Измеритель парциальных давлений

Измеритель парциальных давлений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И Й И Е

Союз Советскил

Социалистических,ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Республик (61) Дополнителыное к 3çò. Сзид-ву— (22) 3 3 явлено 1 2.04. 76 (2 1 ) 2347 147, 25-1 0 с глрисоединнние заявки Ле— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.09.78. Бюллетень ¹ 36 (45) Дата опубликования описания 16. 8.78 (51): 1.Кл. - С 01 М 27/ 00

Госудорствеииый комитет

Совета Иииистров СССР (53) ) 1 К „=31.787.91 (088.8) ао делам изобретений в открытий (72) Авторы

М. Д. Гераимчук, П. M. Таланчук, B. К. Гришин и Ю. Е. Быстров изобретения (71) Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРЦИАЛЬНЪ|Х ДАВЛЕНИЙ

Изобретение относится к ооласти контрольно-измерительной техники и предназначено для измерения парциального давления кислород3 з аппаратах высокого вакуума, а также для,измерений при высоких температурах.

Известные измерители парциально "o давления (1, 2) содержат цилиндр из твердого электролита, обладающего пр, :опреде;IelIной температуре проводимостью только ,для ионов кислорода, внутренний и внешний электроды, печь нагрева, регулятор температуры:I измерительную систему. В качестве эталонного источника газа ис.пользуется смесь из металла и окиси этого металла, например, никеля и окиси никеля.

Наиболее близким к изобретению является измеритель парциального давления

j3),,представляющий собой стакан из твердого электролита, на дне которого спару- 20 жи и изнутри расположены два ленточных пористых платиновых электрода, .подключенных к прибору, измеряющему электрическое напряжение, возникающее между электролами при разности парциальных давлений снаружи и внутри стакана. Стакан заполняется порошкообразной смесью окиси металла с металлом (например, окиси меди с мелью), которая сохраняет парциальпое давление кислорода внутри ста- ЗО к)н3 постоянным. Пос1с это О стакан герметически закрызастся и 11рсдставляет сооой электролит:г-::-кую я:lе:йку, которую для поддержания необходимой температу)ы помещают в пе.ь. Наличие печи .13l =iшаст время действия прибора. Пр!I измерении очень ма.1ых парциальных давлений

T3õ3ñ измерители 001313IoT малой чувстви)сльностью и зысокой lo: Tîÿííîé времени, что ограничпзает область их применения.

Цель изобретения — повышение чувствительности -п)поора. Эта цель достиг3cTc51 тем. что э1ектрол:IT!Iческая ячсйка обо,)ó1îв3н3 изнутри ачодом и подотрезны м катодом, расположенным внутри анода.

На чертеже изображены электролптпческая ячейка -, разрезе и схема ее присоединения и другим элементам.

Измеритель парциальных давлений содержгит корпус электролитической ячейки 1, стакан из твердого электролита 2, измерительный электрод ), сравнительный электрод 4, катод О, анод б, наполнитель 7, систему измерения 8, источник, литания 9, стабилизатор тока 10,и нагрузочное сопротивление 11.

Катод одновременно является и нагревателем электролитп .еской ячейки. На измер .ITe;!bIII III электрод, который служит коллектором, подается отрицательный потенци626402

3;I от?)оситсг!ь)10 кBTÎ,а, 3 HB анод чэдаст я относительно като.IB положитель;(ый; о.енциал. 33(!Олнитель представляет собой смесь метал13 с его окислом, например никель с

ОКИСЬ)О НИКЕЛЯ ИЛИ Ь»ЕДЬ С ОКИСЬЮ МЕЛИ, Измерительный и срав:!итсль:!ый э,!ектроды выпол:!ckibl, Ià!)р!(Мер, из:!Ори<той пластины 1!яи серебра, анод выполнен, наIlp?I41pp, Ii3 мо Iиодспа, Вогlьфрямя или "я!. тала, я катод из тугоплавко!о МЯTср;iB !я, имеющего малую =корость и:IBpc . !H, напримерр пз тярйрова!!ИОГО вольфрама.

Стака.i Tnñp Toãо электро I! ITB изго гозлси пз смссги окислоз четыреквален) ногo металла (двуокиси циркония, дзуок?!Си тория .I lр. !?алеющего !<у<п.ческую решетку т i:Ià флюэрит с IOOT;! To».:o боль:и !м nicлом

Ваканси?(в Янио!!030Й эб 1 асти .)э (рсшстки

:! Ок!(Си мета I.BB более низкой валентности (.(Вухвалснтного кальция, трех-,aëåí I.HOI.O иттp?IH1, катионы окислоз которых )I! !о,);(Я)01 HBCTb УЗЛОВ КЯТИОПНОЙ 10 TPPIIIIITKH основного оки=ла. Окиссл нпз!исй валентности (обазлястся в ко 1:i:c=òзе 5—

15 ма-... О)о() (:-!Япример, 0,85 Z) C)g+i0,15 GBÎ;

0,85 ThC)q+ 0,15 СЯО) .

3,10KTP0;I HTH I co K B 5I Я ("и ка c;.) Мстиз:10 Озяня.

Работа измерителя заключается в cëcЛУIОIЦем.

1хпслород аня l?Iç?lpópìoé среды со чрикясается с поверхность!О элсктрэл (тическо!( я IСЙИИ,,Вызblв351 Окпс,lитсл!иlо-воc TI!1!Ов!i тел ьнуlо pc 3 KLIHko. Так как тВсрдып э, IPKтрол!)т являcтся при определен ой температуре проводником ионов кислорода, а электроны проводит плохо, то в цепи между электродом сравнения и изгмеритслы)ым электродом, согласно закона Нерста, возникает электрический ток пропорциональный парциальному да влению кислорода. Од;. овременно э )åêòðоны, испускаемые лакаленным катодом, ускоряются электрическим полем анода, иониз:(руя на своем пути молекмлы газа и однозрсмснно молекм )ы кислорода. Образовавшиеся положительные ионы напра вляются к коллектору, котоэый является одновременно измерительным электродом. Так как твердый электролит .(ри температуре разогреза катода являет=я проводником только ионов кислорода, оп

-re проводит ионы других молекул, которые поэтому не участвуют в возникшем электрическом токе.

Температура твердого электролита поддерживается регулятором температуры като (B, со=тоящим из исто-!ника тока и нагрузо:inîãî сопрот?(вления.

Регулирование тем:!ературы:!роизвэдится !IÎ току катода При узсличе:-!Ии тем!!c,,) i уp i I K3 То. (3 -)эд Воздейств;!см кя ких-.!. 100 внутре: !лик:!ли внешних факторов (на:IpnIcp, K0plс0я!! !5;:Iя. !ря)кени51 пита)ощсй rlpnu) величина тока, протекающего через нагру:,очное со IpoTHII;icnne, увеличивается и

cTBDH.IH:I3Top тока уменьшаст ток катода.

Увсг):(чен (с -0«B като !3 приводит к узе iHчс:i! Io его температуры.

Температура, соотзетствлоп(ая опре.lcл си н 0 м у то ку !! B Г,) с в я )с 51 я э и р е (е 1 я с ) с я р:.)

15 !ст .ым пм!ем.

В по Г!с:(нем случае измерение температуры нагрсзате.)я можно производиfb, Iànp?(мер, с нэмэщью опти-Ip кого ниро»стра

ИГ!и дonoлнитель. о з Грос,!íoII Tpð»0:IBðbb

Выпол)lc: nå:.Iэмер (ег!ьнэго электрода

В в?!де кэг!лектора ион:3 мо.)скул газа позвэ 15!PT увеличить чувст-::":!Тег!ь))ость и быстродействие:(з Ippe)I;(II. Выполнение като,1В как нагревятелш(ого элемента электро-!

Итичс кэй ячейки позволяс!. уменьшить габариты измерителя, что позволяет выполнять =ro компактным, и обеспечивает возможность более широ <ого его применения.

Дян.-!Ы(! .!змеритель целссообразнэ 1!римсиять !ля Hзмере:(ия парциальных дав Icн иЙ кисло ) э (3 !! устяновкях высокОГО и свсэхвысоко.-о закуума, а также lp:I измеpcиии очень малы,; ко)(центрац)и! кислорода в вакууме.

Формула изобретения

40 Измеритель парциальnblK давле?!ий, содер?кащий электрол?!1ичсскую ячейку, систему измерения,и регу !5!ТОр температуры, отличающийся тем, !то, с цел!ио новы щения чувствительности, электролитическая ячейка оборудована изнутри аио.ro» и пэ.(ОГРСВным KBTo:(Ом, 1)ЯС(io,!OH(cnnь!м

;I (»три анода.

Источпш<и и !формац:)и, 11) 1:!ятыс во

50 )I!имание при экспертизе:

1. Патент Всликобритаи!(и М 1217625, кл. С) 01 1<, 1970.

2, Авторское сви дстельство СССР

Х 365642, кл G 01 Х 27 00, 1973.

3. Патент Франции М 21 8548, кл. G 01 У

27, 00, 1973.

626402

Составитель Л. Кочураев

Техред И. Рыбкина

Корректор В. Гутман

Редактор Л. Старикова

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Г ! ! ! ! !

Заказ 597/909 Изд. № 615 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5! !

I !

I ! !