[實用新型]一種基于固體電解質(zhì)的電化學(xué)氫氣傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201921101612.4
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN211148510U
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任明軍;羅沙;覃亮;趙志培;趙羅生;趙文江
• 申請（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: G01N27/407
• 分類號: 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

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)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(103,105)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(103,105)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9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。