[go: up one dir, main page]

RU2849140C1 - Electrochemical primary transducer for measuring the concentration of hydrazine vapours and its derivatives - Google Patents

Electrochemical primary transducer for measuring the concentration of hydrazine vapours and its derivatives

Info

Publication number
RU2849140C1
RU2849140C1 RU2025100697A RU2025100697A RU2849140C1 RU 2849140 C1 RU2849140 C1 RU 2849140C1 RU 2025100697 A RU2025100697 A RU 2025100697A RU 2025100697 A RU2025100697 A RU 2025100697A RU 2849140 C1 RU2849140 C1 RU 2849140C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrolyte
sample
hydrazine
electrode
reaction chamber
Prior art date
Application number
RU2025100697A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Елена Валерьевна Кириллова
Владимир Владимирович Лабузов
Александр Михайлович Рогозин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Смоленское производственное объединение "Аналитприбор"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Смоленское производственное объединение "Аналитприбор" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Смоленское производственное объединение "Аналитприбор"
Application granted granted Critical
Publication of RU2849140C1 publication Critical patent/RU2849140C1/en

Links

Abstract

FIELD: continuous measurement of the concentration of hydrazine, hydrazine hydrate or asymmetric dimethylhydrazine (heptyl) vapours in the air.
SUBSTANCE: electrochemical primary transducer (PT) according to the invention consists of a housing containing a reaction chamber, an electrode system, a buffer reservoir with electrolyte, a diffusion capillary, channels for supplying and removing the sample, equipped with compression fittings, wherein the electrode system is designed as a two-electrode sensing element (SE), which is a structural element (surface) of the reaction chamber and represents a porous hydrophilic polymer plate with electrolyte bound in the plate, and the electrodes are located on the porous hydrophilic polymer plate on its two opposite sides in such a way that the sensitive layer of the working electrode is located in the reaction chamber and is in direct contact with the gas sample, while the reference electrode is isolated from contact with it, and the end surface of the hydrophilic polymer plate of the SE is connected to a buffer reservoir filled with electrolyte by means of a diffusion capillary, the inlet of which has no direct contact with the electrolyte from the buffer reservoir in any spatial PT, which excludes damage to the PE by liquid, ensuring the operability of the PT in a wide range of relative humidity of the analysed sample.
EFFECT: thus, the invention provides the ability to continuously measure low concentrations of hydrazine vapours and its derivatives without preliminary sample preparation, combined with a rapid response to sample delivery and resistance to overload on the measured component.
1 cl, 4 dwg

Description

Описание изобретенияDescription of the invention

а) Область техники, к которой относится изобретениеa) The field of technology to which the invention relates

Изобретение относится к области аналитического приборостроения, а именно к устройствам для обнаружения и измерения концентрации паров гидразина и его производных в пробе воздуха (электрохимическим первичным преобразователям) и может быть использовано в медицине, биологии, экологии и различных отраслях промышленности.The invention relates to the field of analytical instrumentation, namely to devices for detecting and measuring the concentration of hydrazine vapors and its derivatives in an air sample (electrochemical primary converters) and can be used in medicine, biology, ecology and various industries.

Электрохимический первичный преобразователь (ПП) предназначен для непрерывного измерения концентрации паров гидразина, гидразин-гидрата или несимметричного диметилгидразина (гептила) в атмосферном воздухе или в воздухе рабочей зоны различных объектов. Для повышения чувствительности к измеряемому компоненту, уменьшения времени отклика на подачу пробы и времени восстановления после перегрузки по целевому компоненту в ПП применена 2-х электродная система на основе разработанного чувствительного элемента (ЧЭ), отличительной особенностью которого является непосредственный контакт каталитического слоя рабочего (чувствительного, sensing) электрода с анализируемой пробой.The electrochemical primary transducer (EPT) is designed for continuous measurement of hydrazine, hydrazine hydrate, or unsymmetrical dimethylhydrazine (heptyl) vapor concentrations in ambient air or in the work area of various facilities. To improve sensitivity to the measured component, reduce sample response time, and reduce recovery time after target component overload, the EPT utilizes a two-electrode system based on a newly developed sensing element (SE), a distinctive feature of which is direct contact between the catalytic layer of the working (sensing) electrode and the analyzed sample.

б) Уровень техникиb) State of the art

Известен электрический сенсор (RU 2 522 735 С9) для измерения паров гидразина, содержащий диэлектрическую подложку, на которой расположены электроды и чувствительный слой, меняющий фотопроводимость в результате адсорбции паров гидразина, при этом чувствительный слой состоит из структуры графен-полупроводниковые квантовые точки, проводимость которой уменьшается при адсорбции молекул гидразина на поверхности квантовых точек пропорционально концентрации паров гидразина. В присутствии в пробе воздуха паров гидразина, молекулы гидразина адсорбируются на поверхность квантовых точек, уменьшая интенсивность их люминесценции, в результате чего проводимость графена уменьшается пропорционально концентрации паров гидразина в анализируемой пробе. Этот сенсор обладает рядом недостатков, снижающих его потребительские свойства:A known electrical sensor (RU 2 522 735 C9) for measuring hydrazine vapor comprises a dielectric substrate containing electrodes and a sensitive layer whose photoconductivity changes as a result of hydrazine vapor adsorption. The sensitive layer consists of a graphene-semiconductor quantum dot structure, the conductivity of which decreases upon adsorption of hydrazine molecules on the surface of the quantum dots in proportion to the concentration of hydrazine vapor. In the presence of hydrazine vapor in an air sample, hydrazine molecules are adsorbed onto the surface of the quantum dots, reducing their luminescence intensity. As a result, the conductivity of the graphene decreases in proportion to the concentration of hydrazine vapor in the analyzed sample. This sensor has several disadvantages that reduce its performance:

- необходимость использования источника когерентного оптического излучения для возбуждения квантовых точек чувствительного слоя;- the need to use a source of coherent optical radiation to excite quantum dots of the sensitive layer;

- необходимость выполнения процедуры принудительной десорбции молекул гидразина с поверхности квантовых точек при помощи вакуума перед проведением каждого последующего измерения;- the need to perform a procedure of forced desorption of hydrazine molecules from the surface of quantum dots using a vacuum before each subsequent measurement;

- сложность реализации структуры сенсора за счет высоких требований к чистоте исходных материалов и химических соединений.- the complexity of implementing the sensor structure due to high requirements for the purity of the source materials and chemical compounds.

Известен колориметрический сенсор (US 4,789,638) для измерения паров гидразина, принцип обнаружения гидразина в котором основан на изменении абсорбционных параметров колориметрического индикатора в присутствии йода, который в свою очередь выделяется при взаимодействии йодата или йодита с парами гидразина. К общим недостаткам колориметрических сенсоров можно отнести низкую чувствительность, невозможность количественной дистанционной оценки концентрации гидразина в парах, малый срок службы, обусловленный расходованием реагентов чувствительного слоя.A colorimetric sensor (US 4,789,638) for measuring hydrazine vapor is known. Its hydrazine detection principle is based on changes in the absorption parameters of a colorimetric indicator in the presence of iodine, which is released during the interaction of iodate or iodite with hydrazine vapor. Common disadvantages of colorimetric sensors include low sensitivity, the inability to quantitatively assess hydrazine vapor concentration remotely, and a short service life due to the consumption of reagents in the sensitive layer.

Известен люминесцентный сенсор (US 5,719,061) для измерения паров гидразина. Принцип его работы основан на регистрации изменений спектрально-люминесцентных характеристик (в данном случае, на изменении положения максимума полосы люминесценции) реагента чувствительного слоя при контакте с парами гидразина в результате их химического взаимодействия. По сравнению с колориметрическими сенсорами люминесцентные сенсоры обладают более высокой чувствительностью и позволяют количественно измерить концентрацию гидразина в парах. К общим недостаткам данного типа сенсоров можно отнести ограниченный ресурс, связанный с расходом реагентов и фотообесцвечиванием чувствительного слоя.A luminescent sensor (US 5,719,061) is known for measuring hydrazine vapor. Its operating principle is based on recording changes in the spectral-luminescent characteristics (in this case, the change in the position of the luminescence band maximum) of the reactant in the sensitive layer upon contact with hydrazine vapor as a result of their chemical interaction. Compared to colorimetric sensors, luminescent sensors offer higher sensitivity and enable quantitative measurement of hydrazine vapor concentration. Common disadvantages of this type of sensor include a limited service life due to reagent consumption and photobleaching of the sensitive layer.

Наиболее близок к заявленному изобретению и принят в качестве прототипа «Амперометрический датчик и метод обнаружения газообразных аналитов, включающий рабочий электрод, изготовленный из пиролитического графита с торцевой плоскостью» (US 2010/0147705), принцип действия которого основан на явлении протекания специфичной химической реакции (электрохимической реакции) в электрохимической ячейке, представляющей собой емкость с раствором электролита и электродной системой, состоящей из рабочего электрода и противоэлектрода. В качестве катализатора рабочего электрода используется пиролитический графит с торцевой плоскостью. Анализируемая проба вступает в химическую реакцию с электролитом, заполняющим ячейку. В результате в растворе возникают заряженные ионы, и между электродами начинает протекать электрический ток, пропорциональный концентрации анализируемого компонента в пробе.The closest invention to the claimed invention and accepted as a prototype is "Amperometric Sensor and Method for Detecting Gaseous Analytes Including a Working Electrode Made of End-Faced Pyrolytic Graphite" (US 2010/0147705). Its operating principle is based on the phenomenon of a specific chemical reaction (an electrochemical reaction) occurring in an electrochemical cell, which is a container containing an electrolyte solution and an electrode system consisting of a working electrode and a counter electrode. End-faced pyrolytic graphite is used as a catalyst for the working electrode. The analyzed sample undergoes a chemical reaction with the electrolyte filling the cell. As a result, charged ions are formed in the solution, and an electric current begins to flow between the electrodes, proportional to the concentration of the analyzed component in the sample.

Прототип имеет следующие недостатки:The prototype has the following disadvantages:

1 Длительное время отклика: не менее 120 с.1 Long response time: not less than 120 s.

2 Низкая пороговая чувствительность: 0,5 - 1,0 млн-1.2 Low threshold sensitivity: 0.5 - 1.0 ppm .

3 Зависимость выходного сигнала от температуры и влажности анализируемой газовой пробы.3 Dependence of the output signal on the temperature and humidity of the analyzed gas sample.

Решается задача повышения чувствительности и уменьшения времени отклика.The problem of increasing sensitivity and reducing response time is being solved.

в) Раскрытие сущности изобретения.c) Disclosure of the essence of the invention.

В основе принципа действия разработанного ПП лежит вольтамперометрический метод измерения, который основан на протекании электрохимической реакции окисления целевого вещества на поверхности рабочего электрода и переходе образовавшихся ионов в электролит. На противоположном (сравнительном) электроде происходит обратная реакция. В результате между электродами ПП начинает протекать электрический ток, величина которого пропорциональна концентрации измеряемого вещества.The operating principle of the developed PP is based on the voltammetric measurement method, which relies on the electrochemical oxidation reaction of the target substance on the surface of the working electrode and the transfer of the resulting ions into the electrolyte. The reverse reaction occurs on the opposite (reference) electrode. As a result, an electric current begins to flow between the PP electrodes, the magnitude of which is proportional to the concentration of the substance being measured.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что электрохимический первичный преобразователь (ПП), состоящий из корпуса (3) (см. фиг. 1, 2), содержит чувствительный элемент (ЧЭ), на основе пористой гидрофильной диэлектрической пластины (8) с нанесенными на нее с двух сторон рабочим (12) и сравнительным (7) электродами на основе порошка из графита марки МПГ определенного фракционного состава с добавками оксидов переходных металлов. ЧЭ содержит электролит, удерживаемый поровой системой диэлектрической пластины, и установлен между токосъемными выводами (6, 13) внутри реакционной камеры (14) малого объема таким образом, что проба принудительно прокачивается через реакционную камеру над поверхностью рабочего электрода, а сравнительный электрод изолирован от контакта с ней. Каналы для подачи (2) и отвода пробы (10) реакционной камеры снабжены компрессионными фитингами (1, 11), обеспечивающими герметичное подключение ПП в газовый тракт прибора.The essence of the proposed invention lies in the fact that the electrochemical primary converter (PC), consisting of a housing (3) (see Figs. 1, 2), contains a sensitive element (SE), based on a porous hydrophilic dielectric plate (8) with a working (12) and a reference (7) electrodes applied to it on both sides, based on powder of graphite grade MPG of a certain fractional composition with additives of transition metal oxides. The PE contains an electrolyte retained by the porous system of the dielectric plate, and is installed between the current-collecting terminals (6, 13) inside the reaction chamber (14) of a small volume in such a way that the sample is forcibly pumped through the reaction chamber above the surface of the working electrode, and the reference electrode is insulated from contact with it. The channels for supplying (2) and removing (10) the sample from the reaction chamber are equipped with compression fittings (1, 11), ensuring a hermetically sealed connection of the PC to the gas tract of the device.

Подавляющее большинство серийно выпускаемых электрохимических ПП, предназначенных для газового анализа, снабжено газопроницаемой мембраной со стороны рабочего электрода, обеспечивающей диффузию пробы к электродной системе и, одновременно, исключающей вытекание электролита из внутреннего объема ПП. Использование в конструкции газопроницаемой мембраны значительно снижает чувствительность и накладывает ограничения на применение ПП при анализе малых значений концентрации.The vast majority of commercially available electrochemical PPs designed for gas analysis are equipped with a gas-permeable membrane on the working electrode side, which ensures sample diffusion to the electrode system while simultaneously preventing electrolyte leakage from the PP's interior. The use of a gas-permeable membrane significantly reduces sensitivity and limits the PP's use in analyzing low concentrations.

Конструкция ЧЭ разработанного ПП обеспечивает работу при непосредственном контакте пробы с чувствительным слоем рабочего электрода, что позволяет полностью отказаться от использования газопроницаемой мембраны. Данное конструктивное решение значительно повышает чувствительность к целевому компоненту и сокращает время отклика, но при этом отказ от использования газопроницаемой мембраны увеличивает скорость испарения электролита находящегося в чувствительном слое рабочего электрода, что может приводить к снижению чувствительности и быстродействия.The design of the SE of the developed PP ensures operation with direct contact of the sample with the sensitive layer of the working electrode, eliminating the need for a gas-permeable membrane. This design solution significantly increases sensitivity to the target component and reduces response time. However, eliminating the gas-permeable membrane increases the evaporation rate of the electrolyte in the sensitive layer of the working electrode, which can lead to a decrease in sensitivity and response time.

Для компенсации данного эффекта в конструкции ПП предусмотрены буферный резервуар с электролитом (5) для подпитки ЧЭ, и диффузионный капилляр (4, 9), обеспечивающий связь ЧЭ с резервуаром. Капилляр обеспечивает транспорт паров электролита к ЧЭ и ограничивает скорость диффузии паров на необходимом уровне. В качестве дополнительной меры для снижения скорости испарения электролита в диэлектрическую пластину ЧЭ вводится влагоудерживающий компонент. При необходимости может выполняться дозаправка/замена электролита в резервуаре.To compensate for this effect, the PCB design includes a buffer reservoir with electrolyte (5) for replenishing the SE, and a diffusion capillary (4, 9) connecting the SE to the reservoir. The capillary ensures the transport of electrolyte vapor to the SE and limits the vapor diffusion rate to the required level. As an additional measure to reduce the rate of electrolyte evaporation, a moisture-retaining component is introduced into the SE dielectric plate. The electrolyte in the reservoir can be refilled or replaced if necessary.

Разработанные составы катализатора и электролита обеспечивают необходимое значение чувствительности и высокую селективность к целевому компоненту. Для дополнительного повышения селективности между электродами ПП поддерживается определенное внешнее значение разности потенциалов.The developed catalyst and electrolyte compositions ensure the required sensitivity and high selectivity for the target component. To further enhance selectivity, a specific external potential difference is maintained between the PP electrodes.

Внедренные технические решения обеспечивают стабильность характеристик ПП в широком диапазоне относительной влажности (от 15 до 90 % Rh) и повышенном (до +50°С) значении температуры окружающей среды.The implemented technical solutions ensure the stability of the PP characteristics in a wide range of relative humidity (from 15 to 90% Rh) and elevated (up to +50°C) ambient temperatures.

Разработанный ПП для измерения концентрации паров гидразина и его производных имеет следующие преимущества:The developed PP for measuring the concentration of hydrazine vapors and its derivatives has the following advantages:

1 Пороговая чувствительность на уровне 0,02 млн-1.1 Threshold sensitivity at the level of 0.02 ppm .

2 Мгновенный отклик на подачу пробы с содержанием целевого компонента.2 Instant response to the supply of a sample containing the target component.

3 Высокая селективность к целевому компоненту.3 High selectivity to the target component.

4 Достаточно простая технология изготовления ПП. Данное преимущество реализуется за счет того, что для приготовления каталитической массы электродов не требуется сложных и дорогостоящих технологий, а при изготовлении ЧЭ необходимо нанести электроды в виде слоя определенной толщины на противоположные стороны гидрофильной диэлектрической пластины и выполнить их фиксацию путем прессования.4. The manufacturing technology for PP is relatively simple. This advantage is realized because the preparation of the catalytic mass of the electrodes does not require complex and expensive technologies, whereas the production of the SE requires applying the electrodes as a layer of a certain thickness to opposite sides of a hydrophilic dielectric plate and fixing them in place by pressing.

г) Осуществление изобретенияd) Implementation of the invention

Отказ от использования в конструкции ПП газопроницаемой мембраны, помимо описанных преимуществ, привел к возникновению некоторых нежелательных последствий, ограничивающих возможности применения ПП при непрерывной подаче пробы, а именно:The refusal to use a gas-permeable membrane in the PP design, in addition to the advantages described, led to the emergence of some undesirable consequences that limit the possibilities of using PP with continuous sample supply, namely:

1 Дрейф фонового тока, возникающий за счет накопления целевого компонента в электролите ЧЭ при недостаточной каталитической активности рабочего электрода.1 Drift of background current arising due to accumulation of the target component in the electrolyte of the SE with insufficient catalytic activity of the working electrode.

2 Снижение чувствительности к целевому компоненту за счет возникновения реакции окисления целевого компонента, накопленного в электролите ЧЭ, на электроде сравнения и возникновению «паразитного» тока, противоположного току основной окислительно-восстановительной реакции.2 A decrease in sensitivity to the target component due to the occurrence of an oxidation reaction of the target component accumulated in the electrolyte of the SE on the reference electrode and the occurrence of a “parasitic” current opposite to the current of the main oxidation-reduction reaction.

Избежать недостатков, характерных для разработанной конструкции ПП, позволило применение режима циклической подачи пробы или режима газовой модуляции.The use of a cyclic sample feed mode or a gas modulation mode made it possible to avoid the disadvantages characteristic of the developed PP design.

Для этого была разработана пневматическая схема прибора, обеспечивающая принудительную подачу пробы на ПП в режиме непрерывной газовой модуляции. Пневматическая схема прибора приведена на фиг 3.For this purpose, a pneumatic circuit was developed for the device, providing forced sample delivery to the PP in continuous gas modulation mode. The pneumatic circuit for the device is shown in Fig. 3.

В состав пневматической схемы прибора входят следующие основные узлы:The pneumatic circuit of the device includes the following main components:

1 - огнепреградители на входе и на выходе газового тракта прибора, обеспечивающие выполнение требований взрывозащиты;1 - flame arresters at the inlet and outlet of the gas tract of the device, ensuring compliance with explosion protection requirements;

2 - трехходовой электромагнитный клапан, обеспечивающий работу прибора в режиме газовой модуляции и обеспечивающий подачу на ПП пробы или «нулевого» газа;2 - a three-way electromagnetic valve that ensures the operation of the device in gas modulation mode and supplies the sample or “zero” gas to the PP;

3 - поглощающий фильтр с высокой сорбционной емкостью по отношению к измеряемому веществу, предназначенный для создания «нулевого» газа из пробы;3 - an absorbing filter with high sorption capacity in relation to the measured substance, designed to create a “zero” gas from the sample;

4 - электрохимический первичный преобразователь;4 - electrochemical primary converter;

5 - блок датчиков расхода, температуры и влажности, предназначенный для автоматического поддержания заданного значения расхода и компенсации влияния на выходной сигнал ПП изменения температуры и влажности пробы;5 - a block of flow, temperature and humidity sensors designed to automatically maintain a set flow rate and compensate for the impact of changes in temperature and humidity of the sample on the output signal of the PP;

6 - регулятор расхода;6 - flow regulator;

7 - побудитель расхода, обеспечивающий принудительный отбор пробы.7 - flow stimulator, providing forced sampling.

При помощи пневматической схемы газоанализатора на ПП с определенной цикличностью подается анализируемая проба, а затем «нулевой» газ. «Нулевым» газом является проба, очищенная сорбционным фильтром газоанализатора от измеряемого компонента. В результате ПП формирует сигнал, примерный вид которого приведен на фиг. 4. Площадь, ограниченная «нулевой линией» и кривой изменения сигнала в каждом цикле «подача-продувка» пропорциональна измеренному значению концентрации.Using the gas analyzer's pneumatic circuit, the sample to be analyzed is fed to the PP at a predetermined rate, followed by a "zero" gas. The "zero" gas is the sample purified by the gas analyzer's sorption filter to remove the measured component. As a result, the PP generates a signal, an approximate form of which is shown in Fig. 4. The area bounded by the "zero line" and the signal change curve in each "feed-purge" cycle is proportional to the measured concentration value.

Подбор соотношения времени подачи пробы и продувки «нулевым» газом, а также общей длительности цикла измерения позволяет обеспечить необходимую величину чувствительности прибора к измеряемому компоненту (диапазон измеряемых концентраций) и уменьшить время срабатывания пороговой сигнализации.Selecting the ratio of sample feed time and purge time with zero gas, as well as the overall duration of the measurement cycle, allows for the required sensitivity of the device to the measured component (range of measured concentrations) and a reduction in the threshold alarm response time.

Физико-химические свойства измеряемых веществ привели к необходимости тщательного подбора конструкционных материалов ПП и оптимизации его конструкции, а также к повышенным требованиям к качеству обработки и очистки внутренних поверхностей деталей, так как гидразин и его производные обладают высокой реакционной способностью и могут взаимодействовать с материалами, посторонними включениями, окислами или продуктами загрязнения.The physicochemical properties of the measured substances necessitate careful selection of PP construction materials and optimization of its design, as well as increased requirements for the quality of processing and cleaning of the internal surfaces of parts, since hydrazine and its derivatives are highly reactive and can interact with materials, foreign inclusions, oxides, or contamination products.

В настоящее время разработана и внедрена в производство серия электрохимических ПП, предназначенных для измерения гидразина, гидразин-гидрата и несимметричного диметилгидразина (гептила), в основе работы которых использован принцип действия заявленного изобретения. На базе данных ПП создан серийно выпускаемый автоматический датчик-газоанализатор, применяемый на объектах атомной энергетики и объектах наземной структуры оборонно-промышленного комплекса.A series of electrochemical PDs designed for measuring hydrazine, hydrazine hydrate, and unsymmetrical dimethylhydrazine (heptyl) has been developed and put into production. These PDs are based on the operating principle of the claimed invention. A commercially available automatic gas analyzer/sensor has been created using these PDs and is used at nuclear power facilities and ground-based defense industry facilities.

д) краткое описание чертежей, иных графических материаловd) a brief description of drawings and other graphic materials

Фиг. 1 Внешний вид серийно выпускаемого электрохимического ППFig. 1 External appearance of a serially produced electrochemical PP

Фиг. 2 Схематичное изображение конструкции ППFig. 2 Schematic representation of the design of the PP

Фиг. 3 Пневматическая схема прибораFig. 3 Pneumatic diagram of the device

Фиг. 4 Циклограмма ПП в режиме газовой модуляции.Fig. 4. Cyclogram of the PP in gas modulation mode.

Claims (1)

Электрохимический первичный преобразователь (ПП), состоящий из корпуса, в котором размещены реакционная камера, электродная система, буферный резервуар с электролитом, диффузионный капилляр, каналы для подачи и отвода пробы, снабженные компрессионными фитингами, при этом электродная система выполнена в виде двухэлектродного чувствительного элемента (ЧЭ), являющегося конструктивным элементом - поверхностью реакционной камеры и представляющего собой пористую гидрофильную полимерную пластину с электролитом, находящимся в пластине в связанном состоянии, а электроды расположены на пористой гидрофильной полимерной пластине с двух ее противоположных сторон таким образом, что чувствительный слой рабочего электрода расположен в реакционной камере и имеет непосредственный контакт с газовой пробой, сравнительный электрод изолирован от контакта с ней, а торцевая поверхность гидрофильной полимерной пластины ЧЭ связана с буферным резервуаром, заполненным электролитом, посредством диффузионного капилляра, входное отверстие которого не имеет прямого контакта с электролитом из буферного резервуара в любом пространственном ПП, что исключает повреждение ЧЭ жидкостью, обеспечивая работоспособность ПП в широком диапазоне относительной влажности анализируемой пробы.An electrochemical primary transducer (PT) consisting of a housing in which a reaction chamber, an electrode system, a buffer reservoir with electrolyte, a diffusion capillary, channels for feeding and removing a sample, equipped with compression fittings, are placed, wherein the electrode system is made in the form of a two-electrode sensitive element (SE), which is a structural element - the surface of the reaction chamber and is a porous hydrophilic polymer plate with an electrolyte located in the plate in a bound state, and the electrodes are located on the porous hydrophilic polymer plate on its two opposite sides in such a way that the sensitive layer of the working electrode is located in the reaction chamber and has direct contact with the gas sample, the reference electrode is insulated from contact with it, and the end surface of the hydrophilic polymer plate of the SE is connected to the buffer reservoir filled with electrolyte, by means of a diffusion capillary, the inlet of which does not have direct contact with the electrolyte from the buffer reservoir in any spatial PT, which eliminates damage to the sensitive element by liquid, ensuring the operability of the PP in a wide range of relative humidity of the analyzed sample.
RU2025100697A 2025-01-16 Electrochemical primary transducer for measuring the concentration of hydrazine vapours and its derivatives RU2849140C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2849140C1 true RU2849140C1 (en) 2025-10-22

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU549727A1 (en) * 1975-09-24 1977-03-05 Научно-исследовательский институт строительной физики Contact primary humidity converter
SU741132A1 (en) * 1978-01-30 1980-06-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Медицинского Приборостроения Primary transducer of electrochemical gas analyzer
FR2772481B1 (en) * 1997-12-13 2001-08-10 Draeger Sicherheitstech Gmbh ELECTROCHEMICAL DETECTOR WITH OPEN HOUSING
RU2646419C1 (en) * 2016-12-19 2018-03-05 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) Electric sensor for vapors of hydrazine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU549727A1 (en) * 1975-09-24 1977-03-05 Научно-исследовательский институт строительной физики Contact primary humidity converter
SU741132A1 (en) * 1978-01-30 1980-06-15 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Медицинского Приборостроения Primary transducer of electrochemical gas analyzer
FR2772481B1 (en) * 1997-12-13 2001-08-10 Draeger Sicherheitstech Gmbh ELECTROCHEMICAL DETECTOR WITH OPEN HOUSING
RU2646419C1 (en) * 2016-12-19 2018-03-05 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) Electric sensor for vapors of hydrazine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dossi et al. An electrochemical gas sensor based on paper supported room temperature ionic liquids
Hersch Trace monitoring in gases using galvanic systems
JP2648337B2 (en) Acid gas sensor
US3966579A (en) Apparatus for measuring alcohol concentrations
US10139362B2 (en) Sensor head, electrochemical sensor, and method for using electrochemical sensor
TWI470219B (en) Hand-held systems and methods for detection of contaminants in a liquid
RU2398219C1 (en) Semiconductor gas analyser
US3322662A (en) Electrolytic oxygen sensor
EP2975390A1 (en) Amperometric electrochemical gas sensing apparatus and method for measuring oxidising gases
CN104303051A (en) Method and apparatus for measuring total organic content of water streams
US4201634A (en) Method for the detection of hydrazine
RU2849140C1 (en) Electrochemical primary transducer for measuring the concentration of hydrazine vapours and its derivatives
RU2423688C1 (en) Nano-semiconductor gas analyser
Bhat et al. Mechanistic aspects of nitrate ion reduction on silver electrode: estimation of O–NO 2− bond dissociation energy using cyclic voltammetry
US4235689A (en) Apparatus for detecting traces of a gas
Xie et al. A Solid‐State Ozone Sensor Based on Solid Polymer Electrolyte
RU218460U1 (en) Electrochemical gas and vapor detector
US20100147705A1 (en) Amperometric Sensor and Method for the Detection of Gaseous Analytes Comprising A Working Electrode Comprising Edge Plane Pyrolytic Graphite
EP1672362B1 (en) Coulometric water vapor sensor
RU173647U1 (en) SEMICONDUCTOR SENSOR MODULE WITH ALLOYED GAS-SENSITIVE LAYER
JP2954174B1 (en) Constant potential electrolytic gas sensor
Chiba et al. Plate-shaped silver/silver halide reference electrode for determination of fluoride ion in microliter solution with fluoride ion selective electrode
CN107850562B (en) Electrochemical measuring cell for measuring the content of chlorine compounds in water
US3432404A (en) Method and apparatus for continuously determining the oxygen content of gases
RU188989U1 (en) SEMICONDUCTOR GAS SENSOR FOR DETECTING CARBON MONOXIDE