Изобретение относитс к аналитическому приборостроению и может быт использовано при анализе газовых смесей, содержащих примеси топ.пива. Целью изобретени вл етс повышение точности измерени . На чертеже схематически изображе предлагаемый электрохимический датчик кислорода. Датчик содержит твердый ионопров д щий электролит, выполненный в вид пробирки 1, внутренний эталонный электрод 2, наружный измерительный электрод 3, причем оба электрода выполнены из смеси, не обладающей ка талитической активностью, следующег состава, мас.%: Платина12-16 Закись меди 12-20 Карбид кремни Остальное Датчик работает следующим образом Пробирка 1 прогреваетс анахшзиру мым газом или нагревательным элементом до заданной рабочей температуры обычно в пределах 700-750 С. Во внут реннюю полость пробирки 1. на эталонный электрод 2, выполнеиньй из некаталитической смеси, подаетс эталонньй газ с известным парциальным: давлением кислорода. Наружна поверхкость пробирки 1 с нанесенным на нее измерительным электродом 3. омываетс анализируемым газом, содержащим прим си топлива. На поверхности измерительного электрода 3, выполненного из некаталитической смеси, не происходит дожигание, имеющеес в анализируемом газе топлива, кислородом. На электродах 2 и 3 устанавливаютс потенциалы, соответствующие равновесным кислородным потенциалам эталонного и анализируемого газов. Разность потенциалов между эталонным 2 и измерительным 3 электродами однозначно характеризует парциапьное давление кислорода в анализируемом газе при известном парциальном давлении кислорода в эталонном газе в соответствии с уравнением Нернста RT. Роа Е --;р1 02 где Е - разность кислородных потенциалов между эталонным и измерительным электродами; 1азова посто нна ; %емпература анализа; посто нна Фараде ; Рр Рд - парциальные давлени кислоро да на эталонном и измерительном электродах соответственно . Использование в датчике эталонного и измерителчзного электродов, выполненных из одной смеси, исключает возможность возникновени паразитной термо-ЭДС между электродами 2 и 3, дающую дополнительную систематическую ощибку измерени . Состав смеси дл приготовлени эталонного 2 и измерительного 3 электродов вл етс некаталитическим, что позвол ет избежать догорани топлива на поверхности измерительного электрода 3 при измерении кислородсодержани газа, содержащего примеси топлива. Содержание в электродной смеси платины в количестве 12 16 мас.% позвол ет значительно повысить электропроводность электродов, так как платина вл етс проводником первого рода. Кроме того, платина хорошо прижигаетс к поверхности твердого электролита, что способствует лучшему прижиганию всего электрода и имеет высокую температуру плавлени . Введение платины в состав электродной смеси в количествах 1216 мас.% позвол ет получить датчики с внутренним сопротивлением 350300 Ом при рабочей температуре 700 С. Снижение содержани платины менее 12 масо% влечет за собой значительное уменьшение электропроводности электродной смеси, А при содержании ее свыше 16 мас.% наблюдаетс по вление каталитической активности у всего электрода. Кроме того, при этом растет потребление драгметалла. Добавка закиси меди, в количествах 12-20 мас.% улучшает прижигание электродной смеси к поверхности твердого электролита. Закись меди, не облада каталитической активностью , способствует хорошей спекаемости всего электрода и созданию механически прочного сцеплени между электродом и поверхностью твердого электролита. Уменьшение содержани закиси меди менее 12 маС.% ухудшает как спекаемость электродной смеси, так и прочность сцеплени электрода с электролитом. Увеличение содержани закиси меди более 20 мас.% практически не оказывает вли ни на механические свойства электроднойThe invention relates to analytical instrumentation and can be used in the analysis of gas mixtures containing top.birds impurities. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy. In the drawing a schematic image of the proposed electrochemical oxygen sensor. The sensor contains a solid ion-conducting electrolyte, made in the form of tube 1, internal reference electrode 2, external measuring electrode 3, both electrodes made of a mixture that does not have catalytic activity, the following composition, wt.%: Platinum 12-16 Copper oxide 12 -20 Silicon carbide Rest Sensor operates as follows. Tube 1 is heated by an anaexchised gas or heating element to a predetermined working temperature, usually in the range 700-750 C. Into the inner cavity of the tube 1. on the reference electrode 2, perform from a non-catalytic mixture, a standard gas is fed with a known partial pressure of oxygen. The outer surface of the tube 1 with the measuring electrode 3 deposited on it is washed by the analyzed gas containing primes of the fuel. On the surface of the measuring electrode 3, made of a non-catalytic mixture, there is no afterburning of the fuel present in the analyzed gas of the fuel, with oxygen. On the electrodes 2 and 3, potentials are established that correspond to the equilibrium oxygen potentials of the reference and analyzed gases. The potential difference between the reference 2 and measuring 3 electrodes unambiguously characterizes the partial pressure of oxygen in the analyzed gas at a known partial pressure of oxygen in the reference gas in accordance with the Nernst equation RT. Roa E -; p1 02 where E is the difference of oxygen potentials between the reference and measuring electrodes; 1azov constant; % temperature analysis; constant n Farade; Рр Рд - partial pressures of oxygen on the reference and measuring electrodes, respectively. The use of a reference and measuring electrodes made from one mixture in the sensor eliminates the possibility of a parasitic thermo-emf between electrodes 2 and 3, which gives an additional systematic measurement error. The composition of the mixture for the preparation of reference 2 and measuring 3 electrodes is non-catalytic, thus avoiding the burning of fuel on the surface of the measuring electrode 3 when measuring the oxygen content of gas containing fuel impurities. The content in the electrode mixture of platinum in the amount of 12–16 wt.% Makes it possible to significantly increase the electrical conductivity of the electrodes, since platinum is a conductor of the first kind. In addition, platinum is well cauterized to the surface of the solid electrolyte, which contributes to better cauterization of the entire electrode and has a high melting point. The introduction of platinum into the composition of the electrode mixture in quantities of 1216 wt.% Allows to obtain sensors with an internal resistance of 350,300 Ohms at an operating temperature of 700 C. A decrease in the platinum content of less than 12 wt.% Entails a significant decrease in the electrical conductivity of the electrode mixture, while its content exceeds 16 wt. The% is observed to show a catalytic activity at the entire electrode. In addition, while increasing consumption of precious metals. The addition of cuprous oxide, in amounts of 12-20 wt.%, Improves cauterization of the electrode mixture to the surface of the solid electrolyte. Copper oxide, which does not possess catalytic activity, promotes good sintering of the entire electrode and creates a mechanically strong bond between the electrode and the surface of the solid electrolyte. A decrease in the copper oxide content of less than 12 mA% decreases both the sintering of the electrode mixture and the adhesion strength of the electrode with the electrolyte. Increasing the content of cuprous oxide to more than 20 wt.% Practically does not affect the mechanical properties of the electrode.
смеси, а только снижает электропроводность электрода и относительное содержание карбида кремни . Содержание карбида кремни lie должно, быть меньше 64 мас.%, так как он вл етс mixture, but only reduces the electrical conductivity of the electrode and the relative content of silicon carbide. The content of silicon carbide lie should be less than 64 wt.%, Since it is
наиболее химически и механически стойким компонентомэлектродной смеси в услови х высоких температур и агрессивности анализируемых газов .the most chemically and mechanically resistant component of the electrode mixture under conditions of high temperatures and aggressiveness of the analyzed gases.