PL170841B1 - Elektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach i gazach - Google Patents
Elektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach i gazachInfo
- Publication number
- PL170841B1 PL170841B1 PL29857493A PL29857493A PL170841B1 PL 170841 B1 PL170841 B1 PL 170841B1 PL 29857493 A PL29857493 A PL 29857493A PL 29857493 A PL29857493 A PL 29857493A PL 170841 B1 PL170841 B1 PL 170841B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- housing
- chamber
- sensor
- anode
- spiral
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Elektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach 1
gazach, wyposażony w usytuowaną pionowo, walcową obudowę
z wydrążoną wewnątrz, wzdłuż jej osi, komorą na elektrolit wewnętrzny,
zamkniętą od góry nasadką, zaś od dołu połączoną z
dolną podstawą obudowy, na którą jest nałożony krążek hydrofobowej
membrany o krawędziach dociśniętych uszczelką do
ścianki zewnętrznej obudowy, zawierający anodę w kształcie
spirali umieszczoną wewnątrz komory z elektrolitem wewnętrznym
i zamocowaną górnym końcem w nasadce zamykającej od
góry komorę oraz srebrową katodęw kształciespirali, zaopatrzone
w przewody elektryczne do połączenia z miernikiem, wyposażony
takżew termistor połączony równolegle/elektrodami,
znamienny tym, że jego srebrową katodę (3), umieszczoną na
zewnątrz komory (7) na elektrolit wewnętrzny, stanowi zwinięty
w spiralę pasek srebra, w którym odległość między zwojami
wynosi około 1 mm, przymocowanydo dolnej podstawy obudowy
(6), wokół wylotu osiowego kanału wykonanego w dolnej części
obudowy (6) , łączącego tę podstawę z komorą (7) na elektrolit
wewnętrzny, a anodę (8), umieszczoną wewnątrz komory (7) na
elektrolit wewnętrzny, stanowi zwinięty spiralnie arkusz blachy,
korzystnie cynkowej, o grubości korzystnie0,5 mm, zaśtermistor
(4) czujnika, umieszczony pod membraną (1), jest połączony z
katodą (3) bezpośrednio, natomiast z anodą (8) poprzez dwupozycyjny
przełącznik (11), zamocowany w osłonie (14) nałożonej
na górną część obudowy (6), nadto czujnik jest wyposażony w
dodatkowy zbiomik (15) na badane medium, w postaci nasadki
z gwintem wewnętrznym, w rowkach którego są umieszczone
występy gwintu zewnętrznegowykonanego na dolnej części czujnika,
wyposażony w króćce do doprowadzania i odprowadzania
badanego medium.
Description
Przedmiotem wynalazku jest elektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach i gazach.
Znane są elektrody do pomiaru prężności tlenu, wyposażone w walcową obudowę z wydrążoną wewnątrz niej, wzdłuż jej osi, komorą wypełnioną elektrolitem wewnętrznym, wewnątrz której jest umieszczona platynowa lub srebrowa katoda w postaci usytuowanego w niej centrycznie krążka o powierzchni prostopadłej do jej osi oraz anoda w kształcie walca, połączone przewodami elektrycznymi z miernikiem prądu. Komora z elektrolitem wewnętrznym, zawierająca katodę i anodę, jest zamknięta od dołu krążkiem membrany hydrofobowej nałożonym na dolną podstawę obudowy i dociśniętym uszczelką do ścianki zewnętrznej obudowy. Niekiedy elektrody te są wyposażone w termistor do kompensacji wpływu zmian temperatury na wielkość sygnału elektrody. Umieszczenie katody i anody w komorze z elektrolitem wewnętrznym powoduje, iż mikroszczeliny tworzące się często w osłonie izolacyjnej katody, penetrowane przez ten elektrolit, stwarzają drogi upływu prądu fałszującego wyniki pomiarów. Elektrody te są opisane w czasopismach takich, jak Transaction of the American Society for Artificial-Internal Organs 2, 41 (1956), Journal of Elektroanalytical Chemistry 4, 65 (1962), Review of Scientific Instruments 41, 8 (1964), Biotechnology and Bioengineering 9, 635 (1967).
Z opisu patentowego USA nr 4 769 122 jest znany czujnik do wykrywania gazu, w którym jedna z elektrod ma kształt spirali.
Natomiast z polskiego opisu patentowego nr 86 203 jest znany układ kompensacji wpływu zmian temperatury na wielkość sygnału membranowego czujnika tlenowego zawierającego komórkę elektrolityczną, wyposażony w termistor dołączony równolegle do wyjścia komórki elektrolitycznej.
170 841
Elektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach i gazach, wyposażony w usytuowaną pionowo, walcową obudowę z wydrążoną wewnątrz, wzdłuż jej osi, komorą na elektrolit wewnętrzny, zamkniętą od góry nasadką, zaś od dołu połączoną z dolną podstawą obudowy, na którą jest nałożony krążek hydrofobowej membrany o krawędziach dociśniętych uszczelką do ścianki zewnętrznej obudowy, zawierający anodę w kształcie spirali, umieszczoną wewnątrz komory z elektrolitem wewnętrznym i zamocowaną górnym końcem w nasadce zamykającej od góry komorę oraz srebrową katodę w kształcie spirali, zaopatrzone w przewody elektryczne do połączenia z miernikiem, wyposażony także w termistor dołączony równolegle do elektrod, według wynalazku charakteryzuje się tym, że jego srebrową katodę, umieszczoną poza komorą z elektrolitem wewnętrznym, stanowi zwinięty w spiralę pasek srebra, w którym odległość miedzy zwojami wynosi około 1 mm, przymocowany do dolnej podstawy obudowy, wokół wylotu osiowego kanału wykonanego w dolnej części obudowy, łączącego tę podstawę z komorą elektrolitu wewnętrznego, zaś anodę, umieszczoną wewnątrz komory na elektrolit wewnętrzny, stanowi zwinięty spiralnie arkusz blachy, korzystnie cynkowej, o grubości korzystnie 0,5 mm. Termistor czujnika, umieszczony pod membraną, jest połączony z katodą bezpośrednio, zaś z anodą poprzez dwupozycyjny przełącznik zamocowany w osłonie nałożonej na górną część obudowy. Nadto czujnik jest wyposażony w dodatkowy zbiornik na analizowane medium, w postaci nasadki z gwintem wewnętrznym, w rowkach którego są umieszczone wyt^-tępy gwintu zewnętrznego wykonanego na dolnej części czujnika, wyposażony w króćce do doprowadzania i odprowadzania analizowanego medium.
W czujniku według wynalazku, dzięki oddzieleniu od siebie katody i anody przez umieszczenie katody na zewnątrz obudowy, wyeliminowano możliwości pasożytniczych upływów prądu fałszujących wyniki pomiarów. Kształt katody zastosowanej w czujniku według wynalazku zapewnia zwiększenie szybkości dyfuzji tlenu, którego strumień jest miarą stężenia oznaczanego substratu, co wpływa na przyśpieszenie pomiaru (szybkość odpowiedzi elektrody wynosi 5-10 s przy stosunkowo dużym natężeniu prądu równym około 3(hA). Zastosowanie w czujniku według wynalazku anody o dużej powierzchni czynnej, wydłuża czas eksploatacji czujnika między kolejnymi jego regeneracjami polegającymi na usuwaniu tlenku cynku oraz wydłuża żywotność ogólną czujnika. Termistor umieszczony w czujniku, tuż pod membraną, wykazuje, z dużą dokładnością, jej aktualną temperaturę, zaś dwupozycyjny przełącznik zastosowany w czujniku umożliwia włączenie tego termistora jako opornika obciążenia ogniwa zmieniającego, podczas pomiaru, sygnał prądowy na napięciowy oraz umożliwia rozwarcie katody i anody w przerwach między pomiarami. Zastosowanie dodatkowego zbiornika na analizowane medium, w postaci nasadki nakręconej na dolną część czujnika, umożliwia prowadzenie pomiaru w układzie przepływowym.
Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia czujnik w przekroju wzdłużnym, zaś fig. 2 - schemat układu elektrycznego.
Czujnik jest wyposażony w usytuowaną pionowo, walcową obudowę 6, z wydrążoną wewnątrz, wzdłuż jej osi, komorą 7 na elektrolit wewnętrzny. Komora 7 jest połączona osiowym kanałem, wykonanym w dolnej części obudowy 6, z dolną podstawą obudowy 6. Na dolną podstawę obudowy 6 jest nałożony krążek hydrofobowej membrany 1, którego krawędzie są dociśnięte uszczelką 2 do ścianki zewnętrznej obudowy 6. W komorze 7 jest umieszczona anoda 8 w postaci zwiniętego spiralnie arkusza blachy cynkowej o grubości 0,5 mm. Górny koniec anody 8 jest zamocowany w nasadce z gwintem zewnętrznym, którego występy są umieszczone w rowkach gwintu wewnętrznego wykonanego w górnej części komory 7. Katodę 3 czujnika stanowi pasek srebra zwinięty w spiralę, w której odległość między zwojami wynosi około 1 mm, przyklejony do powierzchni dolnej podstawy obudowy 6 wokół wylotu osiowego kanału wykonanego w dolnej części obudowy 6. Pod membraną 1 jest umieszczony termistor 4 połączony jednym przewodem bezpośrednio z katodą 3 i drugim przewodem, poprzez dwupozycyjny przełącznik 11 zamocowany w osłonie 14 nałożonej na górną część obudowy 6, z anodą 8. Nadto czujnikjest wyposażony w dodatkowy zbiornik 15 na analizowane medium, w postaci nasadki z gwintem wewnętrznym, w którego
170 841 rowkach są umieszczone występy gwintu zewnętrznego wykonanego na dolnej części obudowy 6. Nasadka 15 jest wyposażona w króćce do doprowadzania i odprowadzania analizowanego medium. Połączenia nasadki, w której jest zamocowany górny koniec anody 8 i nasadki 15 z obudową 6 są uszczelnione za pomocą gumowych uszczelek 9. Katoda 3 i anoda 8 są połączone z miernikiem napięcia za pośrednictwem mikropotencjometru 12 umieszczonego w górnej części czujnika, pod osłoną 14, wyposażonego w odprowadzenia 13 do miernika napięcia. Katoda 3 jest połączona z mikropotencjometrem 12 przewodem 5 umieszczonym w kanale obudowy 6, zaś anoda 8 jest połączona z mikropotencjometrem 12 przewodem 10 za pośrednictwem dwupozycyjnego przełącznika 11.
Bez nakręcenia dodatkowego zbiornika 15 pomiaru stężenia dokonuje się przez zanurzenie czujnika w badanym medium. Po nakręceniu dodatkowego zbiornika 15 na dolny koniec czujnika, pomiaru stężenia dokonuje się w układzie przepływowym, przez przepuszczenie przez ten zbiornik badanego roztworu lub buforu nośnego zawierającego badaną próbkę. Przy pomocy dwupozycyjnego przełącznika 11 włącza się termistor 4 jako opornik obciążenia ogniwa zmieniający, podczas pomiaru, sygnał prądowy na napięciowy oraz rozwiera się katodę 3 i anodę 8 w przerwach między pomiarami. Przy pomocy termistora 4, umieszczonego pod membraną 1, następuje kompensacja wpływu temperatury na wynik pomiaru. Przy pomocy mikropotencjometru 12 reguluje się napięcie wyjściowe i zarazem czułość pomiaru, co umożliwia wyskalowanie czujnika i dostosowanie go do dowolnego miernika napięcia, na przykład w postaci pehametru, miliwoltomierza. Po immobilizacji na hydrofobowej membranie 1 odpowiedniego enzymu, czujnik stosuje się do oznaczania stężenia substratu, którego reakcja jest katalizowana przez ten enzym.
170 841
170 841
i Fig.1
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.
Cena 2,00 zł
Claims (1)
- Zastrzeżenie patentoweElektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach i gazach, wyposażony w usytuowaną pionowo, walcową obudowę z wydrążoną wewnątrz, wzdłuż jej osi, komorą na elektrolit wewnętrzny, zamkniętą od góry nasadką, zaś od dołu połączoną z dolną podstawą obudowy, na którą jest nałożony krążek hydrofobowej membrany o krawędziach dociśniętych uszczelką do ścianki zewnętrznej obudowy, zawierający anodę w kształcie spirali umieszczoną wewnątrz komory z elektrolitem wewnętrznym i zamocowaną górnym końcem w nasadce zamykającej od góry komorę oraz srebrową katodę w kształcie spirali, zaopatrzone w przewody elektryczne do połączenia z miernikiem, wyposażony także w termistor połączony równolegle z elektrodami, znamienny tym, że jego srebrową katodę (3), umieszczoną na zewnątrz komory (7) na elektrolit wewnętrzny, stanowi zwinięty w spiralę pasek srebra, w którym odległość między zwojami wynosi około 1 mm, przymocowany do dolnej podstawy obudowy (6), wokół wylotu osiowego kanału wykonanego w dolnej części obudowy (6) i łączącego tę podstawę z komorą (7) na elektrolit wewnętrzny, a anodę (8), umieszczoną wewnątrz komory (7) na elektrolit wewnętrzny, stanowi zwinięty spiralnie arkusz blachy, korzystnie cynkowej, o grubości korzystnie 0,5 mm, zaś termistor (4) czujnika, umieszczony pod membraną (1), jest połączony z katodą (3) bezpośrednio, natomiast z anodą (8) poprzez dwupozycyjny przełącznik (11), zamocowany w osłonie (14) nałożonej na górną część obudowy (6), nadto czujnik jest wyposażony w dodatkowy zbiornik (15) na badane medium, w postaci nasadki z gwintem wewnętrznym, w rowkach którego są umieszczone występy gwintu zewnętrznego wykonanego na dolnej części czujnika, wyposażony w króćce do doprowadzania i odprowadzania badanego medium.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL29857493A PL170841B1 (pl) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | Elektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach i gazach |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL29857493A PL170841B1 (pl) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | Elektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach i gazach |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL298574A1 PL298574A1 (en) | 1994-07-11 |
PL170841B1 true PL170841B1 (pl) | 1997-01-31 |
Family
ID=20059910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL29857493A PL170841B1 (pl) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | Elektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach i gazach |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL170841B1 (pl) |
-
1993
- 1993-04-14 PL PL29857493A patent/PL170841B1/pl unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL298574A1 (en) | 1994-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3719576A (en) | Electrode for measuring co2 tension in blood and other liquid and gaseous environments | |
US3454485A (en) | Oxygen sensor with scavenger means | |
US3498899A (en) | Electrochemical electrode assembly | |
EP3372998B1 (en) | Sensor and method for measuring content of hydrogen in metal melt | |
JPS61122846A (ja) | Po↓2,pco↓2電気化学的検出器 | |
KR100221007B1 (ko) | 전기화학적 기체 센서 및 기체 혼합물내의 전기화학적 활성 기체 감지 방법 | |
DE2967619D1 (en) | Method and apparatus for measuring ph | |
US3526577A (en) | Method and apparatus for gas measurement | |
CN109477811B (zh) | 氯、氧化还原电位(orp)和ph测量探针 | |
JPH0473095B2 (pl) | ||
US4948496A (en) | Gas sensor | |
US3839178A (en) | Potentiometric oxygen sensor | |
US5736029A (en) | Amperometric dual-electrode sensors | |
US8274293B2 (en) | Apparatus and method for measurement of pH over a wide range of pressure | |
US4333810A (en) | Analyzer for chemical oxidizing or reducing agents | |
US4798655A (en) | Multiparameter analytical electrode structure and method of measurement | |
GB2199951A (en) | Testing steel for hydrogen embrittlement | |
PL170841B1 (pl) | Elektrochemiczny czujnik stężenia tlenu w cieczach i gazach | |
EP0103588A1 (en) | Device for determining hydrogen flux | |
US4314896A (en) | System for measurement of specific ions, such as sodium | |
JPS61176846A (ja) | イオン濃度測定方法 | |
CA1189570A (en) | Method and device for determining hydrogen flux | |
CN219830933U (zh) | 一种电化学复合传感器 | |
US4539092A (en) | Plasma oxygen permeability meter | |
RU2094796C1 (ru) | Способ контроля кислотности нитроэфиров и устройство для его осуществления |