Ученые создали высоконадежный датчик кислорода

Команде исследователей удалось создать комбинированный электрохимический датчик кислорода, который отличается от аналогов повышенной надежностью и особенной конструкцией.

Датчик кислорода необходим для определения концентрации этого газа в выхлопах автомобилей, в металлургических процессах, а также в отработанных топочных газах. Показатели позволяют судить о соотношении топлива и воздуха, подающихся в двигатели автомобилей, а также о составе атмосферы и содержании кислорода в отработанных газах.

Новый датчик, который был представлен учеными, состоит из двух склеенных друг с другом пластинок. На них нанесены электроды с прикрепленными токоподводами. Чтобы откачивать кислород через электролит в виде ионов, к одной пластинке прикладывается напряжение. Эта часть устройства является амперометрическим сенсором. Определить концентрацию кислорода можно по предельному току. Функцию потенциометрического датчика выполняет вторая пластинка. Использование этой пластины и является ключевым элементом разработки.

Источник: https://rusargument.ru

В данной статье мы постарались собрать все основные и актуальные новости из СМИ о данном событии.

Ученые разработали датчик кислорода с высокой надежностью

Команда исследователей создала комбинированный электрохимический датчик кислорода, отличающийся от аналогов повышенной надежностью, а также особенной конструкцией.

Датчик кислорода нужен для определения концентрации этого газа в металлургических процессах, в выхлопах автомобилей, а также в отработанных топочных газах. Показатели позволяют судить о соотношении воздуха и топлива, которые подаются в двигатели автомобилей, а также о составе атмосферы и содержании кислорода в отработанных газах.

Новый датчик, представленный учеными, состоит из двух пластинок, склеенных друг с другом. На них нанесены электроды с прикрепленными токоподводами. Для того, чтобы откачивать кислород через электролит в виде ионов, прикладывается напряжение к одной пластинке. Данная часть устройства является амперометрическим сенсором. По предельному току можно определить концентрацию кислорода. Вторая пластинка выполняет функцию потенциометрического датчика. Использование данной пластины и является ключевым элементом разработки.

Источник: https://goroday.ru

Ученые создали датчик кислорода с высокой надежностью

Ученые из УрО РАН и УрФУ создали датчик для замера кислорода. Устройство применяется в автомобилях для оценки токсичности выхлопов.

Датчик показывает соотношение топлива и воздуха, подаваемых в мотор и котоагрегаторы. Габариты нового электрохимического устройства составляют 1,7х0,7х0,15 см. Конструкция состоит из двух частей, созданных на основе оксидов иттрия и циркония, склеенных между собой. На пластины с двух сторон нанесены электроды, а на них прикреплены токопровода. В получившейся полости находится капилляр.

Ученый Анатолий Демин объяснил, что на одну пластину подается напряжение, поэтому кислород в виде ионов откачивается через электролит. При определенных настройках содержание газа падает до минимума. В этот момент сила тока снижается, позволяя выявить точную концентрацию кислорода. Функцию потенциометрического датчика берет на себя вторая пластина.

Источник: https://dni24.com

Создан датчик кислорода с высокой надежностью

Исследователи из УрФУ и Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН придумали комбинированный электрохимический датчик кислорода, который отличается от существующих аналогов своей конструкцией и повышенной надежностью. Статья исследователей опубликована в журнале Sensors and Actuators.

Датчики кислорода используются для определения концентрации этого газа в выхлопах автомобилей, в отработанных топочных газах на котлоагрегатах и в металлургических процессах. По этому показателю можно судить о соотношении топлива и воздуха, которые подаются в двигатели автомобилей и котлоагрегаты, о содержании кислорода в отработанных газах, о составе атмосферы и так далее.

Российские исследователи представили новый датчик. Его длина, ширина и высота составляют соответственно 1,7×0,7×0,15 см. Сама конструкция состоит из двух склеенных друг с другом пластинок — электролитов на основе оксидов циркония и иттрия 0.91ZrO2 + 0.09Y2O3. На пластинки с внешней и внутренней сторон нанесены электроды с прикрепленными к ним токоподводами. Между пластинками располагается полость, в которую снаружи вставлен капилляр диаметром 0,15 мм.

«К одной пластинке прикладывается напряжение, чтобы откачивать кислород через электролит в виде ионов. Эта часть устройства выполняет функцию амперометрического сенсора. При определенном токе откачки внутри полости содержание кислорода достигает минимальных значений, а значит дальше ток расти не может, он достигает предела. Чем меньше концентрация кислорода, тем ниже предельный ток. Таким образом, по предельному току можно определять концентрацию кислорода», — рассказывает соавтор статьи, заведующий лабораторией электрохимических устройств на твердооксидных протонных электролитах ИВТЭ УрО РАН Анатолий Демин.

Вторая пластинка выполняет функцию потенциометрического датчика. Она позволяет измерить разность потенциалов электродов, один из которых находится внутри полости, а другой — в исследуемой атмосфере. Именно использование этой пластины и является ключевым элементом разработки.

При концентрации кислорода меньше 20% предельный ток пропорционален концентрации. Но при более высокой концентрации газа этот показатель растет сильнее, чем концентрация, поэтому перед использованием датчик калибруют: строят зависимость концентрации кислорода от предельного тока. И в этом случае потенциометрический датчик помогает откалибровать прибор более точно.

Под воздействием высокой температуры в пластинках могут образоваться трещины, в герметике, которым их герметизируют, могут появиться течи. Тогда кислород начнется проникать в полость датчика не только через капилляр, но и через течи. Из-за этого измерения амперометрического и потенциометрического сенсоров станут отличаться от калибровочных кривых, что сделает снятые показания недостоверными

Источник: https://indicator.ru

Ученые создали высоконадежный датчик кислорода

Изобретение будет востребовано для определения концентрации газа в выхлопах автомобилей, в металлургии, а также в отработанных топочных газах.

Ученые создали высоконадежный датчик кислородаpixabay.com-

Исследователи из УрФУ и Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН создали комбинированный электрохимический датчик кислорода. Датчик отличается от существующих аналогов конструкцией и повышенной надежностью.

Такие датчики нужны для определения концентрации газа в выхлопах автомобилей, в металлургии, а также в отработанных топочных газах. Показатели датчика позволят сделать анализ соотношения топлива и воздуха, подающихся в двигатели автомобилей, а также о составе атмосферы и содержании кислорода в отработанных газах.

Созданный датчик состоит из двух склеенных друг с другом пластинок, на них — электроды с прикрепленными токоподводами. Для откачки кислорода через электролит в виде ионов, к одной пластинке проводится напряжение. Эта часть устройства — амперометрический сенсор, по предельному току можно определить концентрацию кислорода. Функцию потенциометрического датчика выполняет вторая пластинка. Ключевым элементом разработки является использование этой пластины.

Василий Шевченко

Подпишитесь и получайте новости первыми

Новости партнеров

Источник: https://newinform.com

Смотрите видео: Лямбда зонд. Устранение ошибок по датчику кислорода Opel Astra H

Оцените статью
Добавить комментарий