Датчик для определения содержания кислорода

Датчик для определения содержания кислорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике культивирования микроорганизмов, а именно к устройствам определения параметров процесса ферментации, и может быть использовано в микробиологической , пищевой и медицинской промьшленности. Изобретение позволяет повысить точность определения параметров за счет введения дополнительного анода 4 и дополнительного катода 5, а также разделительного элемента 7. Продукты реакции на катодах 3 и 5 по внутренней полости разделительного элемента 7 направляются вверх и через фильтр 8 сверху вниз - в анодную часть электролитической камеры, где вступ&ют в реакцию окисления. Тем самым исключаются возможность попадания этих продуктов на поверхности катодов 3 и 5 и их накопление на фильтре 8. 1 ил. S сл

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (51) 4. С 12 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

KF" и3

7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4066907/31-13 (22) 22.05.86 (46) 23.02.88. Бюл. У 7 (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (72) В.А.Жалкаускас, Ю.-К.Ю.Станишкис,Д.Э.Бярулис и P.IO.Ñèìóòèñ (53) 663 ° 1 (088.8) (56) Датчик для определения содержания кислорода. Экспресс-информация микробиопром, вып. 7, 1984, с. 3-4. (P4) ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КИСЛОРОДА (57) Изобретение относится к технике культивирования микроорганизмов, а именно к устройствам определения параметров процесса ферментации, и может быть использовано в микробиологической, пищевой и медицинской промышленности. Изобретение позволяет повысить точность определения параметров за счет введения дополнительного анода 4 и дополнительного катода 5, а также разделительного элемента 7.

Продукты реакции на катодах 3 и 5 по внутренней полости разделительного элемента 7 направляются вверх и через фильтр 8 сверху вниз — в анодную часть электролитической камеры, где вступают в реакцию окисления. Тем самым исключаются возможность попадания этих продуктов на поверхности катодов 3 и 5 и их накопление на . фильтре 8. 1 ил.

1375648

Изобретение 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- 10 ности определения.

На чертеже изображена конструкция датчика для определения содержания кислорода.

Датчик состоит из корпуса 1 с рас- 5 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 )3 и кабельного ввода 14.

Устройство работает следующим об- 30 разом.

При введении датчика для определения оодержания кислорода в анализируемую среду молекулы кислорода диффундируют через газопроницаемую меьгбраку IO к катоду 3, на котором происходит процесс электровосстановления кислорода. Потенциал катода 3, находящийся в области потенциалов предельного диффузионного тока элект- 40 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- 5 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 дополнительного 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 окисления ° Здесь 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 электровосстановления 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 2 и устранить влияние этого процесса на выходной сигнал датчика. катодом, токоотводами катода и анода, фильтром и газопроницаемой мембраной, отличающийся 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 повысить точность измерения на )ЗОБ.

Формула изобретения

Датчик для определения содержания кислорода, состоящий из корпуса с расположенными 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

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4