на нее нагревателем, контактами для измерения проводимости и чувствительным слоем. Полупроводниковый датчик помещен в отдельную камеру, изолированную от камеры анализа полимерной диффузионной мембраной, селективно пропускающей водород, и продуваемую анализируемым газом, не содержащим водорода. (см. патент РФ на изобретение RU 2124718C1 С1, НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. Л.Я.КАРПОВА, опубл. 10.01.1999, МПК6 G01N 27/12.)Known analyzer for the selective determination of hydrogen in gases, containing a housing, channels for input and output of gases and a semiconductor sensor containing a non-conductive ceramic substrate with a heater deposited on it, contacts for measuring conductivity and a sensitive layer. The semiconductor sensor is placed in a separate chamber isolated from the analysis chamber by a polymer diffusion membrane that selectively transmits hydrogen and is purged with a non-hydrogen containing test gas. (see RF patent for the invention RU 2124718C1 C1, RESEARCH AND RESEARCH PHYSICAL AND CHEMICAL INSTITUTE NAMED AFTER L. Ya. KARPOV, publ. 10.01.1999, IPC 6 G01N 27/12.)

Известный датчик не может работать при температуре свыше 150°С, а входящая в него полимерная диффузионная мембрана неработоспособна в газе, содержащем агрессивные пары натрия, и в жидком натрии. Необходимость продувки такого датчика в процессе его работы анализируемым газом существенно усложняет эксплуатацию такого датчика при длительной работе его в непрерывном режиме.The known sensor cannot operate at temperatures above 150 ° C, and the polymer diffusion membrane entering it is inoperative in a gas containing aggressive sodium vapors and in liquid sodium. The need to purge such a sensor in the process of its operation with the analyzed gas significantly complicates the operation of such a sensor during continuous operation in continuous mode.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению, которое может быть выбрано в качестве прототипа, является электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах. Известный датчик содержит герметичный корпус с установленным внутри него керамическим электрическим изолятором, закрытым с одного торца пробкой из твердого электролита, эталонный и измерительный платиновый электроды, образующие электрохимическую ячейку (ЭХЯ). Со стороны пробки из электролита с небольшим зазором последовательно установлены таблетка из пористой электроизоляционной керамики и гофрированная селективная мембрана, покрытая с внешней стороны защитной пленкой. (См. патент РФ на изобретение RU 2120624 С1, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ЛЕНИНГРАДСКАЯ АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ, опубл. 20.10.1998, МПК6 G01N 27/417, 27/26.)The closest technical solution to the claimed invention, which can be selected as a prototype, is an electrochemical sensor for the concentration of hydrogen in gas and liquid media. The known sensor contains a sealed housing with a ceramic electrical insulator installed inside it, closed at one end by a plug of solid electrolyte, a reference and measuring platinum electrodes forming an electrochemical cell (ECC). On the side of the plug from the electrolyte with a small gap, a tablet made of porous insulating ceramics and a corrugated selective membrane coated on the outside with a protective film are installed in series. (See RF patent for invention RU 2120624 C1, STATE ENTERPRISE LENINGRAD NUCLEAR POWER PLANT, publ. 10/20/1998, IPC 6 G01N 27/417, 27/26.)

Однако данное техническое решение обладает рядом недостатков, а именно:However, this technical solution has several disadvantages, namely:

1. Большая инерционность в среде с низким перепадом парциальных давлений водорода, например, в диапазоне от 0,08 Па до 1 Па, достигающая 1300 с (см. фиг.3, на которой представлен график изменения ЭДС датчика-прототипа во времени), при температурах нагрева ЭХЯ и мембраны 300÷480°С, обусловленная тем, что при указанных температурах и давлениях водородопроницаемость у металлических мембран сравнительно низкая и существенно уменьшается при наличии поверхностных пленок (оксидных или углеродных), а конструкция датчика такова, что при повышении температуры среды мембрана, таблетка и электролит нагреваются практически одновременно и невозможно нагреть отдельно мембрану до более высокой температуры для увеличения скорости поступления водорода.1. Large inertia in an environment with a low differential pressure of hydrogen partial pressures, for example, in the range from 0.08 Pa to 1 Pa, reaching 1300 s (see figure 3, which shows a graph of the change in the EMF of the prototype sensor over time), ECH and membrane heating temperatures of 300 ÷ 480 ° C, due to the fact that at the indicated temperatures and pressures the hydrogen permeability of metal membranes is relatively low and significantly decreases in the presence of surface films (oxide or carbon), and the sensor design is such that with increasing temperature In this medium, the membrane, tablet, and electrolyte are heated almost simultaneously, and it is impossible to heat the membrane separately to a higher temperature to increase the rate of hydrogen supply.

2. Недостаточная надежность из-за того, что в датчике, погруженном в жидкий металл, могут возникать неоднократные термоудары со скоростью порядка 3°С в секунду, из-за которых происходит разгерметизация электрохимической ячейки.2. Insufficient reliability due to the fact that in the sensor immersed in liquid metal, repeated thermal shocks can occur at a rate of about 3 ° C per second, due to which the depressurization of the electrochemical cell occurs.

3. Узкий рабочий температурный диапазон 300÷480°С. Невозможность использования устройства при нагреве мембраны до температуры 1000°С из-за того, что при температуре свыше 650°С жидкометаллический эталонный электрод в непрерывном режиме работает нестабильно, а при более высоких температурах спекается и теряет свои эталонные свойства.3. Narrow operating temperature range 300 ÷ 480 ° C. The inability to use the device when heating the membrane to a temperature of 1000 ° C due to the fact that at temperatures above 650 ° C the liquid-metal reference electrode is unstable in continuous operation, and at higher temperatures it is sintered and loses its reference properties.

Перед авторами стояла задача разработать конструкцию датчика, обладающего высокой надежностью, малой инерционностью (необходимой и достаточной для обеспечения высокой скорости срабатывания систем аварийной защиты) и способного работать в широком диапазоне температур.The authors were faced with the task of developing a sensor design with high reliability, low inertia (necessary and sufficient to ensure a high response speed of emergency protection systems) and capable of operating in a wide temperature range.

Этот технический результат достигается в устройстве для измерения содержания водорода в жидкостях и газах, содержащем водородопроницаемую мембрану и электрохимическую ячейку (ЭХЯ) с твердым электролитом и измерительным электродом, помещенными в герметичную камеру, состоящую из рабочей полости и вспомогательной полости, соединенных трубопроводом и расположенных в горячей и холодной зонах соответственно. При этом водородопроницаемая мембрана также выполнена с образованием полости, которая расположена в горячей зоне с максимальной температурой и снабжена нагревателем и каналом, соединяющим ее с чувствительной поверхностью измерительного электрода, при этом ЭХЯ также снабжена нагревателем и имеет теплоотвод.This technical result is achieved in a device for measuring the hydrogen content in liquids and gases, containing a hydrogen-permeable membrane and an electrochemical cell (ECC) with a solid electrolyte and a measuring electrode, placed in a sealed chamber consisting of a working cavity and an auxiliary cavity connected by a pipeline and located in a hot and cold zones, respectively. In this case, the hydrogen permeable membrane is also made with the formation of a cavity, which is located in the hot zone with a maximum temperature and is equipped with a heater and a channel connecting it to the sensitive surface of the measuring electrode, while the ECM is also equipped with a heater and has a heat sink.

Водородопроницаемая мембрана может быть выполнена с образованием полости в виде заглушенной с одного торца трубы и дополнительно снабжена вытеснителем, уменьшающим объем полости мембраны и обеспечивающим опору стенке мембраны при воздействии внешнего давления.A hydrogen permeable membrane can be formed to form a cavity in the form of a pipe muffled from one end and is additionally equipped with a displacer, which reduces the volume of the membrane cavity and provides support to the membrane wall when exposed to external pressure.

Отличительной особенностью заявляемого датчика является расположение водородопроницаемой мембраны в рабочей полости герметичной камеры в горячей зоне с максимальной температурой. Мембрана дополнительно снабжена нагревателем, который позволяет достичь температуры нагрева мембраны 600÷1000°С, тем самым снизить инерционность датчика за счет увеличения водородопроницаемости мембраны и уменьшения влияния оксидных и углеродных пленок на ее поверхности.A distinctive feature of the proposed sensor is the location of the hydrogen-permeable membrane in the working cavity of the sealed chamber in the hot zone with a maximum temperature. The membrane is additionally equipped with a heater, which allows to reach a membrane heating temperature of 600 ÷ 1000 ° C, thereby reducing the inertia of the sensor by increasing the hydrogen permeability of the membrane and reducing the influence of oxide and carbon films on its surface.

ЭХЯ также снабжена нагревателем и теплоотводом, температура ее составляет не более 600°С при нагреве мембраны до 1000°С. Дополнительное введение канала, соединяющего мембрану с чувствительной поверхностью измерительного электрода, позволяет формировать поток водорода, направляя его непосредственно на твердый электролит. Наличие направляющего канала, теплоотвода и нагревателя обеспечивает постоянную температуру ЭХЯ менее 600°С при температуре мембраны до 1000°С, сохраняя ее стабильную работу в непрерывном режиме, исключая спекание эталонного электрода с потерей эталонных свойств, позволяя устранить термоудары, а также расширяя температурный диапазон работы датчика до 100-4000°С.EC is also equipped with a heater and heat sink, its temperature is not more than 600 ° C when the membrane is heated to 1000 ° C. An additional introduction of the channel connecting the membrane to the sensitive surface of the measuring electrode allows the formation of a hydrogen flow, directing it directly to the solid electrolyte. The presence of a guide channel, a heat sink and a heater provides a constant ECM temperature of less than 600 ° C at a membrane temperature of up to 1000 ° C, maintaining its stable operation in continuous mode, eliminating sintering of the reference electrode with loss of reference properties, allowing to eliminate thermal shock, and also expanding the temperature range of operation sensor up to 100-4000 ° С.

Изобретение иллюстрируется графическими изображениями.The invention is illustrated by graphic images.

На фиг.1 представлена схема заявляемого датчика.Figure 1 presents a diagram of the inventive sensor.

На фиг.2 приведен график изменения сигнала датчика (прототип) во времени при ступенчатом изменении парциального давления водорода в среде от 0,08 Па до 1 Па при температуре ЭХЯ 480°С.Figure 2 shows a graph of the sensor signal (prototype) in time with a stepwise change in the partial pressure of hydrogen in the medium from 0.08 Pa to 1 Pa at an ECM temperature of 480 ° C.

На фиг.3 приведен график изменения сигнала датчика (заявляемое устройство) во времени при ступенчатом изменении парциального давления водорода в среде от 0,08 Па до 0,8 Па при температуре ЭХЯ 500°С.Figure 3 shows a graph of the change in the sensor signal (the claimed device) over time with a stepwise change in the partial pressure of hydrogen in the medium from 0.08 Pa to 0.8 Pa at an ECR temperature of 500 ° C.

Устройство содержит (см. фиг.1) электрохимическую ячейку (ЭХЯ) 1 с кислородным твердым электролитом 2 и измерительным платиновым электродом 3. ЭХЯ снабжена нагревателем 4 и теплоотводом 5 и помещена в герметичную камеру, состоящую из рабочей полости 6, расположенной в горячей зоне, и из вспомогательной полости 7, расположенной в холодной зоне. Вспомогательная полость камеры заполнена цеолитом. Рабочая и вспомогательная полости соединены между собой трубопроводом 8. Водородопроницаемая мембрана 9 выполнена в виде заглушенной с нижнего торца трубы, внутри которой установлен вытеснитель 10, и расположена в горячей зоне с максимальной температурой. Мембрана снабжена нагревателем 11 и каналом 12, соединяющим ее с чувствительной поверхностью измерительного электрода. Ввод устройства в эксплуатацию при помещении в анализируемую среду и герметичность камеры обеспечиваются с помощью присоединительного клапана 13.The device contains (see Fig. 1) an electrochemical cell (ECM) 1 with an oxygen solid electrolyte 2 and a measuring platinum electrode 3. The ECC is equipped with a heater 4 and a heat sink 5 and placed in a sealed chamber consisting of a working cavity 6 located in the hot zone, and from the auxiliary cavity 7 located in the cold zone. The auxiliary chamber cavity is filled with zeolite. The working and auxiliary cavities are interconnected by a pipe 8. The hydrogen-permeable membrane 9 is made in the form of a pipe muffled from the lower end, inside of which a displacer 10 is installed, and is located in a hot zone with a maximum temperature. The membrane is equipped with a heater 11 and a channel 12 connecting it to the sensitive surface of the measuring electrode. Putting the device into operation when placed in the analyzed medium and the tightness of the chamber are provided using the connecting valve 13.

Электрохимическая ячейка 1 представляет собой керамическую трубку на основе Al2О3 и MgO, в которую герметично вмонтирован керамический твердый электролит 2 состава (ZrO2)0.9·(Y2O3)0,1. На торце твердого электролита установлен платиновый электрод 3, соединяющий его с корпусом из стали 1Х13М2С2. Нагреватель 4 выполнен из нихрома. Теплоотвод 5 изготовлен из алюминиевого сплава Д16АТ. Рабочая полость 6 выполнена из никеля НП-2. Вспомогательная полость 7 представляет собой трубу из стали 12Х18Н10Т диаметром 6 мм и толщиной стенки 0,5 мм, заполненную, например, пористым оксидом алюминия. Трубопровод 8 выполнен из трубы диаметром 6 мм и длиной 100 мм из никеля НМГ008В. Мембрана 9 изготовлена из трубы диаметром 6,05 мм с толщиной стенки 0,25 мм из никеля НМГ008В, внутри которой установлен вытеснитель 10 из плотной алюмооксидной керамики с каналами для прохода водорода. В торце мембраны установлена заглушка из никеля НП-2 и герметизирована диффузионной и лазерной сваркой. В качестве нагревателя мембраны используется одножильный кабель типа КНМСНХ с жилой из нихрома, оболочкой из нержавеющей стали 12Х18Н10Т и минеральной изоляцией на основе MgO. Канал 12 внутренним диаметром 4 мм изготовлен из никеля НП-2 и герметично присоединен к мембране диффузионной и лазерной сваркой. Присоединительный клапан 13 с сильфонным уплотнением штока выполнен из стали 12Х18Н10Т. Для устройств, работающих в агрессивной и взрывоопасной среде, например жидком натрии, после ввода устройства в эксплуатацию клапан отсоединяется, а трубопровод герметизируется сваркой.The electrochemical cell 1 is a ceramic tube based on Al 2 O 3 and MgO, in which a ceramic solid electrolyte 2 of the composition (ZrO 2 ) 0.9 · (Y 2 O 3 ) 0.1 is hermetically mounted. A platinum electrode 3 is mounted at the end of the solid electrolyte, connecting it to a housing made of 1X13M2C2 steel. The heater 4 is made of nichrome. Heat sink 5 is made of aluminum alloy D16AT. The working cavity 6 is made of Nickel NP-2. Auxiliary cavity 7 is a pipe made of steel 12X18H10T with a diameter of 6 mm and a wall thickness of 0.5 mm, filled, for example, with porous alumina. The pipeline 8 is made of a pipe with a diameter of 6 mm and a length of 100 mm from nickel NMG008V. The membrane 9 is made of a pipe with a diameter of 6.05 mm and a wall thickness of 0.25 mm from nickel NMG008B, inside of which a displacer 10 is made of dense alumina ceramic with channels for the passage of hydrogen. At the end of the membrane, an NP-2 nickel plug is installed and sealed by diffusion and laser welding. As a membrane heater, a single-core cable of the type KNMSNX with a nichrome core, a stainless steel sheath 12X18H10T and mineral insulation based on MgO is used. Channel 12 with an inner diameter of 4 mm is made of NP-2 nickel and hermetically connected to the membrane by diffusion and laser welding. The connecting valve 13 with a bellows stem seal is made of steel 12X18H10T. For devices operating in an aggressive and explosive atmosphere, such as liquid sodium, after commissioning the device, the valve is disconnected, and the pipeline is sealed by welding.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Датчик помещают в анализируемую среду, после чего устанавливают температуру полостей рабочей герметичной камеры. При этом рабочая полость 6 и трубопровод 8, соединяющий рабочую полость 6 со вспомогательной полостью 7, нагреваются до рабочих температур анализируемой средой, а водородороницаемую мембрану 9 нагревают при помощи нагревателя 11 до максимально допустимой условиями эксплуатации температуры, при которой она не подвергается разрушению средой. Через клапан 13 создают в рабочей камере оптимальное давление паров воды, при этом основная масса водяного пара размещается в пористом наполнителе вспомогательной полости 7. Полость 7 термостабилизируют, и соответственно давление водяного пара в рабочей полости 6, соединенной с ней через трубопровод 8, становится постоянным на протяжении всего периода измерений. Затем камеру герметизируют. Поступление водорода в датчик из среды через мембрану 9 и канал 12 приводит к уменьшению парциального давления кислорода в рабочей полости, так как при постоянной температуре парциальное давление паров воды в ней поддерживается на постоянном уровне. В ответ на изменение парциального давления кислорода в рабочей полости электрохимическая ячейка 1 соответственно изменяет свою ЭДС (выходной сигнал). На платиновом электроде 3 при этом протекает электрохимическая реакция:The sensor is placed in the analyzed medium, after which the temperature of the cavities of the working sealed chamber is set. In this case, the working cavity 6 and the pipe 8 connecting the working cavity 6 with the auxiliary cavity 7 are heated to the operating temperatures by the analyzed medium, and the hydrogen-permeable membrane 9 is heated by the heater 11 to the maximum permissible operating conditions of the temperature at which it is not subjected to destruction by the medium. Through the valve 13, an optimal pressure of water vapor is created in the working chamber, while the bulk of the water vapor is placed in the porous filler of the auxiliary cavity 7. The cavity 7 is thermally stabilized, and accordingly, the pressure of the water vapor in the working cavity 6 connected to it through the pipe 8 becomes constant at throughout the measurement period. Then the chamber is sealed. The flow of hydrogen into the sensor from the medium through the membrane 9 and channel 12 leads to a decrease in the partial pressure of oxygen in the working cavity, since at a constant temperature the partial pressure of water vapor in it is maintained at a constant level. In response to a change in the partial pressure of oxygen in the working cavity, the electrochemical cell 1 accordingly changes its EMF (output signal). In this case, an electrochemical reaction proceeds on a platinum electrode 3:

H2O+2e⇔O2-+H2,H 2 O + 2e⇔O 2- + H 2 ,

где е - электрон; О2- - анион кислорода в твердом электролите.where e is an electron; O 2- is an oxygen anion in a solid electrolyte.

Скорость реакции датчика увеличивается при увеличении температуры мембраны нагревателем 11 и при уменьшении объема рабочей полости, что достигается помещением в нее вытеснителя 10.The reaction rate of the sensor increases with increasing temperature of the membrane by the heater 11 and with a decrease in the volume of the working cavity, which is achieved by placing a displacer 10 in it.

Как видно из приведенных на фиг.2 и фиг.3 графиков изменения сигнала датчика во времени при ступенчатом изменении парциального давления водорода в среде, заявляемое устройство достигает 63%-ного уровня приращения сигнала за 10 с, в то время как аналогичный уровень приращения сигнала в известном устройстве (прототипе) достигается за 1300 с. Стрелкой на фиг.2 и 3 отмечен момент, при котором осуществляют ступенчатое изменение парциального давления.As can be seen from the graphs of Fig. 2 and Fig. 3, the graphs of the sensor signal over time with a stepwise change in the partial pressure of hydrogen in the medium, the claimed device reaches a 63% level of signal increment in 10 s, while the same level of signal increment in the known device (prototype) is achieved in 1300 s. The arrow in figure 2 and 3 marks the moment at which carry out a step change in partial pressure.

Claims (3)

1. Устройство для измерения содержания водорода в жидкостях и газах, содержащее водородопроницаемую мембрану и электрохимическую ячейку с твердым электролитом и измерительным электродом, помещенными в герметичную камеру, отличающееся тем, что герметичная камера состоит из рабочей полости и вспомогательной полости, соединенных между собой трубопроводом и расположенных в горячей и холодной зонах соответственно, при этом водородопроницаемая мембрана выполнена с образованием полости, которая каналом соединена с измерительным электродом электрохимической ячейки, расположена в горячей зоне с максимальной температурой и снабжена нагревателем, в свою очередь электрохимическая ячейка также снабжена нагревателем и имеет теплоотвод.1. A device for measuring the hydrogen content in liquids and gases, containing a hydrogen-permeable membrane and an electrochemical cell with a solid electrolyte and a measuring electrode placed in a sealed chamber, characterized in that the sealed chamber consists of a working cavity and an auxiliary cavity, interconnected by a pipeline and located in hot and cold zones, respectively, while the hydrogen permeable membrane is formed with the formation of a cavity, which is connected by a channel to the measuring electrode m of the electrochemical cell, located in the hot zone with a maximum temperature and is equipped with a heater, in turn, the electrochemical cell is also equipped with a heater and has a heat sink. 2. Устройство для измерения содержания водорода в жидкостях и газах по п.1, отличающееся тем, что водородопроницаемая мембрана выполнена с образованием полости в виде заглушенной с одного торца трубы.2. A device for measuring the hydrogen content in liquids and gases according to claim 1, characterized in that the hydrogen-permeable membrane is formed with the formation of a cavity in the form of a pipe muffled from one end. 3. Устройство для измерения содержания водорода в жидкостях и газах по п.1, отличающееся тем, что водородопроницаемая мембрана выполнена с образованием полости, снабженной вытеснителем.3. The device for measuring the hydrogen content in liquids and gases according to claim 1, characterized in that the hydrogen permeable membrane is formed with the formation of a cavity equipped with a displacer.
RU2007103744/28A 2007-02-01 2007-02-01 Device for measurement of hydrogen content in liquids and gases RU2334979C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007103744/28A RU2334979C1 (en) 2007-02-01 2007-02-01 Device for measurement of hydrogen content in liquids and gases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007103744/28A RU2334979C1 (en) 2007-02-01 2007-02-01 Device for measurement of hydrogen content in liquids and gases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2334979C1 true RU2334979C1 (en) 2008-09-27

Family

ID=39929072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007103744/28A RU2334979C1 (en) 2007-02-01 2007-02-01 Device for measurement of hydrogen content in liquids and gases

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2334979C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526231C2 (en) * 2012-09-13 2014-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") Method of making sensitive element of oxygen or hydrogen concentration sensor
WO2016099330A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-23 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Sensor for sensing hydrogen in gaseous media
RU187673U1 (en) * 2018-09-12 2019-03-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Electrochemical sensor for measuring hydrogen in a metal melt

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2526231C2 (en) * 2012-09-13 2014-08-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт Научно-производственное объединение "ЛУЧ" (ФГУП "НИИ НПО "ЛУЧ") Method of making sensitive element of oxygen or hydrogen concentration sensor
WO2016099330A1 (en) * 2014-12-15 2016-06-23 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Sensor for sensing hydrogen in gaseous media
RU2602757C2 (en) * 2014-12-15 2016-11-20 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Hydrogen sensor in gaseous media
CN107295809A (en) * 2014-12-15 2017-10-24 阿克米-工程股份公司 Hydrogen detector for gas medium
EP3236250A4 (en) * 2014-12-15 2018-06-20 Joint Stock Company "Akme-Engineering" Sensor for sensing hydrogen in gaseous media
EA032157B1 (en) * 2014-12-15 2019-04-30 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Sensor for sensing hydrogen in gaseous media
RU187673U1 (en) * 2018-09-12 2019-03-14 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Electrochemical sensor for measuring hydrogen in a metal melt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2334979C1 (en) Device for measurement of hydrogen content in liquids and gases
RU66056U1 (en) DEVICE FOR MEASURING HYDROGEN CONTENT IN LIQUIDS AND GASES
EP3236250A1 (en) Sensor for sensing hydrogen in gaseous media
RU2533931C1 (en) Solid electrolyte transducer of hydrogen concentration in gases
EP2373985A1 (en) Method and apparatus for monitoring gas concentration
CN110261459B (en) Device for controlling extremely low oxygen content in atmosphere and measuring oxygen partial pressure thereof
RU2120624C1 (en) Electrochemical sensor of concentration of hydrogen in gas and liquid mixtures
US20180073956A1 (en) System and method for monitoring hydrogen flux
US10962502B2 (en) Hydrogen detector for gas and fluid media
KR20060046932A (en) External reference electrode for a pressurized, high temperature aqueous environments
US20060254908A1 (en) Electrochemical solid electrolyte sensor for the detection of oxygen, hydrocarbons and moisture in vacuum environments
Ohshima et al. Study of Pd membrane electrode in solid electrolyte hydrogen (Isotopes) sensor for application to liquid blankets
JPH0792449B2 (en) Sensor probe for measuring amount of dissolved hydrogen in molten metal and method for measuring hydrogen concentration
JP2578544B2 (en) Sensor probe for measuring the amount of dissolved hydrogen in molten metal
JP4476207B2 (en) Hydrogen detector
RU2574423C1 (en) Hydrogen sensor in liquid and gas media
JPH07225209A (en) Sensor probe for measuring quantity of hydrogen dissolved in molten metal
JP2878603B2 (en) Sensor for measuring dissolved amount of hydrogen in molten metal
SU1052984A1 (en) Electrochemical transducer for determining oxygen content of gas
Tomkins Solubility of gases in molten salts and molten metals
JPS59102155A (en) Gas analyzer
JP2002031611A (en) Thermal detector
JPH0749331A (en) Sensor probe for measuring dissolution value of hydrogen in molten metal
JPH07225210A (en) Sensor probe for measuring quantity of hydrogen dissolved in molten metal and use thereof

Legal Events

Date Code Title Description
RH4A Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation

Effective date: 20180609