[發(fā)明專利]一種基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201910635644.0 | 申請(qǐng)日： | 2019-07-15 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN110297032A | 公開（公告）日： | 2019-10-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 任明軍;羅沙;覃亮;趙志培;趙羅生;趙文江 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 中國船舶重工集團(tuán)公司第七一八研究所 |
| 主分類號(hào)： | G01N27/407 | 分類號(hào)： | G01N27/407;G01N27/30 |
| 代理公司： | 北京理工大學(xué)專利中心 11120 | 代理人： | 劉芳 |
| 地址： | 056027*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 陶瓷膜電極 參比電極 電解質(zhì)管 工作電極 集合體 集流體 氫氣傳感器 陶瓷 連接信號(hào)電纜 參比電極端 電加熱裝置 工作電極端 固體電解質(zhì) 電化學(xué) 密封組件 伸入 環(huán)境溫度波動(dòng) 固定密封 管狀結(jié)構(gòu) 一端開口 封口端 加熱端 傳感器 延伸 外壁 封裝 外部 | ||
1.一種基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器，其特征在于，主要由陶瓷膜電極集合體(1)、電加熱裝置(2)和密封組件(3)組成；其中，所述陶瓷膜電極集合體(1)為一端開口的管狀結(jié)構(gòu)，所述電加熱裝置(2)的加熱端伸入陶瓷膜電極集合體(1)中，并通過密封組件(3)進(jìn)行固定密封；
所述陶瓷膜電極集合體(1)主要由陶瓷電解質(zhì)管(101)、參比電極(102)、參比電極端集流體(103)、工作電極(104)和工作電極端集流體(105)組成；
所述陶瓷電解質(zhì)管(101)內(nèi)部封裝參比電極(102)，所述陶瓷電解質(zhì)管(101)外部封口端為工作電極(104)，在所述參比電極側(cè)，參比電極端集流體(103)一端伸入到參比電極中，另一端延伸至陶瓷電解質(zhì)管(101)外壁并連接信號(hào)電纜，在所述工作電極側(cè)，工作電極端集流體(105)一端深入到工作電極中，另一端延伸并連接信號(hào)電纜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器，其特征在于，所述陶瓷電解質(zhì)管(101)的材質(zhì)為氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯，外徑為8mm～30mm，厚度為0.5mm～2mm；長度為50mm～200mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器，其特征在于，所述參比電極(102)材質(zhì)優(yōu)選為銅或氧化銅粉體材料，粒徑為10nm～1μm，載量為0.01～2g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器，其特征在于，所述工作電極(104)為金屬薄膜涂層，材質(zhì)為金屬鉑或鈀，涂層厚度為10～100nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器，其特征在于，所述集流體(1)為膜狀金屬涂層，材質(zhì)為金屬鉑，涂層厚度為0.2～1μm，涂層寬度為1～5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器，其特征在于，所述工作電極(104)通過化學(xué)鍍、絲網(wǎng)印刷或超生噴涂工藝加工成型。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器，其特征在于，所述參比電極端和工作電極端集流體通過絲網(wǎng)印刷成型，電極引線用鉑漿料粘貼于集流體1表面，并通過高溫?zé)Y(jié)固化，燒結(jié)溫度800～1000℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器，其特征在于，所述電加熱裝置(2)為非加熱端帶有定位螺紋的圓柱體；所述電加熱裝置(2)采用防爆電加熱器，表面材料為不銹鋼、剛玉或氮化硅陶瓷管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器，其特征在于，所述密封組件(3)主要由卡套螺母(301)、定位卡套(302)及密封環(huán)(303)組成；所述卡套螺母(301)為帶有內(nèi)螺紋的六角卡套螺母，材質(zhì)為不銹鋼；所述定位卡套(302)為一端帶有六角的柱狀體，定位卡套(302)另一端帶有外螺紋，可與卡套螺母(301)配合，六角端內(nèi)側(cè)通孔帶有內(nèi)螺紋，外螺紋與內(nèi)螺紋退刀槽處帶有定位沿。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器，其特征在于，所述密封環(huán)(303)為金屬構(gòu)件，材質(zhì)為不銹鋼或銅，中間設(shè)有中心軸向通孔，并與電解質(zhì)管(101)密封配合，隔絕傳感器參比電極(102)與外界環(huán)境，密封環(huán)外徑為10～32mm，高度10～30mm。
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