RU2379672C1 - Датчик водорода в жидких и газовых средах - Google Patents

Датчик водорода в жидких и газовых средах Download PDF

Info

Publication number
RU2379672C1
RU2379672C1 RU2008136720/28A RU2008136720A RU2379672C1 RU 2379672 C1 RU2379672 C1 RU 2379672C1 RU 2008136720/28 A RU2008136720/28 A RU 2008136720/28A RU 2008136720 A RU2008136720 A RU 2008136720A RU 2379672 C1 RU2379672 C1 RU 2379672C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
ceramic
oxide
sensing element
selective membrane
sensor according
Prior art date
Application number
RU2008136720/28A
Other languages
English (en)
Inventor
Петр Никифорович Мартынов (RU)
Петр Никифорович Мартынов
Алексей Альфредович Камаев (RU)
Алексей Альфредович Камаев
Вячеслав Владимирович Борисов (RU)
Вячеслав Владимирович Борисов
Виктор Александрович Блохин (RU)
Виктор Александрович Блохин
Михаил Ефимович Чернов (RU)
Михаил Ефимович Чернов
Алексей Николаевич Стороженко (RU)
Алексей Николаевич Стороженко
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского"
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=42120925&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2379672(C1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского"
Priority to RU2008136720/28A priority Critical patent/RU2379672C1/ru
Priority to RU2008136720/28D priority patent/RU2517947C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2379672C1 publication Critical patent/RU2379672C1/ru

Links

Landscapes

  • Measuring Oxygen Concentration In Cells (AREA)

Abstract

Изобретение относится к измерительной технике. Сущность изобретения: датчик водорода в жидких и газовых средах включает селективную мембрану (11), пористую электроизоляционную керамику (7) и корпус (5) с потенциалосъемником (9), керамический чувствительный элемент (4) с эталонным электродом (14), пористый платиновый электрод (8), кремнеземную ткань (6), соединительный материал (12), пробку (10) с отверстием, гермоввод (2), цилиндрическую втулку (1). Полость корпуса (5) между гермовводом (2) и керамическим чувствительным элементом (4) герметична. Керамический чувствительный элемент (4) выполнен в виде сопряженных между собой цилиндрического элемента и части сферы, расположенной в нижней части цилиндрического элемента. Верхняя часть наружной цилиндрической поверхности керамического чувствительного элемента (4) герметично соединена с корпусом (5) посредством соединительного материала (12). Эталонный электрод (14) расположен в полости, образованной внутренней поверхностью керамического чувствительного элемента (4) и поверхностью пробки (10). Наружная сферическая часть керамического чувствительного элемента (4) покрыта слоем пористого платинового электрода (8). Конец центральной жилы (13) выведен через отверстие в пробке (10) в объем эталонного электрода (14). Втулка (1) соединена с нижней частью корпуса (5). Технический результат изобретения состоит в расширении функциональных возможностей, снижении стоимости и увеличении быстродействия датчика. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Устройство относится к измерительной технике и может быть использовано в энергетике, металлургии, химической промышленности для определения концентрации водорода в жидких и газовых средах в широком интервале температур и давлений.
Известен электрохимический датчик концентрации водорода в жидкостях и газах [Дмитриев И.Г., Орлов В.Л., Шматко Б.А. Электрохимический датчик водорода в жидкостях и газах // Сб. тезисов докладов Межотраслевой конференции «Теплофизика-91». Обнинск, 1993. С.134-136].
Датчик включает электрохимическую кислородную ячейку на базе твердого электролита из стабилизированного диоксида циркония, жидкометаллического электрода сравнения из смеси Bi+Bi2O3, измерительного платинового электрода, который помещен в герметичную камеру, заполненную водным паром.
Недостатками известного технического решения являются:
- относительно низкая надежность и малый ресурс работы устройства из-за сложности конфигурации датчика;
- относительно низкая термическая и коррозийная стойкость твердоэлектролитического датчика кислорода к парам воды;
- относительно высокая инерционность устройства и недостаточная чувствительность из-за сложности стабилизации парциального давления паров воды в измерительной камере;
- относительно низкая точность измерения концентрации водорода, которая является следствием сложного поддержания стабильности температуры и трубопроводов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах [Патент на изобретение РФ №2120624 под названием «Электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах». Опубл. 20.10.1998]. Датчик включает корпус, герметично соединенный с помощью металла с твердоэлектролитным датчиком кислорода. Твердоэлектролитный датчик кислорода состоит из керамического изолятора, закрытого в нижней части пробкой из твердого электролита, пористого платинового электрода, нанесенного на внешнюю сторону пробки, жидкого металлооксидного эталонного электрода, размещенного с внутренней стороны пробки, термопары-токоподвода, закрепленного в крышке, закрывающей сверху керамический изолятор. К нижней части корпуса приварена селективная мембрана, выполненная в виде гофрированного стакана. Между селективной мембраной и пробкой твердого электролита установлена таблетка из пористого электроизоляционного оксида.
Недостатками известного устройства являются:
- относительно низкий ресурс и надежность работы, особенно при работе в условиях значительных внешних давлений, термокачек и температур выше 450°C из-за нарушения герметичности селективной мембраны при высоких внешних давлениях вследствие отсутствия опоры с ее внутренней стороны;
- относительно высокая вероятность нарушения герметичности соединения твердоэлектролитная пробка - керамический изолятор и (или) пробки из твердого электролита при циклических термоударах вследствие низкой термостойкости материала пробки;
- относительно высокая инерционность датчика вследствие увеличенного времени диффузии водорода с внешней стороны мембраны к платиновому электроду, что связано с малым отношением площади поверхности мембраны к внутреннему свободному объему внутри селективной мембраны;
- относительно высокая сложность и стоимость изготовления датчика.
Предложенное техническое решение позволяет:
- повысить ресурс и надежность работы в широком диапазоне параметров рабочей среды;
- понизить вероятность нарушения герметичности соединения твердоэлектролитная пробка - керамический изолятор и (или) пробки из твердого электролита;
- снизить инерционность датчика;
- упростить конструкцию датчика.
Технический результат состоит в расширении функциональных возможностей, снижении стоимости и увеличении быстродействия датчика.
Для исключения указанных ранее недостатков в датчике водорода в жидких и газовых средах, включающем селективную мембрану, пористую электроизоляционную керамику и корпус, внутри которого расположен потенциалосъемник, керамический чувствительный элемент из твердого электролита, в полости которого размещен эталонный электрод, пористый платиновый электрод, нанесенный на наружную поверхность керамического чувствительного элемента, предлагается:
- датчик дополнительно снабдить кремнеземной тканью и соединительным материалом, пробкой, имеющей отверстие и перекрывающей поперечное сечение полости керамического чувствительного элемента, гермовводом, расположенным герметично внутри корпуса над керамическим чувствительным элементом, потенциалосъемником в виде двухоболочечного кабеля, проходящего через центральное отверстие гермоввода, пустотелой цилиндрической втулкой;
- полость корпуса между гермовводом и керамическим чувствительным элементом обеспечить герметичной;
- керамический чувствительный элемент выполнить в виде сопряженных между собой цилиндрического элемента и части сферы, расположенной в нижней части цилиндрического элемента;
- верхнюю часть наружной цилиндрической поверхности керамического чувствительного элемента герметично соединить с внутренней боковой поверхностью корпуса посредством соединительного материала;
- эталонный электрод расположить в полости, образованной внутренней поверхностью керамического чувствительного элемента и поверхностью пробки, и заполнить, по меньшей мере, ее часть;
- наружную сферическую часть керамического чувствительного элемента покрыть слоем пористого платинового электрода;
- конец центральной жилы потенциалосъемника, обращенный в сторону керамического чувствительного элемента, вывести через отверстие в пробке в объем эталонного электрода;
- обеспечить электрический контакт между эталонным электродом и нижней частью центральной жилы потенциалосъемника;
- часть керамического чувствительного элемента вывести за пределы корпуса;
- втулку, выполненную в виде трубки, соединить с нижней частью корпуса со стороны выступающей части керамического чувствительного элемента;
- на нижнем конце втулки установить дно с центральным отверстием, к которому прикрепить селективную мембрану, выполненную, по меньшей мере, из одной трубки;
- нижний свободный конец мембраны герметично закрыть заглушкой;
- полость, ограниченную внутренней поверхностью втулки, соединительным материалом, внешней выступающей за корпус частью керамического чувствительного элемента и внутренней поверхностью селективной мембраны, выполнить герметичной;
- внутреннюю полость втулки между выступающей частью керамического чувствительного элемента и дном втулки заполнить кремнеземной тканью;
- пористую электроизоляционную керамику выполнить в виде цилиндра и разместить с кольцевым зазором по отношению к внутренней поверхности селективной мембраны.
В частных случаях реализации устройства предлагается:
- на внешней и внутренней части селективной мембраны выполнить химически стойкую в окислительной среде защитную пленку из палладия;
- пористую электроизоляционную керамику выполнить из Al2O3, из аэрогеля AlOOH или аэросила-аэрогеля на основе оксида кремния;
- использовать кремнеземную ткань типа КТ-11;
- в качестве соединительного материала использовать ситалл, состоящий из оксида кремния (SiO2) - 20-30 мас.%, оксида алюминия (Al2O3) - 6-7 мас.%, оксида бора (B2O3) - 20-21 мас.%, пероксида цинка (ZnO2) - 10-12 мас.%, оксида циркония (ZrO2) - 5-6 мас.%, оксида олова (SnO2) - 5-7 мас.%, оксида кальция (CaO) - 15-21 мас.%, оксида натрия (Na2O) - 3-4 мас.% и оксида калия (K2O) - 3-4 мас.%.;
- керамический чувствительный элемент выполнить из частично стабилизированного диоксида циркония или оксида гафния;
- эталонный электрод выполнить из смеси висмута и оксида висмута, смеси свинца и оксида свинца, смеси индия и оксида индия или смеси галлия и оксида галлия;
- втулку выполнить из никеля;
- селективную мембрану выполнить из никеля;
- пробку выполнить из диоксида циркония или оксида алюминия;
- корпус выполнить из ферритно-мартенситной стали ЭИ-852 (Х13М2С2) или из ферритно-мартенситной стали ЭИ-823 (16Х12МВСФБР).
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлено продольное осевое сечение датчика. На чертеже приняты следующие обозначения: 1 - втулка; 2 - гермоввод; 3 - заглушка; 4 - керамический чувствительный элемент; 5 - корпус; 6 - кремнеземная ткань; 7 - пористая электроизоляционная керамика; 8 - пористый платиновый электрод; 9 - потенциалосъемник; 10 - пробка; 11 - селективная мембрана; 12 - соединительный материал; 13 - центральная жила потенциалосъемника; 14 - эталонный электрод.
Датчик водорода в жидких и газовых средах включает селективную мембрану 11, пористую электроизоляционную керамику 7, корпус 5, потенциалосъемник 9, расположенный внутри корпуса 5, керамический чувствительный элемент 4 из твердого электролита, эталонный электрод 14, размещенный в полости керамического чувствительного элемента 4, пористый платиновый электрод 8, нанесенный на наружную поверхность керамического чувствительного элемента 4, кремнеземную ткань 6, соединительный материал 12, пробку 10, имеющую отверстие и перекрывающую поперечное сечение полости керамического чувствительного элемента 4, гермоввод 2, расположенный герметично внутри корпуса 5 над керамическим чувствительным элементом 4, потенциалосъемником 9 в виде двухоболочечного кабеля, проходящего через центральное отверстие гермоввода 2, цилиндрическую втулку 1.
Полость корпуса 5 между гермовводом 2 и керамическим чувствительным элементом 4 является герметичной. Это необходимо для предотвращения попадания кислорода из воздуха во внутреннюю полость датчика и изменения свойств эталонного электрода 14.
Керамический чувствительный элемент 4 выполнен в виде сопряженных между собой цилиндрического элемента и части сферы, расположенной в нижней части цилиндрического элемента.
Верхняя часть наружной цилиндрической поверхности керамического чувствительного элемента 4 герметично соединена с внутренней боковой поверхностью корпуса 5 посредством соединительного материала 12.
Материалы корпуса 5 керамического чувствительного элемента 4 и соединительного материала 12 имеют одинаковый коэффициент температурного расширения, что позволяет сохранять работоспособность датчика при скоростях изменения температур (термоударах) в исследуемой среде до 100°C/с в диапазоне температур 300-650°C.
Эталонный электрод 14 расположен в полости, образованной внутренней поверхностью керамического чувствительного элемента 4 и поверхностью пробки 10, и занимает, по меньшей мере, ее часть.
Пробка 10 предназначена для фиксирования эталонного электрода 14 во внутренней полости керамического чувствительного элемента 4.
Наружная сферическая часть керамического чувствительного элемента 4 покрыта тонким слоем пористого платинового электрода 8.
Конец центральной жилы потенциалосъемника 13, обращенный в сторону керамического чувствительного элемента 4, выведен через отверстие в пробке 10 в объем эталонного электрода 14.
В датчике обеспечен электрический контакт между эталонным электродом 14 и нижней частью центральной жилы потенциалосъемника 13.
Часть керамического чувствительного элемента 4 выступает за пределы корпуса 5.
Втулка 1, выполненная в виде трубки, соединена с нижней частью корпуса 5 со стороны выступающей части керамического чувствительного элемента 4.
Нижний конец втулки 1 имеет дно с центральным отверстием, к которому прикреплена селективная мембрана 11, выполненная, по меньшей мере, из одной трубки.
Нижний свободный конец селективной мембраны 11 герметично закрыт заглушкой 3.
Полость, ограниченная внутренней поверхностью втулки 1, соединительным материалом 12, внешней выступающей за пределы корпуса 5 частью керамического чувствительного элемента 4 и внутренней поверхностью селективной мембраны 11, герметична.
Внутренняя полость втулки 1 между выступающей частью керамического чувствительного элемента 4 и дном втулки 1 заполнена кремнеземной тканью 6.
Пористая электроизоляционная керамика 7 выполнена в виде цилиндра и размещена с кольцевым зазором по отношению к внутренней поверхности селективной мембраны 11.
Кремнеземная ткань 6 и пористая электроизоляционная керамика 7 играют роль стабилизаторов парциального давления паров воды в герметичной полости, ограниченной внутренней поверхностью втулки 1, соединительным материалом 12, внешней выступающей за пределы корпуса 5 частью керамического чувствительного элемента 4 и внутренней поверхностью селективной мембраны 11.
Одновременно, пористая электроизоляционная керамика 7 играет роль вытеснителя паразитного объема внутри селективной мембраны 11, что приводит к уменьшению инерционности датчика, и упрочнителя селективной мембраны 11 против внешних давлений, воздействующих на ее поверхность.
В частных случаях выполнения устройства используют следующее.
На внешней и внутренней части селективной мембраны 11 выполняют химически стойкую в окислительной среде защитную пленку из палладия.
Пористую электроизоляционную керамику 7 выполняют из Al2O3, из аэрогеля AlOOH или аэросила-аэрогеля на основе оксида кремния.
В качестве кремнеземной ткани 6 используют ткань типа КТ-11.
Соединительный материал 12 представляет собой ситалл, состоящий из оксида кремния (SiO2) - 20-30 мас.%, оксида алюминия (Al2O3) - 6-7 мас.%, оксида бора (В2О3) - 20-21 мас.%, пероксида цинка (ZnO2) - 10-12 мас.%, оксида циркония (ZrO2) - 5-6 мас.%, оксида олова (SnO2) - 5-7 мас.%, оксида кальция (CaO) - 15-21 мас.%, оксида натрия (Na2O) - 3-4 мас.% и оксида калия (K2O) - 3-4 мас.%.
Керамический чувствительный элемент 4 выполняют из частично стабилизированного диоксида циркония или оксида гафния, эталонный электрод 14 - из смеси висмута и оксида висмута, смеси свинца и оксида свинца, смеси индия и оксида индия или смеси галлия и оксида галлия; втулку 1 и селективную мембрану 11 выполняют из никеля; пробку 10 - из диоксида циркония или оксида алюминия, а корпус 5 - из ферритно-мартенситной стали ЭИ-852 (Х13М2С2) или из ферритно-мартенситной стали ЭИ-823 (16Х12МВСФБР).
Датчик работает следующим образом.
Принцип действия датчика основан на использовании электрохимического метода определения концентрации кислорода с использованием сенсора кислорода на основе твердого оксидного электролита.
При размещении датчика в исследуемой среде, водород, содержащийся в среде, через селективную мембрану 11 датчика водорода обратимо диффундирует в пароводородную камеру (полость, ограниченная внутренней поверхностью втулки 1, соединительным материалом 12, внешней выступающей за пределы корпуса 5 частью керамического чувствительного элемента 4 и внутренней поверхностью селективной мембраны 11), изменяя ЭДС датчика.
ЭДС датчика возникает за счет разности парциальных давлений кислорода на электродах гальванического концентрационного элемента, схема которого может быть представлена в виде:
Ме|эталонный электрод (14) ||ZrO2·Y2O3||пористый платиновый электрод (8)|Н2О, H2| селективная мембрана| среда.
Пароводородная камера имеет фиксированное парциальное давление паров воды и функционирует как преобразователь термодинамического потенциала водорода в окислительный потенциал пароводородной смеси на пористом платиновом электроде (8).
Результирующая ЭДС является функцией давления водорода и записывается следующим образом:
Figure 00000001
где: Т - температура, К; R - универсальная газовая постоянная; F - число Фарадея; n - число электронов, участвующих в реакции;
Figure 00000002
- парциальное давление паров воды в паро-водородной камере;
Figure 00000003
- парциальное давление водорода в исследуемой среде.
Вывод электрического сигнала для подачи его на вторичную аппаратуру обеспечивается потенциалосъемником 9. Изменение концентрации водорода в контролируемой среде приводит к изменению величины электрического сигнала, что позволяет осуществлять непрерывный его съем и обработку.
Для обеспечения стабильности парциального давления паров воды внутри пароводородной камеры датчика размещаются высокотемпературные сорбенты: кремнеземная ткань 6 и пористая электроизоляционная керамика 7.
Инерционность датчика связана с проницаемостью водорода через селективную мембрану (11) и может быть оценена с помощью времени запаздывания сигнала:
Figure 00000004
где d - толщина селективной мембраны (11); D - коэффициент диффузии водорода в материале селективной мембраны (11), S - площадь поверхности селективной мембраны (11) и V - ее внутренний объем.
Для уменьшения инерционности датчика пористая электроизоляционная керамика 7 выполняется в виде цилиндра и помещается внутри селективной мембраны 11 с небольшим кольцевым зазором, что приводит к увеличению отношения площади поверхности селективной мембраны (S) к ее внутреннему объему (V) и уменьшению паразитного объема.
Одновременно, такое размещение пористой электроизоляционной керамики 7 приводит к упрочнению конструкции против внешних давлений, действующих на поверхность селективной мембраны 11.
Пример конкретного выполнения датчика
Втулка 1 и заглушка 3 выполнены из никеля НП0.
Гермоввод 2 выполнен из стали 12Х18Н10Т.
Керамический чувствительный элемент 4 выполнен из частично стабилизированного диоксида циркония и выступает за пределы корпуса на расстояние 6 мм.
Корпус 5 изготовлен из ферритно-мартенситной стали ЭИ-852. Размеры корпуса 5: диаметр - 15 мм, длина - 220 мм.
Используется кремнеземная ткань типа КТ-11-04.
Пористая электроизоляционная керамика 7 выполнена из γ-Al2O3. Ее пористость составляет 30%.
Пористый платиновый электрод 8 имеет толщину 20 мкм.
В качестве потенциалосъемника 9 использован двухоболочечный кабель типа КНМС 2 С.
Пробка 10 выполнена из диоксида циркония.
Селективная мембрана 11 состоит из одной трубки, выполненой из никеля НМг0.08в. Размеры селективной мембраны: диметр - 6 мм; длина - 40 мм, толщина стенки - 0,15 мм.
Соединительный материал 12 представляет собой ситалл, состоящий из оксида кремния (SiO2)- 25 мас.%, оксида алюминия (Al2O3)- 6 мас.%, оксида бора (В2О3)- 20 мас.%, пероксида цинка (ZnO2) - 10 мас.%, оксида циркония (ZrO2)- 5 мас.%, оксида олова (SnO2)- 5 мас.%, оксида кальция (CaO)- 21 мас.%, оксида натрия (Na2O)- 4 мас.% и оксида калия (K2O) - 4 мас.%.
Эталонный электрод 14 выполнен из смеси висмута и оксида висмута.
Отношение площади внутренней боковой поверхности селективной мембраны 11 к ее внутреннему свободному объему составляет 0,4 мм-1.
На внешней и внутренней части селективной мембраны 11 выполнена химически стойкая в окислительной среде защитная пленка из Pd.

Claims (11)

1. Датчик водорода в жидких и газовых средах, включающий селективную мембрану, пористую электроизоляционную керамику и корпус, внутри которого расположен потенциалосъемник, керамический чувствительный элемент из твердого электролита, в полости которого размещен эталонный электрод, пористый платиновый электрод, нанесенный на наружную поверхность керамического чувствительного элемента, отличающийся тем, что датчик дополнительно снабжен кремнеземной тканью и соединительным материалом, пробкой, имеющей отверстие и перекрывающей поперечное сечение полости керамического чувствительного элемента, гермовводом, расположенном герметично внутри корпуса над керамическим чувствительным элементом, потенциалосъемником в виде двухоболочечного кабеля, проходящего через центральное отверстие гермоввода, цилиндрической втулкой, причем полость корпуса между гермовводом и керамическим чувствительным элементом является герметичной, керамический чувствительный элемент выполнен в виде сопряженных между собой цилиндрического элемента и части сферы, расположенной в нижней части цилиндрического элемента, 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, и занимает, по меньшей мере, ее часть, наружная сферическая часть керамического чувствительного элемента покрыта слоем пористого платинового электрода, конец центральной жилы потенциалосъемника, обращенный в сторону керамического чувствительного элемента, выведен через отверстие в пробке в объем эталонного электрода, при этом обеспечен электрический контакт между эталонным электродом и нижней частью центральной жилы потенциалосъемника, часть керамического чувствительного элемента выступает за пределы корпуса, втулка, выполненная в виде трубки, соединена с нижней частью корпуса со стороны выступающей части керамического чувствительного элемента, нижний конец втулки имеет дно с центральным отверстием, к которому прикреплена селективная мембрана, выполненная, по меньшей мере, из одной трубки, нижний свободный конец селективной мембраны герметично закрыт заглушкой, полость, ограниченная внутренней поверхностью втулки, соединительным материалом, внешней выступающей за пределы корпус частью керамического чувствительного элемента и внутренней поверхностью селективной мембраны герметична, внутренняя полость втулки между выступающей частью керамического чувствительного элемента и дном втулки заполнена кремнеземной тканью, пористая электроизоляционная керамика выполнена в виде цилиндра и размещена с кольцевым зазором по отношению к внутренней поверхности селективной мембраны.
2. Датчик по п.1, отличающийся тем, что на внешней и внутренней частях селективной мембраны выполнена химически стойкая в окислительной среде защитная пленка из палладия.
3. Датчик по п.1, отличающийся тем, что пористая электроизоляционная керамика выполнена из Al2O3, из аэрогеля AlOOH или аэросила-аэрогеля на основе оксида кремния.
4. Датчик по п.1, отличающийся тем, что используется кремнеземная ткань типа КТ-11.
5. Датчик по п.1, отличающийся тем, что соединительный материал представляет собой ситалл, состоящий из оксида кремния (SiO2) - 20-30 мас.%,
оксида алюминия (Al2O3) - 6-7 мас.%, оксида бора (B2O3) - 20-21 мас.%, пероксида цинка (ZnO2) - 10-12 мас.%, оксида циркония (ZrO2) - 5-6 мас.%, оксида олова (SnO2) - 5-7 мас.%, оксида кальция (CaO) - 15-21 мас.%, оксида натрия (Na2O) - 3-4 мас.% и оксида калия (K2O) - 3-4 мас.%.
6. Датчик по п.1, отличающийся тем, что керамический чувствительный элемент выполнен из частично стабилизированного диоксида циркония или оксида гафния.
7. Датчик по п.1, отличающийся тем, что эталонный электрод выполнен из смеси висмута и оксида висмута, смеси свинца и оксида свинца, смеси индия и оксида индия или смеси галлия и оксида галлия.
8. Датчик по п.1, отличающийся тем, что втулка выполнена из никеля.
9. Датчик по п.1, отличающийся тем, что селективная мембрана выполнена из никеля.
10. Датчик по п.1, отличающийся тем, что пробка выполнена из диоксида циркония или оксида алюминия.
11. Датчик по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен из ферритно-мартенситной стали ЭИ-852 (Х13М2С2) или из ферритно-мартенситной стали ЭИ-823 (16Х12МВСФБР).
RU2008136720/28A 2008-09-15 2008-09-15 Датчик водорода в жидких и газовых средах RU2379672C1 (ru)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008136720/28A RU2379672C1 (ru) 2008-09-15 2008-09-15 Датчик водорода в жидких и газовых средах
RU2008136720/28D RU2517947C1 (ru) 2008-09-15 2008-09-15 Датчик водорода в жидких и газовых средах

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008136720/28A RU2379672C1 (ru) 2008-09-15 2008-09-15 Датчик водорода в жидких и газовых средах

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2379672C1 true RU2379672C1 (ru) 2010-01-20

Family

ID=42120925

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008136720/28A RU2379672C1 (ru) 2008-09-15 2008-09-15 Датчик водорода в жидких и газовых средах
RU2008136720/28D RU2517947C1 (ru) 2008-09-15 2008-09-15 Датчик водорода в жидких и газовых средах

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008136720/28D RU2517947C1 (ru) 2008-09-15 2008-09-15 Датчик водорода в жидких и газовых средах

Country Status (1)

Country Link
RU (2) RU2379672C1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2490623C1 (ru) * 2012-03-05 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Твердоэлектролитный датчик для потенциометрического измерения концентрации водорода в газовых смесях
RU2533931C1 (ru) * 2013-06-14 2014-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Твердоэлектролитный датчик концентрации водорода в газовых средах
WO2016099329A1 (ru) * 2014-12-15 2016-06-23 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Датчик водорода в жидких и газовых средах
WO2016099330A1 (ru) * 2014-12-15 2016-06-23 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Датчик водорода в газовых средах
RU2599459C2 (ru) * 2014-12-30 2016-10-10 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58215549A (ja) * 1982-06-09 1983-12-15 Hitachi Ltd 溶存水素濃度測定装置
JPS60263853A (ja) * 1984-06-11 1985-12-27 Tokyo Yogyo Co Ltd ガス中の水素または水蒸気濃度検出器
RU2124718C1 (ru) * 1997-06-25 1999-01-10 Научно-исследовательский физико-химический институт им.Л.Я.Карпова Анализатор селективного определения водорода в газах
RU2120624C1 (ru) * 1997-07-21 1998-10-20 Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина Электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах
RU66056U1 (ru) * 2007-02-01 2007-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Научно-исследовательский Институт Научно-производственное объединение "Луч" (ФГУП НИИ НПО "Луч") Устройство для измерения содержания водорода в жидкостях и газах

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2490623C1 (ru) * 2012-03-05 2013-08-20 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт высокотемпературной электрохимии Уральского отделения Российской Академии наук Твердоэлектролитный датчик для потенциометрического измерения концентрации водорода в газовых смесях
RU2533931C1 (ru) * 2013-06-14 2014-11-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации-Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Твердоэлектролитный датчик концентрации водорода в газовых средах
WO2016099329A1 (ru) * 2014-12-15 2016-06-23 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Датчик водорода в жидких и газовых средах
WO2016099330A1 (ru) * 2014-12-15 2016-06-23 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Датчик водорода в газовых средах
RU2602757C2 (ru) * 2014-12-15 2016-11-20 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Датчик водорода в газовых средах
EA032158B1 (ru) * 2014-12-15 2019-04-30 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Датчик водорода в жидких и газовых средах
EA032157B1 (ru) * 2014-12-15 2019-04-30 Открытое Акционерное Общество "Акмэ-Инжиниринг" Датчик водорода в газовых средах
RU2599459C2 (ru) * 2014-12-30 2016-10-10 Акционерное общество "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах

Also Published As

Publication number Publication date
RU2517947C1 (ru) 2014-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3915830A (en) Solid electrolyte electrochemical cell with self contained reference
US8795492B2 (en) Gas sensor element
RU2379672C1 (ru) Датчик водорода в жидких и газовых средах
SU1142783A1 (ru) Устройство дл анализа газа с гальваническими чейками на твердом электролите
RU90907U1 (ru) Твердоэлектролитный датчик водорода для жидких и газовых сред
KR930010545A (ko) 용융금속중의 수소용해량 측정용 센서 프로우브 및 수소농도 측정방법
CN206470229U (zh) 一种用于快速检测低浓度氢气的氢气传感器
RU2533931C1 (ru) Твердоэлектролитный датчик концентрации водорода в газовых средах
RU2602757C2 (ru) Датчик водорода в газовых средах
US20120006097A1 (en) Method and apparatus for monitoring gas concentration
RU2574423C1 (ru) Датчик водорода в жидких и газовых средах
US5234570A (en) Reference electrode with annular junction
RU2120624C1 (ru) Электрохимический датчик концентрации водорода в газовых и жидких средах
US10962502B2 (en) Hydrogen detector for gas and fluid media
RU2548374C2 (ru) Твердоэлектролитный датчик концентрации кислорода в газовых средах
JPH0679007B2 (ja) 固体基準物質を備えたセンサプローブ
JPS6158779B2 (ru)
RU2677927C1 (ru) Потенциометрический датчик концентрации кислорода
JPH0679008B2 (ja) 固体基準物質を備えたセンサプローブ
JPH0829379A (ja) 溶融金属中の水素溶解量測定用センサ
SU1075137A1 (ru) Электрохимический датчик кислорода
JP3855010B2 (ja) 金属流体中の酸素濃度測定装置
JPS61241649A (ja) 参照電極

Legal Events

Date Code Title Description
RZ4A Other changes in the information about an invention
MF4A Cancelling an invention patent