DE2401134A1 - ELECTROLYTIC CELL - Google Patents

ELECTROLYTIC CELL

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DE2401134A1
DE2401134A1 DE19742401134 DE2401134A DE2401134A1 DE 2401134 A1 DE2401134 A1 DE 2401134A1 DE 19742401134 DE19742401134 DE 19742401134 DE 2401134 A DE2401134 A DE 2401134A DE 2401134 A1 DE2401134 A1 DE 2401134A1
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housing
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gas
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DE19742401134
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ZF International UK Ltd
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Lucas Industries Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/26Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating electrochemical variables; by using electrolysis or electrophoresis
    • G01N27/403Cells and electrode assemblies
    • G01N27/406Cells and probes with solid electrolytes
    • G01N27/407Cells and probes with solid electrolytes for investigating or analysing gases

Description

COHAUSZ & FLCRACKCOHAUSZ & FLCRACK

PATENTANWALTSKÜRO 4 DÜSSELDORF SCHUMANN8TR. 97PATENT ANWALTSKÜRO 4 DÜSSELDORF SCHUMANN8TR. 97

PATENTANWÄLTE: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ · Dipl.-Ing. W. FLORACK · Dipl.-lng. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBERPATENT LAWYERS: Dipl.-Ing. W. COHAUSZ Dipl.-Ing. W. FLORACK Dipl.-Ing. R. KNAUF · Dr.-Ing., Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. GERBER

Joseph Lucas (Industries) LimitedJoseph Lucas (Industries) Limited

Well StreetWell Street

GB-Birmingham 9. Januar I974GB-Birmingham January 9th I974

Elektrolytisohe ZelleElectrolytic cell

Die Erfindung betrifft eine elektrolytische Zelle zum Messen des Oygenpotentials von Gasen.The invention relates to an electrolytic cell for measuring the Oxygen potentials of gases.

Eine Zelle besteht in einer Ausführung der Erfindung aus einem elektrisch leitenden Gehäuse, einem vom Gehäuse getragenen Hohlkörper, der aus einem massiven, anionischen Elektrolyten gebildet ist, einer ersten außerhalb des Körpers sitzenden Elektrode, die elektrisch mit dem Gehäuse verbunden ist, derart, daß im Einsatz · Außenanschlüsse an die erste Elektrode über das Gehäuse herstellbar sind, einer zweiten in dem Körper sitzenden Elektrode, wobei die erste und die zweite Elektrode im Einsatz mit einer elektrischen Schaltung verbunden sind, zu der der Körper gehört, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß im Einsatz dann, wenn das Oxygenpotential eines Gahes zu messen ist, das Gas in Kontakt mit einer der Elektroden gelangen kann, während ein Material mit einem bekannten Oygenpotential in Kontakt mit der anderen Elektrode gelangen kann, derart, daß ein elektrisches Potential zwischen den Elektroden entsteht, das von dem Oxygenpotential des Gases abhängt, und Mitteln zum Abdichten des Innenraums des Körpers gegen das Gehäuse.In one embodiment of the invention, a cell consists of an electrically conductive housing, a hollow body carried by the housing, which is formed from a massive, anionic electrolyte, a first electrode located outside the body, the is electrically connected to the housing in such a way that in use external connections to the first electrode can be established via the housing are, a second in the body seated electrode, wherein the first and the second electrode in use with an electrical Circuit are connected to which the body belongs, such an arrangement is provided that in use when To measure the oxygen potential of a gas, the gas is in contact with one of the electrodes while a material with a known oxygen potential is in contact with the other electrode can reach in such a way that an electrical potential is created between the electrodes, which depends on the oxygen potential of the gas, and means for sealing the interior of the body from the housing.

Vorzugsweise spannen Pedermittel die Außenfläche des Körpers in Kontakt mit der ersten Elektrode.Preferably, Peder means tension the outer surface of the body Contact with the first electrode.

28 00628 006

Wa/'Ti - 2 -Wa / 'Ti - 2 -

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Eine elektrolytische Zelle nach einer anderen Ausführung der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen im Gehäuse sitzenden Hohlkörper aus einem massiven, anionischen Elektrolyten, eine von dem Gehäuse getragene erste Elektrode, die außerhalb des Körpers sitzt, Die Außenfläche des Körpers in Kontakt mit der ersten Elektrode spannende Federmittel, eine zweite in dem Körper aufgenommene Elektrode, wobei die erste und die zweite Elektrode im Einsatz in eine elektrische Schaltung eingeschaltet sind, zu der der Körper gehört, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß im Einsatz dann, wenn das Oyxgenpotential eines Gases gemessen werden soll, dem Gas die Möglichkeit gegeben wird, in Kontakt mit einer der Elektroden zu gelangen, während einem Material, das ein bekanntes Ozygenpotential hat, die Möglichkeit gegeben wird, in Kontakt mit der anderen Elektrode zu gelangen, derart, daß ein elektrisches Potential zwischen den Elektroden entsteht, das von dem Oxygenpotential des Gases abhängt, wobei die Zelle ferner Mittel zum Abdichten des Innenraums des Körpers gegen das Gehäuse aufweist.An electrolytic cell according to another embodiment of the invention is characterized by a housing, a hollow body seated in the housing made of a solid, anionic electrolyte, a first electrode carried by the housing and seated outside the body, the outer surface of the body in contact with the first Electrode tensioning spring means, a second electrode received in the body, the first and second electrodes in use are switched into an electrical circuit to which the body belongs, such an arrangement being provided that im Used when the oxygen potential of a gas is to be measured, the gas is given the opportunity to come into contact with one of the Electrodes while allowing a material that has a known ozygous potential to come into contact with to reach the other electrode, in such a way that an electrical potential arises between the electrodes, which is determined by the oxygen potential of the gas, the cell further comprising means for sealing the interior of the body from the housing.

Zweckmäöigerweise dürcken die Federmittel die zweite Elektrode ebenfalls in Kontakt mit der Innenfläche des Körpers.The spring means expediently also press the second electrode in contact with the inner surface of the body.

Zweckmäßigerweise weisen die Mittel zum Abdichten eine Gleitdichtung auf, die sich zwischen der Aueßnfläche des Körpers und der Innenfläche des Gehäuses erstreckt.The means for sealing expediently have a sliding seal which extends between the outer surface of the body and the inner surface of the housing.

Vorteilhafterweise ist die erste Elektrode perforiert, und vorzugsweise hat sie die Form eines Gitters.Advantageously, the first electrode is perforated, and preferably it has the shape of a lattice.

Alternativ weist die erste Elektrode eine Wicklung auf, die sich um nach innen gerichtete Partien des Gehäuses erstreckt.Alternatively, the first electrode has a winding that turns around inwardly directed portions of the housing extends.

Zweckmäßigerweise weist jede Elektrode aus Platin oder aus einer Gold/Palladium-Legierung gebildet.Each electrode is expediently made from platinum or from a gold / palladium alloy.

Torzugsweise ist der Körper aus einem gesinterten Gemisch a^' Zirkondioxid und Calciumoxid gebildet.Torzugsweise the body is formed from a sintered mixture of a ^ 'zirconia and calcium oxide.

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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen sind:The invention is explained in more detail below with reference to the drawings. In the drawings are:

Fig. 1 eine Einzelheit im Schnitt, die eine elektrolytische Zelle nach einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt,Fig. 1 is a detail in section showing an electrolytic cell according to a first embodiment of the invention,

Fig. 2, 3 und 4 eine Seiten-, End- bzw. Schnittdarsteilung im vergrößerten Maßstab eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Zelle,FIGS. 2, 3 and 4 show a side, end and sectional representation on an enlarged scale Scale of part of the cell shown in Fig. 1,

Fig. 5 eine Einzelheit in schematischer Darstellung einer elektrolytischen Zelle nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, und5 shows a detail in a schematic representation of an electrolytic Cell according to a second embodiment of the invention, and

Fig. 6 eine der Fig. 1 ähnliche Darstellung, in der ein drittes Ausführungsbeispiel gezeigt ist.6 shows a representation similar to FIG. 1, in which a third exemplary embodiment is shown.

Gemäß Fig. 1 bis 4 weist die Zelle des ersten Ausführungsbeispiels ein langgestrecktes, im wesentlichen zylindrisches, elektrisch leitendes Gehäuse 11 auf, das aus einer ITickel/Eisen-Basis-Legierung gebildet ist, wie sie von der Firma International Nickel Corporation als Inconel 600 geliefert wird. Das Gehäuse 11 ist an beiden Enden offen, und an einem Ende 12 ist es mit vier im Winkelabstand angeordneten, sich axial erstreckenden Schlitzen 13 (Fig. 2) versehen. Das Ende 12 des Gehäuses ist damit in vier getrennte Partien 14 geteilt, von denen ein gegenüberliegendes Paar nach innen gebogen ist und eine erste Elektrode 15 trägt. Die Elektrode 15 ist damit elektrisch mit dem Gehäuse 11 verbunden, so daß im Einsatz Außenanschlüsse mit der Elektrode 15 über das Gehäuse hergestellt werden können. Die Elektrode 15 wird daudurch hergestellt, daß um die beiden nach innen gerichteten Partien 14 des Gehäuses ein Stück Draht gewickelt wird, der aus einer Legierung aus 94 Gew.-/£ Giold und 6 Gew.-5o Palladium gebildet ist. Das verbleibende Paar Partien 14 wird dann über die Elektrode 15 gebogen, um damit die nach innen gerichteten Partien 14 abzustützen. In einer Abwandlung (nicht dargestellt) sind die "beiden verbleibenden Partien 14 miteinander verschweißt, um eine weitere Abstützung für die nach innen gerichteten Partien 14 zu schaffen.According to FIGS. 1 to 4, the cell of the first embodiment an elongated, substantially cylindrical, electrically conductive Housing 11, which is made of an ITickel / iron-based alloy as supplied by International Nickel Corporation as Inconel 600. The housing 11 is on both Ends open, and at one end 12 it is provided with four angularly spaced axially extending slots 13 (Fig. 2). The end 12 of the housing is thus divided into four separate parts 14, of which an opposing pair is bent inward and a first electrode 15 carries. The electrode 15 is thus electrically connected to the housing 11, so that external connections in use can be made with the electrode 15 via the housing. The electrode 15 is made by being around the two Inwardly facing portions 14 of the housing, a piece of wire is wound which is made of an alloy of 94 wt .- / £ Giold and 6 Weight-5o palladium is formed. The remaining pair of games 14 becomes then bent over the electrode 15 to allow the inward facing Support parts 14. In a modification (not shown) the "two remaining parts 14 are welded together to to create a further support for the inwardly directed parts 14.

In dem Gehäuse 11 sitzt ein hohler, langgestreckter feuerfester Kör-In the housing 11 sits a hollow, elongated refractory body

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per 16 in der Form eines gesinterten Gemisches aus Zirkoniumdioxid und Calciumoxid. An einem Ende ist der Körper 16 geschlossen und trägt eine Wicklung i6a, die aus dem gleichen Material wie die Elektrode 15 gebildet ist und die an der Außenseite an der Elektrode 15 angreift. Das andere Ende des Körpers 16 ist offen, und in dem Körper ist eine Aluminiumoxidröhre 17 aufgenommen, die an einem Ende aus dem Körper in eine Bohrung 18 in einem Messingkontaktglied 19 vorsteht, um einen O-Hing 21 gegen die Wand der Bohrung zu halten. Am Kontaktglied 19 ist durch eine Madenschraube 22 ein Stück Inconeldraht 23 befestigt, das sich in die Röhre 17 zum geschlossen Ende des Körpers 16 erstreckt, wo der Draht eine Schlaufe 2Ja bildet, die sich im rechten Winkel zum Rest des Drahts 23 erstreckt. Ein Stück Gold/ Palladiumdraht ist elektrisch mit dem Draht 23 verbunden und wendelförmig um die Schlaufe 23a herumgebwickelt, um eine zweite Elektrodek 24 im wesentlichen in toroidaler Form zu bilden. Es versteht sich natürlich, daß im Einβatζ Außenanschlüsse an die zweite Elektrode 24 durch das Kontaktglied 19 und den Draht 23 hergestellt werden können.per 16 in the form of a sintered mixture of zirconia and calcium oxide. At one end the body 16 is closed and carries a winding i6a made of the same material as the electrode 15 is formed and which engages the electrode 15 on the outside. The other end of the body 16 is open, and in that Body is an alumina tube 17 added at one end protrudes from the body into a bore 18 in a brass contact member 19 to hold an O-Hing 21 against the wall of the bore. A piece of inconel wire is attached to the contact member 19 by means of a grub screw 22 23 attached, which extends into the tube 17 to the closed end of the Body 16 extends where the wire forms a loop 2Ja which extends extends at right angles to the remainder of the wire 23. A piece of gold/ Palladium wire is electrically connected to the wire 23 and is helical wrapped around the loop 23a, around a second electrodec 24 to form substantially in a toroidal shape. It goes without saying, of course, that external connections to the second electrode 24 can be made by the contact member 19 and the wire 23.

An dem Ende, das von der Elektrode 15 abgewandt ist, ist das Gehäuse 11 mit einem nach außen gerichteten Flansch 25 versehen, an den ein Brückenglied 26 angeschraubt ist, das sich über das Kontakglied erstreckt, ebenso über das offene Ende des Körpers 16. Zwischen dem Brückenglied 26 und dem Flansch 25 ist eine Ringscheibe 20 und eine Gleitringdichtung 27 aus Siliziumgummi eingefangen, wobei sich der Körper 16 durch das Loch in der Dichtung erstreckt. Ferner ist die Anordnung der Dichtung 27 eine solche, daß ihre innere Peripherie gegen die Außenfläche des Körpers 16 gebogen ist, so daß die Innenseite des Körpers gegen das Gehäuse 11 abgedichtet ist. Eine Endkappe 28 aus Flußstahl, die vom Flansch 25 getragen wird, erstreckt sich über das Brückenglied 26, das wiederum eine Schraubendruckfeder 29 gegen einen isolierenden Tufnol-Block 31 hält, der am Kontaktglied 19 sitzt. Die Feder 29 drückt damit den Block 31, das Kontaktglied 19 und die Röhre 17 in Richtung auf das geschlossene Ende des Körpers 16. Die Elektrode 24 wird also von der Röhre unter der Wirkung der Feder 29 gegen die Innenfläche des Körpers 16 gespannt, und dabei wird weiter die Außenfläche des Körpers 16 und die Wick-At the end facing away from the electrode 15 is the housing 11 is provided with an outwardly directed flange 25 to which a bridge member 26 is screwed, which extends over the contact member extends, also over the open end of the body 16. Between the bridge member 26 and the flange 25 is an annular disc 20 and a Silicon rubber face seal 27 captured with body 16 extending through the hole in the seal. Furthermore, the Arrangement of the seal 27 such that its inner periphery is bent against the outer surface of the body 16 so that the inside of the body is sealed against the housing 11. An end cap 28 made of mild steel, which is carried by the flange 25, extends over the bridge member 26, which in turn is a helical compression spring 29 holds against an insulating Tufnol block 31 which is attached to the contact member 19 seated. The spring 29 thus pushes the block 31, the contact member 19 and the tube 17 in the direction of the closed end of the Body 16. The electrode 24 is thus tensioned by the tube under the action of the spring 29 against the inner surface of the body 16, and the outer surface of the body 16 and the winding

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lung I6a gegen die Elektrode 15 gespannt.treatment I6a tensioned against the electrode 15.

Urn im Gebrauch das Ozygenpotential eines Gases zu messen, werden die Elektroden 15» 24 zunächst an eine Spannungsmeßvorrichtung (nicht dargestellt) angeschlossen, beispielsweise an ein Röhren-Voltmeter, so daß ein elektrischer Stromkreis zwischen den Elektroden 15, 24 durch den Körper 16 geschlossen wird, wobei es sich versteht, daß die Röhre einen massiven anionischen Elektrolyten bildet. Das zu prüfende Gas wird dann in Kontakt mit der Elektrode 15 gebacht, ebenso mit der Außenseite des Körpers 16, während gleichzeitig ein Medium mit bekannten Oxygenpotential, beispielsweise Luft, in eine Einlaßleitung 32 eingeführt wird, die im Kontaktglied 19 vorgesehen ist und mit der Röhre 17 in Verbindung steht. Das Medium mit dem bekannten Oxygenpotential gelangt damit in Kontakt mit der Elektrode 24 und mit der Innenfläche des Körpers 16, so daß zwischen den Elektroden 15, 24 ein elektrisches Potential entsteht, das von der Differenz zwischen den Oxygenpotentialen des zu prüfenden Gases und des Mediums mit dem bekannten Oxygenpotential in bekannter Weise abhängt. Aus der Anzeige, die man an dem Spannungsmeßvorrichtung er- ~ hält, läßt sich also das Oxygenpotential des zu prüfenden Gases errechnen. Es versteht sich, daß die Vorrichtung auch erfolgreLch in einer Weise verwendet werden kann, die umgekehrt zu der vorstehend beschriebenen vonstattengeht, und in diesem Pail wird das zu prüfende Gas in den Körper 16 durch die Leitung 32 eingeführt, und Luft oder ein anderes geeignetes Medium bekannten Oxygenpotentials wird zum Umgeben der ersten Elektrode 15 verwendet. Eine solche Anordnung kann vorteilhaft in der Analyse von Gaszylindern eingesetzt werden.In order to measure the ozygous potential of a gas in use the electrodes 15 »24 first connected to a voltage measuring device (not shown), for example to a tube voltmeter, so that an electrical circuit is closed between the electrodes 15, 24 through the body 16, whereby it is understands that the tube forms a massive anionic electrolyte. The gas to be tested is then in contact with the electrode 15 brought, also with the outside of the body 16, while at the same time a medium with known oxygen potential, for example air, is introduced into an inlet line 32 provided in the contact member 19 is and with the tube 17 is in communication. The medium with the known oxygen potential comes into contact with the electrode 24 and with the inner surface of the body 16 so that between the Electrodes 15, 24 an electrical potential arises from the Difference between the oxygen potentials of the gas to be tested and of the medium with the known oxygen potential depends in a known manner. From the display that can be seen on the voltage measuring device holds, so the oxygen potential of the gas to be tested can be calculated. It goes without saying that the device can also be used successfully in can be used in a manner which is the reverse of that described above, and in this pail that is to be tested Gas is introduced into body 16 through line 32, and air or another suitable medium of known oxygen potential used to surround the first electrode 15. Such an arrangement can be used to advantage in the analysis of gas cylinders.

Gemäß Fig. 5 weist die Zelle des zweiten Ausführungsbeispiels ein langgestrecktes, im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 111 auf, das aus Inconel gefertigt ist und damit elektrisch leitend ist* An seinem einen Ende ist das Gehäuse 111 teilweise durch eine einstückige Abdeckung 113 verschlossen, in der sich ein Loch 114 befindet. An der Innenfläche der Abdeckung II3 sitzt eine erste Elektrode II5 in der Form eines Platingitters, und sie erstreckt sich über das Loch 114· Die Elektrode ist damit elektrisch mit dem Gehäuse 111 an dem Ende 112 verbunden, so daß im Gebrauch elektriche Äueßenanschlüsse an dieAccording to FIG. 5, the cell of the second exemplary embodiment has a elongated, essentially cylindrical housing 111, which is made of Inconel and is therefore electrically conductive * On his At one end, the housing 111 is partially closed by a one-piece cover 113 in which a hole 114 is located. At the A first electrode II5 is seated in the inner surface of the cover II3 Shape of a platinum grid, and it extends over the hole 114 The electrode is thus electrically connected to housing 111 at end 112 so that external electrical connections to the

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Elektrode 113 über das Gehäuse 111 hergestellt werden können, das deshalb mit einer Anechlußpartie 116 am anderen Ende 117 des Gehäuses versehen ist.Electrode 113 can be produced via the housing 111, which therefore has a connection part 116 at the other end 117 of the housing is provided.

Im Gehäuse 111 sitzt ein hohler, langgestreckter feuerfester KörperIn the housing 111 sits a hollow, elongated refractory body

118 in der Form eines gesinterten Gemisches aus Zirkoniumdioxid118 in the form of a sintered mixture of zirconia

und Calciumoxid. Ein Ende des Körpers 118 ist geschlossen aund greift an seiner Außenfläche an der Elektrode 113 an. Das andere Ende des Körpers 118 ist offen, und in das offene Ende erstreckt sich eine Aluminiumoxidröhre 119 und ein Stück Inconeldraht 121. Der Draht 121 erstreckt sich in ddie Röhre 119 und führt zum geschlossenen Ende des Körpers 118, wobei der Draht 121 mit einem Stück Platindraht verbunden ist, der wahllose um die Innenfläche des Körpers herumgewickelt ist, um eine zweite Elektrode 122 zu bilden.and calcium oxide. One end of the body 118 is closed and engages on its outer surface on the electrode 113. The other end of the Body 118 is open and into the open end extends an alumina tube 119 and a length of inconel wire 121. The wire 121 extends into tube 119 and leads to the closed end of the body 118, the wire 121 being connected to a length of platinum wire that is randomly wrapped around the inner surface of the body to form a second electrode 122.

Am Ende 117 ist das Gehäuse 111 mit einer weiteren gelochten Abdekkung 12J versehen, durch die sich eine Einlaßröhre 124 erstreckt. In der Einlaßröhre ist gleitend eine Hülse 123 aufgenommen, die mit einem nach außen gerichteten Flansch 126 versehen ist, welcher sich gegen das Ende der Eöhre 119 legt, das aus dem Körper 118 vorsteht. Der flansch 126 schließt eine Schraubendruckfeder 127 gegen die Abdeckung 125 ein, se daß die Feder die Hülse 123 und damit die RöhreAt the end 117 is the housing 111 with a further perforated cover 12J through which an inlet tube 124 extends. A sleeve 123 is slidably received in the inlet tube, with an outwardly directed flange 126 which bears against the end of the tube 119 protruding from the body 118. The flange 126 closes a helical compression spring 127 against the cover 125 a, see that the spring, the sleeve 123 and thus the tube

119 in Richtung auf das geschlossene Ende des Körpers 11& spannt. Die Elektrode 122 wird also von der Röhre 119 unter der Wirkung der Feder 127 gegen die Innenfläche des Körpers 118 gespannt, der weiter die Außenfläche des Körpers 118 gegen die Elektrode 115 spannt. 119 towards the closed end of the body 11 & tensions. The electrode 122 is thus of the tube 119 under the action of Spring 127 biased against the inner surface of body 118, which further biases the outer surface of body 118 against electrode 115.

Ein Auslaßkanal 1428 ist im Gehäuse 111 zwischen der Abdeckung und dem offenen Ende des Körpers 118 gebildet, das wiederum eine Gleitringdichtung 129 gegen das Gehäuse 111 hält. Wenn im Einsatz das Oxygenpotential eines Gases gemessen werden soll, läßt man das Gas in das Loch 114 fließen, während ein weiteres gasförmiges Medium mit einem bekannten Oxygenpotential wie Luft durch das Gehäuse 111 zwischen der Einlaßröhre 124 und dem Auslaßkanal 128 durchgeht. Das zu prüfende Gas gelangt damit in Kontakt mit der Elektrode 113 und mit der Außenfläche des Körpers 118, und das weitere gasförmigeAn outlet channel 1428 is formed in the housing 111 between the cover and the open end of the body 118, which in turn is a Mechanical seal 129 against the housing 111 holds. If the oxygen potential of a gas is to be measured in use, that is not the case Gas will flow into hole 114 while another gaseous medium with a known oxygen potential such as air will flow through the housing 111 passes between the inlet tube 124 and the outlet passage 128. The gas to be tested thus comes into contact with the electrode 113 and with the outer surface of the body 118, and the further gaseous

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Medium fließt durch die Hülse 125 und die Röhre 119 in Kontakt mit der Elektrode 122 und der Innenfläche des Körpers 118. Ferner verhindert die Dichtung 129 ein Fließen des weiteren gasförmigen Mediums durch den Raum, der zwischen dem Körper 118 und dem Gehäuse 111 gebildet ist, in Kontakt mit der Elektrode 115 und dem zu prüfenden Gas. toie beim ersten Ausführungsbeispiel entsteht damit ein elektrisches Potential, das von der Differenz zwischen den Oxygenpotentialen des zu prüfenden Gases und des weiteren Gasmediums abhängt, und zwar zwischen der Elektrode 115 und der Elektrode 122, und es wird zweckmäßigerweise durch ein Eöhrenvoltmeter gemessen (nicht dargestellt). Ferner versteht es sich, daß wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel die Zelle in einer Art und Weise verwendet werden kann, die umgekehrt zu jener ist, die vorstehend beschrieben worden ist, d.h. mit dem zu prüfenden Gas in Kontakt mit der Elektrode 122 und mit dem weiteren gasförmigen Medium bekannten Oxygenpotentials in Kontakt mit der Elektrode 115.Medium flows through sleeve 125 and tube 119 in contact with the electrode 122 and the inner surface of the body 118. Furthermore, the seal 129 prevents the further gaseous medium from flowing by the space formed between the body 118 and the housing 111, in contact with the electrode 115 and the test-under-test Gas. toie in the first embodiment thus arises electrical potential derived from the difference between the oxygen potentials the gas to be tested and the further gas medium depends, namely between the electrode 115 and the electrode 122, and it is conveniently measured by a tube voltmeter (not shown). It is also understood that as in the preceding Embodiment the cell can be used in a manner reverse to that described above has been known, i.e. with the gas to be tested in contact with the electrode 122 and with the further gaseous medium Oxygen potential in contact with electrode 115.

Schließlich ist unter Bezugnahme auf Fig. 6 zu sehen, daß der Aufbau der Zelle nach dem dritten Ausführungsbeispiel im wesentlichen gleich dem des zweiten Ausführungsbeispiels ist, so daß gleiche Bezugszahlen zum Bezeichnen gleicher Teile verwendet werden. ¥ie jedoch zu sehen ist, ist die langgestreckte Röhre 118 des ersten Ausführungsbeispiels in der Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels durch einen Tiegel 131 ersetzt, der sich, obgelcih er wiederum aus einem gesintertem Gemisch aus Zirkoniumdioixd und Calciumoxid gefertigt ist, nur um eine vergleichsweise kurze Strecke längs des Gehäuses 111 von dem Ende 113 desselben erstreckt. Ferner hat die Elektrode 122 im zweiten Ausführungsbeispiel die Form eines Platingitters, von dem sich ein Draht 132 erstreckt, um eine Herstellung von Außenanschlüssen an die Elektrode zu ermöglichen. Der Draht ist vorzugsweise aus Inconel gefertigt, um aus dem gleichen Material wie das Gehäuse 111 zu bestehen. Diese Anordnung wird bevorzugt, weil das Gehäuse 111 und der Draht 132 dann kein Thermoelement bilden. Finally, referring to Fig. 6, it can be seen that the structure of the cell according to the third embodiment is essentially the same as that of the second embodiment, so that like reference numerals used to denote the same parts. However, what can be seen is the elongated tube 118 of the first embodiment Replaced in the device of the second embodiment by a crucible 131 which, although it is in turn made a sintered mixture of zirconium dioxide and calcium oxide is just a comparatively short distance along the housing 111 extends from end 113 thereof. Furthermore, in the second exemplary embodiment, the electrode 122 has the shape of a platinum grid, from which a wire 132 extends to enable external connections to be made to the electrode. The wire is preferably made of Inconel to be made of the same material as the housing 111. This arrangement is preferred because the housing 111 and the wire 132 then do not form a thermocouple.

AnsprücheExpectations

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Claims (11)

AnsprücheExpectations 1. Elektrolytische Zelle zum Messen des Oygenpotentials von Gasen, gekennzeichnet durch ein elektrisch leitendes Gehäuse, einen vom Gehäuse getragenen Hohlkörper, der aus einem massiven, anionischen Elektrolyten gebildet ist, eine erste außerhalb des Körpers sitzende Elektrode, die elektrisch mit dem Gehäuse verbunden ist, derart, daß im Einsatz Außenanschlüsse an die erste Elektrode über das Gehäuse herstellbar sind, eine zweite in dem Körper sitzende Elektrode, wobei die erste und die zweite Elektrode im Einsatz mit einer elektrischen Schaltung verbunden sind, zu der der Körper gehört, wobei eine solche Anordnung vorgesehen ist, daß im Einsatz dann, wenn das Oxygenpotential eines Gases zu messen ist, das Gas in Kontakt mit einer der Elektroden gelangen kann, während ein Material mit einem bekannten Oxygenpotential in Kontakt mit der anderen Elektrode gelangen kann, derart, daß ein elektrisches Potential zwischen den Elektroden entsteht, das von dem Oxygenpotential des Gases abhängt, und Mittel zum Abdichten des Innenraums des Körpers gegen das Gehäuse.1. Electrolytic cell for measuring the oxygen potential of gases, characterized by an electrically conductive housing, a hollow body carried by the housing, which consists of a solid, anionic Electrolyte is formed, a first sitting outside the body Electrode which is electrically connected to the housing in such a way that, in use, external connections to the first electrode via the housing can be produced, a second electrode seated in the body, the first and the second electrode in use with an electrical Circuit are connected to which the body belongs, such an arrangement is provided that in use when the oxygen potential of a gas is to be measured, the gas can come into contact with one of the electrodes, while a material with a known one Oxygen potential can come into contact with the other electrode in such a way that an electrical potential is created between the electrodes, which depends on the oxygen potential of the gas, and means for sealing the interior of the body from the housing. 2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stromzuführung aus dem gleichen leitenden Material wie das Gehäuse elektrisch mit der zweiten Elektrode verbunden ist, daerart, daß die Herstellung von Außenanschlüssen an die zweite Elektrode ermöglicht wird.2. Cell according to claim 1, characterized in that a power supply of the same conductive material as the housing is electrically connected to the second electrode, since the manufacture of external connections to the second electrode is made possible. 3. Zelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurchgekennzeichnet, daß Federmittel die Außenfläche des Körpers in Kontakt mit der ersten Elektrode spannen.3. Cell according to claim 1 or 2, characterized in that spring means tension the outer surface of the body in contact with the first electrode. 4· Elektrolytische Zelle zum Messen des Oxygenpotentials von Gasen, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, einen im Gehäuse sitzenden hohlen-Körper aus einem massiven, anionischen Elektrolyten, eine von dem Gehäuse getragene erste Elektrode, die jedoch außerhalb des Körpers sitzt, die Außenfläche des Körpers in Kontakt mit der ersten Elektrode spannende Federmittel, eine im Körper aufgenommene zweite Elektrode, wobei die erste und die zweite Elektrode im Einsatz mit einem elektrischen Stromkreis verbunden sind, zu dem der Körper ge-4 electrolytic cell for measuring the oxygen potential of gases, characterized by a housing, a hollow body seated in the housing made of a solid, anionic electrolyte, one of which Housing-borne first electrode, but sitting outside the body, the outer surface of the body in contact with the first electrode tensioning spring means, a second electrode received in the body, with the first and second electrodes in use connected to an electrical circuit to which the body Va/Ti - 2 -Va / Ti - 2 - 409832/07U409832 / 07U hört, wobei die Anordnung eine solche ist, daß im Einsatz dann, wenn das Oxygenpotential eines Gases zu messen ist, dem Gas die Möglichkeit des Inkontaktkommens mit einer der Elektroden gegeben wird, während ein Material mit einem bekannten Oxygenpotential die Möglichkeit eines Inkontaktkommens mit der anderen Elektrode gegeben wird, derart, daß ein elektrisches Potential zwischen den Elektroden entsteht, das von dem Oxygen*potential des Gases abhängt, wobei die Zelle ferner Mittel zum Abdichten des Innenren des Körpers gegen das Gehäuse aufweist.hears, whereby the arrangement is such that in use then, if the oxygen potential of a gas is to be measured, the gas is given the possibility of coming into contact with one of the electrodes while a material with a known oxygen potential increases the possibility of contact with the other electrode is given in such a way that an electrical potential is created between the electrodes, which depends on the oxygen * potential of the gas, the cell further comprising means for sealing the inner renal of the body from the housing. 5· Zelle nach Anspruch 5 oder 4i dadurch gekennzeichnet, daß die Federmittel auch die zweite Elektrode in Kontakt mit der Innenfläche des Körpers spannen.5 · Cell according to claim 5 or 4i, characterized in that the Spring means also bias the second electrode into contact with the inner surface of the body. 6. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abdichten einen Gleitring aufweisen, der sich zwischen der Aueßnfläche des Körpers und der Innenfläche des Gehäuses erstreckt.6. Cell according to one of claims 1 to 5 »characterized in that that the means for sealing comprise a sliding ring which is located between the outer surface of the body and the inner surface of the housing extends. 7* Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode perforiert ist.7 * cell according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the first electrode is perforated. 8. Zelle nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode die Form eines Gitters hat*.8. Cell according to claim 7 »characterized in that the first Electrode has the shape of a grid *. 9. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Elektrode eine Wicklung aufweist, die sich um nach innen gerichtete Partien des Gehäuses erstreckt.9. Cell according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the first electrode has a winding which extends around inwardly facing portions of the housing. 10. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 9>, dadurch gekennzeichnet, daß jede Elektrode aus Palatin oder einer Gold/Palladium-Legierung gebildet ist.10. Cell according to one of claims 1 to 9>, characterized in that that each electrode is formed from palatine or a gold / palladium alloy. 11. Zelle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper aus einem gesinterten Gemisch aus Zirkoniumdioxid und Calciumoxid gefertigt ist.11. Cell according to one of claims 1 to 10, characterized in that that the body is made of a sintered mixture of zirconia and calcium oxide. 409832/0714409832/0714
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