Электрохимический датчик

(51)5 б 01 Ч 27 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 00 Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится к газоаналитическому приборостроению и может бытьиспользовано в качестве датчика для определения содержания кислорода. Целью изобИзобретение относится к газоаналитическому приборостроению и может быть использовано в электрохимических газоанализаторах на кислород, Определение содержания кислорода в различных газах, в частности в отходящих дымовых газах тепло- и энергоагрегатов, необходимо для оптимизации режима горения с целью экономии энерготопливных ресурсов и уменьшения токсичных выбросов в окружающую атмосферу.Цель изобретения - повышение быстродействия и увеличение срока службы и ресурса работы.На фиг. 1 схематично представлена конструкция электрохимического датчика; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Электрохимический датчик содержит твердоэлектролитный чувствительный элемент (ТЧЭ) 1 в виде диска с нанесенными на его торцовые поверхности сравнительным 2 и рабочим 3 электродами, например, из платины. Несущая конструкция 4 выполнена, например, из жаро 2ретения является улучшение метрологических характеристик (повышение быстродействия и точности измерения), а также увеличение ресурса работы и срока службы. В электрохимическом датчике дно посадочного гнезда несущей конструкции под твердотельный чувствительный элемент имеет кольцеобразный выступ с радиальными прорезями и заостренной верхней частью, и в нижней части боковой стенки над посадочным гнездом имеется кольцеобразная выточка. Электрохимический датчик может быть использован для определения содержания кислорода в газовых смесях, в частности отходящих дымовых газах различных энерго- и теплоагрегатов, с целью оптимизации режима горения и экономии топлива. 2 ил. прочной окалиностойкой стали, имеющей коэффициент термического расширения (КТР) достаточно близкий к КТР твердого электролита. ТЧЭ 1 укреплен в посадочном гнезде с помощью газонепроницаемого сная (ГС) 5, изготовленного, например, из окислов редкоземельных металлов, имеющего КТР отличный от КТР твердого электролита не более чем на +1000 и в зависимости от соотношения компонент имеющий различные точки пла вления. На посадочном гнезде имеется кольцеобразный выступ 6, который своей заостренной частью контактирует с рабочим электродом. По окружности этого выступа имеются радиальные прорези 7, а в боковой части стенки над посадочным гнездом - кольцеобразная выточка 8.Электрохимический датчик работает следующим образом.При установлении раб 6 чей температуры в диапазоне от 600 до 1500 С (нагреватель на чертеже условно не показан) меж1582108 10 формула изобретения Составитель Г. ДенисенкоРедактор А. Маковская Техред А. Кравчук Корректор А. ОбручарЗаказ 2085 Тираж 516 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,01 ду сравнительным 2 и рабочим 3 элекродами измеряют ЭДС, величина которой рямо пропорциональна логарифму отноше ий парциальных давлений кислорода в анализируемой газовой смеси и сравнительной Газовой смеси согласно уравнению Нернста.Один из потенциалов снимается непосредственно со сравнительного электрода 2, а другой - с корпуса несущей конструкции 4, контактирующей с рабочим электродом 3.1 ри изменении парциального давления кисорода благодаря радиальным прорезям 1 ольцеобразного выступа 6 и его значиТельно уменьшенной площади поверхности, онтактирующей с рабочим электродом 3, хиический потенциал свободного кислорода на том электроде приходит в равновесное состояние почти мгновенно, т, е. динамические характеристики датчика по сравнению с аналогом значительно улучшены и время становления показаний составляет 1 - 3 с.ри длительной работе датчика изменение переходного сопротивления контакта элекТрод - металл из-за малой площади конТакта незначительно и почти не сказыВается на точности измерения кислорода,Срок службы и ресурс работы датчика значительно возрастают. Кольцеобразная выточка 8 предотвращает частичное затекание спая на поверхность электрода 5 при изменении рабочей температуры, блЮзкой к точке плавления ГС 5. При этом динамические характеристики датчика по сравнению с прототипом также значительно повышены. Электрохимический датчик, содержащий твердоэлектролитный чувствительный элемент в форме диска с нанесенными на его торцовые поверхности электродами, несущую конструкцию с посадочным гнездом под диск, герметично соединенные между собой с помощью газонепроницаемого спая, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и увеличения срока службы и ресурса работы, на дне посадочного гнезда выполнен кольцеобразный выступ с радиальными прорезями и заостренной верхней частью, имеющей контакт с одним из электродов.