SU1054757A1

SU1054757A1 - Oxygen solion

Info

Publication number: SU1054757A1
Application number: SU813311524A
Authority: SU
Inventors: Александр Николаевич Волков; Вячеслав Амирович Сосновский; Анатолий Георгиевич Гаврилов; Анатолий Дмитриевич Неуймин
Original assignee: Уральский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института "Цветметавтоматика"
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1983-11-15

Abstract

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ДАТЧИК КИСЛОРОДА, содержащий -пробирку 43 твердого электролита с размещенным внутри нее эталонным электродом и измерительным электродом, нанесенным на ее внешнюю поверхность , отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерений, на внешнюю поверхность пробирки нанесен дополнительный измерительный электрод, расположенный зеркально по отношению к основному измерительному электроду и выполненный из материала, обладающего каталитической окислительной активностью. Ш 01 4 СД ELECTROCHEMICAL OXYGEN SENSOR containing a solid electrolyte vial 43 with a reference electrode placed inside it and a measuring electrode deposited on its outer surface, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, an additional measuring electrode is placed on the outer surface of the tube specularly to the main measuring electrode and made of a material having catalytic oxidative activity. W 01 4 recounted

Description

Изобретение относится к 'области аналитического приборостроения и может быть использовано при непрерывном контроле содержания кислорода в. газовых смесях, содержащих горючие газыThe invention relates to the field of analytical instrumentation and can be used for continuous monitoring of oxygen content c. gas mixtures containing combustible gases

Известен электрохимический датчик кислорода, содержащий твердый электролит, эталонный и измерительный электроды ЩKnown electrochemical oxygen sensor containing a solid electrolyte, a reference and measuring electrodes

Однако датчик отличается недостаточной точностью измерений.However, the sensor is not sufficiently accurate.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электрохимический датчик кислорода, содержащий пробирку из твердого электролита с размещенным внутри нее эталонным электродом и измерительным электродом [2J .The closest in technical essence to the invention is an electrochemical oxygen sensor containing a tube of solid electrolyte with a reference electrode and a measuring electrode placed inside it [2J.

Недостаток известного датчика заключается в том, что он не обладает достаточной точностью измерения при анализе кислородсодержащих газов.A disadvantage of the known sensor is that it does not have sufficient measurement accuracy in the analysis of oxygen-containing gases.

Цель изобретения - повышение точности измерений.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements.

Поставленная цель достигается тем, что в электрохимическом датчике кислорода, содержащем пробирку из твердого электролита с размещенным температурь?. По подаче эталонного газа трубке 5 направляющей трубке 4 эталонный газ, например воздух, подается на эталонный электрод датчика, обеспечивает стабильную вели5 чину кислородного потенциала на эталонном электроде и сбрасывается в атмосферу посредством трубки сброса эталонного газа 6. Анализируемый газ омывает наружную поверх10 ность пробирки 1 с нанесенными на ней измерительными электродами 3, 9. Симметричное расположение измерительных электродов позволяет обес· печить одинаковые условия их эксплу15 атации в процессе работы (например одинаковую температуру, состав анализируемого газа) .. На измерительном электроде 3, материал которого не обладает окислительной катали20 тической активностью, не происходит окисление кислородом горючего газа, присутствующего в анализируемой газовой смеси, так как при относительно низких температурах для прохождения окислительных процессов необходимо присутствие катализатора. Кислородный потенциал измерительного электрода 3 будет характеризоваться полным кислородовнутри нее эталонным электродом и измерительным электродом, нанесенным на ее внешнюю поверхность, на внешнюю поверхность пробирки нанесен дополнительный измерительный электрод,- расположенный зеркально по отношению к основному измерительному ' электроду и выполненный из материала, обладающего каталитической окислительной активностью.This goal is achieved by the fact that in an electrochemical oxygen sensor containing a tube of solid electrolyte with a temperature of ?. By supplying the reference gas to the tube 5, the guide tube 4, the reference gas, for example, air, is supplied to the reference electrode of the sensor, provides a stable value of the oxygen potential on the reference electrode and is discharged into the atmosphere by means of the reference gas discharge tube 6. The analyzed gas washes the outer surface of the tube for 1 s the measuring electrodes 3, 9 deposited on it oic temperature, the composition of the sample gas) .. At measuring electrode 3, a material which has no oxidizing katali20 cal activity, there is no oxidation of the combustible gas with oxygen present in the analyzed gas mixture since at relatively low temperatures to undergo oxidation processes require the presence of a catalyst. The oxygen potential of the measuring electrode 3 will be characterized by a complete oxygen electrode inside it and a measuring electrode deposited on its outer surface, an additional measuring electrode is deposited on the outer surface of the tube, located specularly with respect to the main measuring electrode and made of a material with catalytic oxidative activity .

На чертеже схематически изображен электрохимический датчик кислорода .The drawing schematically shows an electrochemical oxygen sensor.

Электрохимический датчик содержит пробирку 1 из твердого электролита, внутренний эталонный электрод 2, измерительный электрод 3 из материала, не обладающего каталитической окислительной активностью, например карбида кремния, направляющую трубку 4, трубку подачи эталонного газа 5, трубку 'сброса эталон- '50 ного газа б, держатель датчика 7, токосъемник эталонного электрода 8, измерительный электрод 9, выполненный из материала, обладающего окислительной каталитической активностью, например пористой платины, гальванометры 10-12,The electrochemical sensor contains a tube 1 of solid electrolyte, an internal reference electrode 2, a measuring electrode 3 of a material that does not exhibit catalytic oxidative activity, for example, silicon carbide, a guide tube 4, a reference gas supply tube 5, and a reference gas discharge tube b , a sensor holder 7, a current collector of a reference electrode 8, a measuring electrode 9 made of a material having oxidative catalytic activity, for example, porous platinum, galvanometers 10-12,

Датчик работает следующим обра з ом.The sensor operates as follows.

Пробирка 1 из твердого электролита прогревается анализируемым газом или нагревателем до заданной содержанием ’анализируемого газа. Одновременно на измерительном электроде 9, обладающем окислительной активностью, происходит окисление кислородом присутствующего в анализируемой среде горючего газа, Высо35 кую скорость и полноту окисления обеспечивает материал измерительного электрода 9, являющийся катализа тором,. Кислородный потенциал на измерительном электроде-9 характе40 ризуется количеством остаточного кислорода в анализируемой газовой среде. Разность кислородных потенциалов электродов 3 и 9 характеризуется количеством кислорода, пошед 45 шего на окисление горючего газа.A tube 1 of solid electrolyte is heated by the analyzed gas or heater to the specified content ’of the analyzed gas. At the same time, at the measuring electrode 9, which has oxidizing activity, oxygen oxidizes the combustible gas present in the analyzed medium, and the material of the measuring electrode 9, which is the catalyst, provides a high rate and completeness of oxidation. The oxygen potential at the measuring electrode-9 is characterized by the amount of residual oxygen in the analyzed gas medium. The difference in the oxygen potentials of electrodes 3 and 9 is characterized by the amount of oxygen used to oxidize the combustible gas.

Разность потенциалов (дф,) между эталонным электродом 2 и измеритель ным электродом 3 измеряется гальванометром 10; разность потенциалов (й(₽_г) между эталонным электродом 2 и измерительным электродом 9 - галь ванометром 11, а разность потенциалов (aif·;) между измерительными элек тродами 3 и 9 - гальванометром 12.The potential difference (df) between the reference electrode 2 and the measuring electrode 3 is measured with a galvanometer 10; the potential difference (d (₽ _g ) between the reference electrode 2 and the measuring electrode 9 is a galvanometer 11, and the potential difference (aif ·;) between the measuring electrodes 3 and 9 is a galvanometer 12.

Электрохимический датчик кислоро да позволяет точно и одновременно определить в анализируемом газе пол ное кислородосодержание, количество остаточного кислорода и.количество кислорода, израсходованного на окисление гбрючего газа.The electrochemical oxygen sensor makes it possible to accurately and simultaneously determine the total oxygen content, the amount of residual oxygen, and the amount of oxygen spent on oxidation of the compressed gas in the analyzed gas.

ВНИИПИ Заказ 9095/50VNIIIPI Order 9095/50

Тираж 873 ПодписноеCirculation 873 Subscription

Филиал ППП Патент, г.Ужгород,ул.Проектная,4Branch of PPP Patent, Uzhgorod, Project 4,

Claims

ELECTROCHEMICAL OXYGEN SENSOR containing a _Λ solid electrolyte tube with a reference electrode placed inside it and a measuring electrode deposited on its outer surface, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurements, an additional measuring electrode is placed on the outer surface of the tube, located mirror-like in relation to the main measuring electrode and made of a material having catalytic oxidative activity. _

SU and »1C m sl m>