Гальваническая ячейка на твердом электролите

Авторы патента:

G01N27 - Исследование или анализ материалов с помощью электрических, электрохимических или магнитных средств (G01N 3/00-G01N 25/00 имеют преимущество; измерение переменных электрических или магнитных величин и исследование электрических или магнитных свойств материалов G01R)

т1 1 493719

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотоз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.09.74 (21) 2058893/18-10 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.75. Бюллетень Ме 44

Дата опубликования описания 31.03.76 (51) М. Кл. G 01п 27/00 тосударственный иомите1

Совета Министров СССР (53) УДК 621 357(088 8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В, В. Сауткин, М. Я. Хесин и Ю. Ф. Максименко

Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. Ф. Э. Дзержинского (54) ГАЛЬВАНИЧЕСКАЯ ЯЧЕЙКА НА ТВЕРДОМ ЭЛЕКТРОЛИТЕ

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в качестве датчика концентрации кислорода, например, в газообразных продуктах сгорания.

Известны гальванические ячейки на твердом электролите с рабочим участком, снабженным измерительным и образцовым электродами.

Такие ячейки позволяют измерять концентрацию кислорода путем определения химического кислородного потенциала анализируемой среды. Однако генерируемая э. д.с. зависит от разности температур на образцовом и измерительном электродах, что существенно снижает точность измерений.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения.

Это достигается тем, что в предлагаемой ячейке твердый электролит для компенсации влияния паразитной термо-э. д.с. снабжен дополнительным рабочим участком с толщиной стенки, отличной от толщины стенки первого рабочего участка, и дополнительным измерительным электродом, подключенным через блок усиления к входу сумматора, к которому также подключен образцовый электрод, а измерительный электрод подключен к сумматору и блоку усиления.

На чертеже показана схема предлагаемой ячейки.

Твердый электролит 1 снабжен основным 2 и дополнительным 3 рабочими участками. Об5 разцовый электрод 4 является общим для обоих у.частков, электрод 5 вЂ” измерительным, а дополнительный электрод 6 служит для компенсации влияния температуры в процессе концентрации. Выходной сигнал ячейки фор10 мируется на сумматоре 7, к которому подключены электроды 4, 5 и через блок 8 усиления вЂ” электрод 6.

Работа ячейки основана на следующем принципе. Внутри ячейки находится образцо15 вый газ с известной концентрацией кислорода. При помещении ячейки в анализируемую среду на ее электродах 4, 5, (либо 4, 6) возникает э. д.с., пропорциональная логарифму оТношения концентраций кислорода вне ячейки

20 и внутри нее. Если при этом среда нагрета и температура на электродах неодинакова, то генериру.емая э. д. с. Е = Ео+ иЬТ, где Ео вЂ” э. д. с. при одинаковой температуре электродов;

25 hT вЂ” разность температур электродов;

n вЂ” коэффициент влияния разности температур.

Так как тепловые потоки на рабочих участках 2 и 3 одинаковы (они ограничиваются

30 теплопередачей от внутреннеи стенки ячейки

493719

Составитель И. Орлова

Корректор Л. Денискина

Текред Е. Митрофанова

Pciактор T. Рыбалова

Заказ 442, !4 Изд. ¹ 2019 Тираж 902 Подписное

Щ1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 к образцовому газу), то разность температур на электродах 4, 5 и 4, 6 пропорциональна толщине рабочего участка. Вычитая э. д, с. электрода б из э. д. с. электрода 5, можно скомпенсировать влияние разности температур на электродах. Компенсация осуществляется в ячейки следу»ощим образом. Э. д. с. электро дов 4 н 5 Е» вЂ”вЂ” Ео+ БАЛТ» поступает в сумматор 7, куда»акме подается через блок 8 усиления раз»»ость ЛЕ = E» вЂ” E, Где Е вЂ” вЂ” Ео +

+ аЛТя. Коэффициент усиления блока 8 выбирают равным l»ll» вЂ” Уз, где 1» вЂ” толщина участка 2, a I вЂ” толщина участка 3.

Так как ЛТ-4Т и ЛТз-l Т, то на выходе сумматора 7 получен сигнал

Евых: Ео + 311Т вЂ” 2 Д Т вЂ” 1оТ) = Ео 1 2 который не зависит от разности температур.

Таким образом, гальваническая ячейка работает более точно, чем известные, так как ее сигнал не зависит от разности температур на электродах. В частности, эксперименты показали при измерении концентрации кислорода в топочных газах при резко переменном характере изменения их температуры; класс точности измерения может быть повышен на

2 вЂ” 3% (или примерно в 2 раза).

Предмет изобретения

Гальваническая ячейка на твердом электролите, содержащая рабочий участок с измерительным и образцовым электродами, подключенными к измерительной схеме, отл ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности измерения, твердый электролит снабжен дополнительным рабочим участком с толщиной стенки, отличной от толщины стенки первого рабочего участка, и дополнительным измерительным электродом, подключенным через блок усиления к входу сумматора, к которому также подключен образцовый электрод, а измерительный электрод подключен к сумматору и блоку усиления.

Похожие патенты:

Электромагнитный дефектоскоп // 492797

Структуроскоп // 492796

Способ определения молекулярного веса линейных полимеров // 492795

Способ определения фотографической активности желатины // 492794

Проточный резистивно-емкостный датчик // 491886

Пьезокварцевый датчик влажности газов пограничного слоя // 491091

Электромагнитный дефектоскоп // 490004

Краскоотметчик дефектов // 490003

Радиоспектрометр ядерного магнитного резонанса высокого разрежения // 490002

Погружной кондуктометрический концентратометр // 490001

Датчик состава газа // 2100800

Изобретение относится к аналитическому приспособлению, в частности к монтажным конструкциям датчика состава газа, и может найти применение в области анализа газовой среды

Твердотельный газовый сенсор // 2100801

Изобретение относится к устройствам для контроля параметров газовых сред, в частности к чувствительным элементам газоанализаторов, и может быть использовано для обнаружения и определения концентраций таких горючих и токсичных газов, как, например, H2, CO, C2H5OH, CnH2n+2, H2S, SO2, в горнодобывающей, нефтеперерабатывающей, химической промышленностях, экологии и других отраслях деятельности

Устройство с кондуктометрическим датчиком // 2100802

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в устройствах контроля состава веществ, их идентификации, а также определения наличия в них примесей с аномальной электрической проводимостью

Способ и устройство для определения октановых чисел автомобильных бензинов // 2100803

Способ определения концентрации ионов в жидкостях // 2101696

Изобретение относится к физико-химическим методам исследования окружающей среды, а именно к способу определения концентрации ионов в жидкостях, включающему разделение пробы анализируемого и стандартного веществ ионоселективной мембраной, воздействие на анализируемое и стандартное вещества электрическим полем и определение концентрации детектируемых ионов по их количеству в пробе, при этом из стандартного вещества предварительно удаляют свободные ионы, а количество детектируемых ионов в пробе определяют методом микроскопии поверхностных электромагнитных волн по толщине слоя, полученного из ионов путем их осаждения на электрод, размещенный в стандартном веществе, после прекращения протекания электрического тока через стандартное вещество

Способ вольтамперометрического анализа // 2101697

Изобретение относится к электрохимическому анализу и может быть использовано при создании аппаратно-программного средств для контроля состава и свойств веществ в различных областях науки, техники, промышленности, сельского хозяйства и экологии, а также для электрохимических исследований

Способ контроля концентрации электролитов и f-метр- кондуктометр для его реализации // 2102734

Изобретение относится к области физики-химических исследований и может быть использовано в химической и других родственных с ней отраслях промышленности

Твердотельный газовый сенсор // 2102735

Способ инверсионно-вольтамперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах // 2102736

Изобретение относится к области аналитической химии, а именно к способу инверсионно-вольт-амперометрического определения разновалентных форм мышьяка в водных растворах, основанному на электронакоплении As (III) на стационарном ртутном электроде в присутствии ионов Cu2+ и последующей регистрации кривой катодного восстановления сконцентрированного арсенида меди, включающему определение содержания As (III) на фоне 0,6 M HCl + 0,04 M N2H4 2HCl + 50 мг/л Cu2+ по высоте инверсионного катодного пика при потенциале (-0,72)В, химическое восстановление As(V) до As (III), измерение общего содержания водорастворимого мышьяка и определение содержания As(V) по разности концентраций общего и трехвалентного мышьяка, при этом в раствор, проанализированный на содержание As (III), дополнительно вводят HCl, KI и Cu2+, химическое восстановление As(V) до As (III) осуществляют в фоновом электролите состава 5,5M HCl + 0,1M KI + 0,02M N2H4 2HCl + 100 мг/л Cu2+, электронакопление мышьяка производят при потенциале (-0,55 0,01)В, катодную вольт-амперную кривую регистрируют в диапазоне напряжений от (-0,55) до (-1,0)В, а общее содержание мышьяка в растворе определяют по высоте инверсионного пика при потенциале (-0,76 0,01)В

Устройство для внутритрубной магнитной дефектоскопии стенок стальных трубопроводов // 2102737