[发明专利]一种测量液体金属中溶解氧电动势的传感器

权利要求书

1.一种测量液体金属中溶解氧电动势的传感器，其特征在于，所述传感器包括：导线杆、密封机构、固态电解质陶瓷管、导线丝、参比电极、不锈钢保护套、不锈钢细丝和信息输出设备；

所述导线杆的一端位于所述密封机构内部，并与所述密封机构密封连接；

所述固态电解质陶瓷管包括感测端和开口端；所述感测端用于浸入待测液体金属内；所述开口端位于所述密封机构内部，并与所述密封机构密封连接；

所述参比电极设置于所述固态电解质陶瓷管感测端内；

所述导线丝的一端由所述开口端插入所述感测端的参比电极内，所述导线丝的另一端与所述导线杆位于所述密封机构内部的一端连接；

所述不锈钢保护套套设在所述固态电解质陶瓷管外并与所述密封机构密封连接；

所述不锈钢细丝与所述不锈钢保护套连接并缠绕在靠近所述感测端的所述固态电解质陶瓷管上；所述不锈钢细丝上缠绕或者涂覆有催化剂；

所述信息输出设备与所述导线杆连接，用于测量所述导线杆与所述待测液体金属之间的电动势。

2.根据权利要求1所述的测量液体金属中溶解氧电动势的传感器，其特征在于，所述密封机构包括：绝缘陶瓷圆柱体、不锈钢空心圆柱体、内螺纹管和外螺纹管；

所述绝缘陶瓷圆柱体的一端镶嵌在所述不锈钢空心圆柱体的一端并密封连接；所述绝缘陶瓷圆柱体的另一端与所述导线杆密封连接；

所述不锈钢空心圆柱体的另一端与所述内螺纹管的一端密封连接；

所述内螺纹管的另一端与所述外螺纹管的一端连接。

3.根据权利要求2所述的测量液体金属中溶解氧电动势的传感器，其特征在于，所述密封机构还包括：第一法兰、第二法兰、空心不锈钢管和第三法兰；

所述第一法兰的一端与所述外螺纹管的另一端密封连接；所述第一法兰的另一端与所述第二法兰的一端密封连接；

所述空心不锈钢管的两端分别与所述第二法兰的另一端和所述第三法兰的一端密封连接；

所述第三法兰的另一端与盛有所述待测液体金属的容器上的第四法兰连接。

4.根据权利要求2所述的测量液体金属中溶解氧电动势的传感器，其特征在于，所述密封机构还包括：密封套管；所述密封套管的一端与所述外螺纹管的另一端密封连接；所述密封套管的另一端与盛有所述待测液体金属的容器上的管道连接。

5.根据权利要求3或4所述的测量液体金属中溶解氧电动势的传感器，其特征在于，所述固态电解质陶瓷管从所述感测端开始露出所述不锈钢保护套20～50mm。

6.根据权利要求3或4所述的测量液体金属中溶解氧电动势的传感器，其特征在于，所述导线杆的一端依次穿过所述绝缘陶瓷圆柱体、所述不锈钢空心圆柱体固定在所述内螺纹管中；所述导线杆与所述绝缘陶瓷圆柱体、所述不锈钢空心圆柱体以及所述内螺纹管的内壁不接触。

7.根据权利要求3所述的测量液体金属中溶解氧电动势的传感器，其特征在于，所述固态电解质陶瓷管的开口端和所述导线丝远离所述参比电极的一端依次穿过所述第三法兰、所述空心不锈钢管、所述第二法兰、所述第一法兰和所述外螺纹管固定在所述内螺纹管中。

8.根据权利要求7所述的测量液体金属中溶解氧电动势的传感器，其特征在于，所述第一法兰、所述第二法兰和所述第三法兰上设置有内孔，用于使所述固态电解质陶瓷管的开口端和所述导线丝远离所述参比电极的一端穿过所述第一法兰、所述第二法兰和所述第三法兰以到达所述内螺纹管中。

9.根据权利要求3或4所述的测量液体金属中溶解氧电动势的传感器，其特征在于，以空气作为参比电极时，所述不锈钢空心圆柱体的侧壁上设置有一个或者多个孔洞，用于使空气进入所述固态电解质陶瓷管中。

10.根据权利要求9所述的测量液体金属中溶解氧电动势的传感器，其特征在于，以空气作为参比电极时，所述参比电极为铂丝、铂粉、锰酸锶镧(LSM)，钴酸锶镧(LSC)和钴酸锶镧铁(LSCF)中的一种或多种，当所述参比电极为包含铂粉的混合物时，所述铂粉的混合质量为1％～50％；以金属或者金属氧化物作为参比电极时，所述参比电极为Bi/Bi₂O₃或Cu/Cu₂O的粉末混合物，其中金属所占摩尔比为0.5％～50％。