Датчик для определения содержания кислорода

СО 1 ОЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11 1 4 С 1 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОРСНОМУ СВИ ЕЛЬСТ поверхности этих продукто акопление на катодов 3 и 5 и ифильтре 8, 1 ил. ОСУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса(56) Датчик для определения содержания кислорода. Экспресс-информациямикробиопром, вып. 7, 1984, с. 3-4.ф 4) ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА(57) Изобретение относится к техникекультивирования микроорганизмов, аименно к устройствам определения параметров процесса ферментации, и может быть использовано в микробиологической, пищевой и медицинской промыв.ленности. Изобретение позволяет повысить точность определения параметров за счет введения дополнительногоанода 4 и дополнительного катода 5,а также разделительного элемента 7.Продукты реакции на катодах 3 и 5 повнутренней полости разделительногоэлемента 7 направляются вверх и черезфильтр 8 сверху вниз - в аноднуючасть электролитической камеры, гдевступают в реакцию окисления. Тем самым исключаются возможность попадаИзобретение относится к технике культивирования микроорганизмов, а именно к средствам определения параметров процесса ферментации, и может найти применение в биотехнологической, медицинской и пищевой промышленности, а также при биологической очистке сточных вод.Цель изобретения - повышение точ ности определения.На чертеже изображена конструкция датчика для определения содержания кислорода.Датчик состоит из корпуса 1 с рас положенными внутри него анодом 2, ка тодом 3, а также дополнительных анода 4 и катода 5. Внутри полость корпуса 1 (электролитическая камера) заполнена электролитом 6 и посредством 20 разделительного элемента 7 и фильтра 8 разделена на анодную и катодную части. В нижней торцовой части корпуса.1 .с помощью кольца 9 закреплена газопроницаемая мембрана 10, а верхняя торцовая часть закрыта крышкой 11. Сигнал датчика снимается с помощью токоотводов 12 и 13 и кабельного ввода 14.Устройство работает следующим об разом.При введении датчика для определения содержания кислорода в анализируемую среду молекулы кислорода диффундируют через газопроницаемую меьг. браку 1 О к катоду 3, на котором происходит процесс электровосстановления кислорода. Потенциал катода 3, находящийся в области потенциалов предельного диффузионного тока элект ровосстановления кислорода, достигается замыканием катода 3 с анодом 2 при помощи токоотводов 12. Таким образом, электрохимическая ячейка, состоящая из катода 3 и анода 2, работа ет как гальванический элемент, в цепи которого возникает выходной сигнал (предельный диффузионный ток), величина которого прямо пропорциональна содержанию кислорода в анализируемой среде, Для устранения потока кислорода, диффундирующего из электролита 6 на рабочую поверхность катода 3 и увеличивающего уровень остаточного тока при нулевом значении концентрации кислорода в анализируемой среде, датчик снабжен дополнительной гальванической парой катод 5 - анод 4. Так как дополнительный катод 5 установлен непосредственно над катодом 3 в канале подвода электролита 6 к последнему, то кислород, диффундирующий со стороны камеры электролита, попадает на поверхность дополнительного катода 5 и электровосстанавливается. Потенциал электровосстановления кислорода на дополнительном катоде 5 достигается замыканием допол- Гнительного катода 5 с дополнительным анодом 4 посредством токоотвода 13. Таким образом предотвращается доступ растворенного в электролите 6 кислорода к рабочей поверхности катода 3.В результате процесса окисления растворяется металл анодов 2, 4 и образуются продукты реакции в виде осадков, Для того, чтобы эти осадки не загрязняли рабочих поверхностей катодов 3 и 5, электролитическая камера датчика посредством разделительного элемента 7 и фильтра 8 разделена на катодную и анодную части, при этом продукты реакции электровосстановления кислорода на катодах 3 и 5 по внутренней полости разделительного элемента 7 направляются вверх и далее через фильтр 8 сверху вниз направляются в анодную часть электролитической камеры и на поверхности анодов 2 и 4 вступают в реакцию окисленияЗдесь образовавшиеся осадки оседают и накапливаются в нижней части электролитической камеры, таким образом исключается воэможность попадания этих осадков на поверхность катодов 3 и 5, а также их накапливание на фильтре 8.Так как во время работы датчика анод 2 постепенно окисляется, из-за чего снижается выходной сигнал датчика, то применение для гальванических пар двух отдельных анодов 2 и 4 устраняет дополнительное окисление основного анода 2 продуктами электро- восстановления кислорода на дополнительном катоде 5 и влияние этого процесса на выходной сигнал датчика.Применение датчика, снабженного дополнительной гальванической парой, разделительным элементом 7, фильтром 8, установленным выше уровня анодов 2 и 4, позволяет элиминировать погрешность измерения, связанную с диффузией кислорода из электролита 6 на рабочую поверхность катода 3, а также стабилизировать характеристики массопереноса продуктов восстановле1375648 ния кислорода от катода 3 к аноду 2и устранить влияние этого процессана выходной сигнал датчика. катодом, токоотводами катода и анода, фильтром и газопроницаемой мембраной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, он снабжен соединенными между собой дополнительными анодом и катодом и разделительным элементом, отделяющим аноды и катоды, а фильтр размещен между разделительным элементом и кор- пусом, причем основной катод установлен между газопроницаемой мембраной и дополнительным катодом. Данный датчик позволяет повыситьточность измерения на 13 ОХ. формула изобретения Датчик для определения содержаниякислорода, состоящий из корпуса срасположенными внутри него анодом и Составитель А.Чалый Техред Л.Сердюкова Корректор О. КРавцова Редактор А. Гунько Заказ 745/26 Тираж 520 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5