專利名稱：進(jìn)行電化學(xué)測量所用的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在玻璃熔液或鹽熔液中進(jìn)行電化學(xué)測量所用的裝置，它具有至少一個測量電極和一個參考電極裝置。
這類裝置已反復(fù)被公開，例如已由專利GB2057695A公開。在該專利的裝置中，利用一個電化學(xué)的測量元件，亦稱之為參考電極裝置，對氧分壓進(jìn)行測量，該測量元件經(jīng)過一個常規(guī)的指示裝置和/或計值裝置(測量系統(tǒng))而與一個對應(yīng)電極(亦稱測量電極)相連。采用鉑絲作測量電極，鉑絲被引導(dǎo)穿過一個氧化鋁體。在氧化鋁體的尖端，鉑絲是顯露的。所以一當(dāng)對應(yīng)電極浸入熔液中，鉑絲便能立即與熔液接觸。氧化鋁體被夾持在一根氧化鋁管中。在實際工作中已證明在鉑電極和氧化鋁體之間不可能實現(xiàn)氣密。因此，氧氣從熔液上方的大氣中一直滲入到與熔液相接觸的測量電極部分，致使在那里測量出的值與熔液中的實際情況不符，測量因此有誤差。
類似的測量裝置例如在專利DE3811915A1中也公開過。在該測量裝置中，測量電極也是用鉑制做的。
例如在《Glastechnische Berichte》(玻璃技術(shù)報告)68(1995)NO.9，S.273 ff上也介紹過，利用三個電極進(jìn)行電計量分析，以測定玻璃熔液中的鐵、硫或鉻。這里也出現(xiàn)了上面提及的那些問題。為此，例如必須準(zhǔn)確地知道處于玻璃熔液中的電極表面的大小。
本發(fā)明的目的是，從現(xiàn)有技術(shù)所公開的裝置出發(fā)，提高對在玻璃熔液或鹽熔液中進(jìn)行例如氧分壓測量的測量精度。
按照本發(fā)明，上述任務(wù)是通過下述措施解決的測量電極的設(shè)定作浸入熔液中的尖端用一種貴金屬制成，并氣密地熔封在一支石英玻璃管的一端中，其中，將測量電極被引過石英玻璃管(在熔液中引出來再引到計值裝置)。氣密性夾持意味著沒有足以影響測量結(jié)果的氧氣量從外面通過石英玻璃管滲入到待測量的熔液中，采用的貴金屬最好是銥、鉑、鈀或銠族的一種金屬，或者是一種由上述金屬中的一種同至少另一種金屬(也可以是上述族中的)構(gòu)成的合金?？梢韵氲?，這種裝置主要用于瞬時測量。
相宜的做法是，測量電極和石英玻璃管之間的連接點氣密地熔封在石英玻璃管的被定作浸入熔液中的端部上。朝后，從熔液中出來，石英玻璃管可以是敞開的。測量電極的用貴金屬做的尖端在石英玻璃管內(nèi)最好同一測量絲相連，該測量絲最好是用鉬、鎢或一種鉻-鎳合金(例如Cronix)做成的。這樣，作為電極使用的貴金屬絲的長度可以保持短一些，以達(dá)到節(jié)約貴金屬的目的。
在用鉬或鎢做測量絲的情況下，可以在用貴金屬做的測量電極尖端和測量絲之間設(shè)置一個用鉬做的金屬條。貴金屬和測量絲之間的連接點可以熔封在石英玻璃管中。尤其是所熔封的用鉬做的金屬條可以確保幾乎絕對的氣密性。
鉻-鎳絲不可熔封在石英玻璃管中，這是因為它在所需的溫度下便會熔化。因此，連接點最好安排在石英玻璃管中的熔封點的后面。
為了取得高的測量精度，有利做法是在一個一端封閉的固體電解質(zhì)小管中安置一個參考電極，該小管以它的背向其封閉端的那一端夾持在一支陶瓷管中，參考電極被引過該陶瓷管；在固體電解質(zhì)小管中的參考電極的端部被一種參考物質(zhì)所包圍，參考物質(zhì)是由一種金屬-金屬氧化物粉末混合物、最好是由一種鎳-鎳氧化物粉末混合物構(gòu)成的；參考電極本身最好用一種鉻-鎳合金做成。
此外，石英玻璃管和陶瓷管最好都用剛玉填充是相宜的。再者，有利的做法是將石英玻璃管和陶瓷管夾持在一支共用的支承管中，該支承管最好是用陶瓷做成的，而它的背向它的浸入端的那一端具有一個普通的連接件，用以將測量電極和參考電極同一測量系統(tǒng)加以機械性耦合和連接。支承管可用氧化鋁制做，并以剛玉球粒填充。
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的一個實施例做較詳細(xì)的說明。
附圖包括

圖1本發(fā)明提出的裝置的示意圖；圖2本發(fā)明的裝置的縱剖面圖；圖3熔封在石英玻璃管中的測量電極的縱剖面圖；及圖4具有三個電極的裝置的截面圖。
圖1中所示的裝置具有一個用氧化鋁制作的支承管1，在支承管1的背向其浸入端的那一端上安置了一個連接件2，該連接件插在一個在圖中未示出的夾持件，例如一個金屬套中。被引導(dǎo)穿過支承管1的金屬線、測量絲3以及參考電極4都經(jīng)過連接件2而與一測量系統(tǒng)，即常規(guī)的指示和/或計值單元相連。在支承管1內(nèi)，測量絲3和參考電極4被引過石英玻璃管5，并被埋在剛玉球粒6中。
在支承管1的朝向本裝置浸入端的那一端上安置了參考電極裝置7和石英玻璃管8。參考電極裝置7具有一支用氧化鋁做的陶瓷管9，參考電極4被引過該陶瓷管而引入到固體電解質(zhì)小管10中。用氧化鋯做的固體電解質(zhì)小管10，在它的內(nèi)部有作為參考物質(zhì)用的一種鎳-鎳氧化物粉末混合物，用一種鉻-鎳合金(cronix)做的參考電極4被夾持在該粉末混合物中。帶有測量絲3的測量電極被引過石英玻璃管8，測量電極的尖端11是用銥絲做的。尖端當(dāng)然也可以用鉑、鈀、銠或一種合金制成，這種合金的主要成分是銥或上述族的其它金屬以及其它貴金屬。用銥做成的尖端11伸入到石英玻璃管8中。尖端11氣密地熔封在石英玻璃管8的端部12中，熔入的一段長約2cm(厘米)。其后更換測量電極的材質(zhì)。為了節(jié)省相當(dāng)貴重的銥絲，測量電極的其余部分是一條用Cronix(一種鉻-鎳合金)做的測量絲3。代替Cronix，例如也可以用鉬或鎢做測量絲3。
在圖3中示出了構(gòu)造測量電極的另一個可能性。在這里，用銥做的尖端11在石英玻璃管8內(nèi)與一鉬條13相連，而該鉬條的另一端又與測量絲3相連。在這種情況下，測量絲3例如可用鉬或鎢做成。在所示的實施例中，鉬條13完全熔封在石英玻璃管8的端部12中。這樣，即可獲得完善的氣密性。
圖中未示出的可能性是，鉬條13從石英玻璃管8的熔封的端部12中引出來，然后在敞開的管中才同測量絲3連接。在這種情況下，也可以用Cronix做測量絲3。
石英玻璃管8和陶瓷管9都填充有(剛玉球粒)，剛玉球粒固定在這些管子內(nèi)的各個金屬絲的位置。
圖4所示的裝置適用于對玻璃熔液中的例如鐵、硫或鉻含量進(jìn)行電計量測量。所用測量方法例如在《Glastechnische Berichte》68(1995)NO.9，S.273 ff上做了介紹。在用氧化鋁做的支承管1中安置了一個測量電極和一個參考電極4。測量電極的尖端11是用銥做的，并熔封在一石英玻璃管8中。參考電極4是用鉑做的，安置在一陶瓷管9中，在支承管1的浸入端安置了一個用鉑做的對應(yīng)電極14。使用上述裝置進(jìn)行測量可以獲得非?？煽康慕Y(jié)果，尤其在于瞬時測量中。由于這種裝置的制造成本十分經(jīng)濟合算，所以有可能做為一次性探針加以制造。
權(quán)利要求
1.用于在玻璃熔液或鹽熔液中進(jìn)行電化學(xué)測量的裝置，具有至少一個測量電極和一個參考電極裝置，其特征在于，測量電極的被定作浸入熔液中的尖端(11)是用一種貴金屬做的，并熔封在一支石英玻璃管(8)中，其中，測量電極被引過該石英玻璃管(8)。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，貴金屬是銥、鉑、鈀或銠族中的一種金屬，或一種合金，此合金至少含有上述金屬的一種和至少含有另一種貴金屬。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，測量電極和石英玻璃管(8)之間的連接點熔封在石英玻璃管(8)的被定作浸入熔液中的端部(12)上。
4.按照權(quán)利要求1至3的一項所述的裝置，其特征在于，測量電極的用貴金屬做的尖端(11)在石英玻璃管(8)內(nèi)同一測量絲(3)相連。
5.按照權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，在測量電極的用貴金屬做的尖端(11)和測量絲(3)之間，安置了用鉬做的金屬條(13)。
6.按照權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，測量絲(3)是用鉬或鎢做的。
7.按照權(quán)利要求4至6的一項所述的裝置，其特征在于，貴金屬和測量絲(3)之間的連接點被熔封在石英玻璃管(8)中。
8.按照權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，測量絲(3)是用一種鉻-鎳合金做的。
9.按照權(quán)利要求1至8的一項所述的裝置，其特征在于，在一支一端封閉的固體電解質(zhì)小管中安置了一個參考電極(4)，該固體電解質(zhì)小管以它的與封閉端相對應(yīng)的一端被夾持在一陶瓷管(9)中，參考電極(4)被引過該陶瓷管，參考電極(4)的在固體電解質(zhì)小管(10)中的端部被一種參考材料所包圍，該參考材料是由一種金屬-金屬氧化物粉末混合物構(gòu)成的，最好是由鎳-鎳氧化物混合物構(gòu)成的。
10.按照權(quán)利要求1至9的一項所述的裝置，其特征在于，參考電極(4)是用一種鉻-鎳合金做的。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的裝置，其特征在于，石英玻璃管(8)和陶瓷管(9)填充有剛玉。
12.按照權(quán)利要求9至11的一項所述的裝置，其特征在于，石英玻璃管(8)和陶瓷管(9)被夾持在一支共同的支承管(1)中，該支承管最好是用陶瓷做的，在支承管(1)的背向浸入端的那一端上有一個連接件(2)，用來使測量電極和參考電極(4)同一測量系統(tǒng)實現(xiàn)機械性耦聯(lián)和連接。
13.按照權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，支承管(1)是用氧化鋁做的，它填充有剛玉球粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可用來在玻璃熔液或鹽熔液中進(jìn)行電化學(xué)測量的裝置，該裝置具有至少一個測量電極和一個參考電極裝置。為了能進(jìn)行高精度的測量，測量電極的被定作浸入熔液中的尖端是用一種貴金屬做的，并氣密地夾持在一支石英玻璃管的一端中，其中，測量電極被引過該石英玻璃管。
文檔編號G01N27/411GK1168974SQ97112719
公開日1997年12月31日 申請日期1997年6月13日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月14日
發(fā)明者J·J·普列沙斯, M·斯蒂德曼斯 申請人:赫羅伊斯電氣夜間有限公司