RU7507U1 - Детектор водорода - Google Patents

Description

ДЕТЕКТОР ВОДОРОДА

Область техники к которой относится полезная модель

Полезная модель относится к области аналитической техникИ;: а именно, к детекторам газов.

Предшествующий уровень техники

Известны детекторы водорода, содержащие полупроводниковый транзистор, затвор которого покрыт палладиевой пленкой Solid-state sensor for trace hydrogen gas detection./Christofides Constantinos, Mandelis Andreas . //J.Appl . Phys .- 1990-68. №6 - P.R1-R30 . При диффузии через тонкий слой палладия водород проникает в оксидный слой подложки и вызывает утечку заряда на поверхности раздела оксидныг. слой/палладий. Изменение порогового напряжения канала затвора полупроводникового транзистора пропорционально парциальному давлению водорода.

Недостатком данных детекторов является большая инерционность (до 15-20 мин), связанная с десорбцией водорода из палладиевого затвора, а также высокий порог чувствительности (10 -10) % об.

Известен детектор водорода, содержащий камеру измерительного конденсатора, один из электродов которого покрыт тонким слоем палладия Электроаналитические методы в контроле окружающей среды./Под ред. Е.Л.Неймана/ Пер. с англ.- М.:Химия, 1990-С.129. При сорбции водорода на палладированном электроде меняется контактный потенциал между электродами, что приводит к изменению заряда конденсатора.

Недостатком этого детектора является низкая чувствительность (порог чувствительности составляет об. ) .

Наиболее близким по технической сущности является детектор водорода, представляющий собой проточную камеру с размещенными в ней тритиевым ионизатором и коллекторным электродом, содержащим палладий в виде тонкой пленки, и электрометр Исаев Ю.В. Кандидатская диссертация. Сорбционно-потенциометрические преобразователи концентрации жидкостей и газов. Баку, Азербайджанский институт нефти и газа им. М.Азизбекова, 1989, -138с..

При сорбции водорода палладиевой пленкой изменяется контактная разность потенциалов и ионный ток между тритиевым ионизатором и палладиевой пленкой, который

измеряется электрометром. Детектор работает при температуре (160-180)°С.

К недостаткам данного детектора относятся высокая инерционность при анализе микроконцентраций водорода и небольшая чувствительность об.

Сущность полезной модели

Задачей создания полезной модели является повышение быстродействия и уменьшение порога чувствительности детектора водорода.

Технический результат - создание детектора микроконцентраций водорода, позволяющего экспрессно и с высокой чувствительностью получать измерительную информацию о содержании водорода в многокомпонентных газовых смесях.

Технический результат достигается тем, что детектор водорода содержит проточную камеру с размещенными в ней тритиевым ионизатором и коллекторным электродом, содержащим палладий, и электрометр, причем, коллекторный электрод изготовлен из пористого металла, сторона которого, обращенная к тритиевому ионизатору, электрохимически палладирована. В качестве пористого металла, из которого изготовлен электрод,может быть использован никель.

По сравнению с прототипом заявляемый детектор водорода отличается конструкцией коллекторного электрода.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 изображена схема детектора водорода. Лучший вариант реализации полезной модели

Детектор водорода содержит проточную камеру 1, тритиевый ионизатор 2, пористый электрохимически палладированный коллекторный электрод 3, электрометр 4 и изоляторы 5.

Работа детектора осуществляется следующим образом. В рабочем состоянии детектор нагревается до температуры 140°С. При протекании через камеру 1 анализируемого газа, не содержащего водород, контактная разность потенциалов между тритиевым ионизатором 2 и коллекторным электродом 3 остается постоянной, а создаваемЕлй под действием контактной разности потенциалов ионный ток, измеряемый электрометром 4, также не изменяется и принимается за нулевой ток детектора.

При появлении в анализируемом газе водорода, последний, сорбируясь на пористом палладированном коллекторном электроде 3, вызывает изменения контактной

разности потенциалов между электродами, а, следовательно, и изменения ионного тока детектора, который регистрируется электрометром.

Преимуществом предлагаемой полезной модели является :

-более высокая чувствительность измерения микроконцентраций водорода, а именно, порог чувствительности составляет ()% об.;

-высокое быстродействие (постоянная времени до 20 с) ;

-простота конструкции.

Промышленная применимость

Детектор водорода может быть реализован на базе радиоионизационного генераторного детектора при незначительном изменении конструкции его коллекторного электрода.

Предложенный детектор может быть использован в составе автоматизированных анализаторов для контроля микроконцентраций водорода в многокомпонентных газовых смесях в аэрокосмической технике, в жилых помещениях атомных подводных лодок, на атомных электростанциях и т.д.

Claims (2)

1. Детектор водорода, содержащий проточную камеру с размещенными в ней тритиевым ионизатором, коллекторным электродом, содержащим палладий, и электрометр, отличающийся тем, что коллекторный электрод изготовлен из пористого металла, сторона которого, обращенная к тритиевому ионизатору, палладирована электрохимически.

2. Детектор по п.1, отличающийся тем, что в качестве пористого металла использован никель.