EP0540974A2

Apparatus for simultaneous determination of different gas components.

Abstract

Die Vorrichtung zum simultanen Nachweis verschiedener Gaskomponenten umfaßt eine Vielzahl von elektrochemischen Dreielektrodenmeßzellen mit einem gemeinsamen Elektrolyt, die durch eine Vielzahl von Arbeitselektroden mit einer gemeinsamen Gegenelektrode und einer gemeinsamen Bezugselektrode gebildet werden. Die Meßwertbildung erfolgt mit Hilfe einer potentiostatischen Auswerteschaltung, die auch die Potentiale an den Arbeitselektroden einregelt und vorgibt. Die mit den zu messenden Gaskonzentrationen korrelierten Stromsignale werden mit Hilfe von Strommeßgeräten 111..11n in den Leitungen zu den Arbeitselektroden 51..5n angezeigt. Wesentlich ist dabei, daß sämtliche Dreielektrodenmeßzellen eine gemeinsame Gegenelektrode 3 und eine gemeinsame Bezugselektrode 4 haben und, daß die potentiostatische Auswerteschaltung 6 Regelkreise 71..7n enthält, die die Potentiale der Arbeitselektroden 5₁..5n, bezogen auf die Bezugselektrode 4, einzeln und unabhängig voneinander konstant halten.

EP0540974A2, drawing sheet 1
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7 claims: 6 independent, 1 dependent

  1. 1
    Vorrichtung zum simultanen Nachweis verschiedener Gaskomponenten mit einer Vielzahl von elektrochemischen Dreielektrodenmeßzellen (Arbeitselektrode-Gegenelektrode-Bezugselektrode) mit einem gemeinsamen Elektrolyt und einer potentiostatischen Auswerteschaltung zur Vorgabe und Regelung der Potentiale an den Arbeitselektroden und zur Messung der elektrochemisch erzeugten, mit den einzelnen Gaskonzentrationen korrelierten elektrischen Signale, dadurch gekennzeichnet, a) daß die Dreielektrodenmeßzellen durch eine Vielzahl von Arbeitselektroden mit einer gemeinsamen Gegenelektrode (3) und einer gemeinsamen Bezugselektrode (4) gebildet werden b) daß die potentiostatische Auswerteschaltung (6) Regelkreise (7 1.. 7 n ) enthält, diedie Potentiale der Arbeitselektroden (5 1.. 5 n ), bezogen auf die Bezugselektrode (4) einzeln und unabhängig voneinander konstant halten c) und daß die Auswerteschaltung (6) Mittel (11 1.. 11 n ) zur Erfassung der in die Arbeitselektroden (5 1.. 5 n ) fließenden, den Gaskonzentrationen entsprechenden Stromsignale (I 1.. I n ) aufweist.
  2. 2
    Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelkreis (7 n ) jeweils aus zwei in Kaskade geschalteten Operationsverstärkern (8 n und 9 n ) besteht, wobei der erste Verstärker (8 n ) die Potentialdifferenz zwischen einer Arbeitselektrode A n und der Bezugselektrode (4) hochohmig abgreift und der zweite Verstärker (9 n ) diese Potentialdifferenz am Ausgang des ersten Verstärkers (8 n ) mit einem voreingestellten Sollwert U n vergleicht und den vom Ausgang des zweiten Verstärkers (9 n ) zur Arbeitselektrode (5 n ) fließenden Strom I n so nachregelt, daß die Abweichung vom Sollwert U n minimiert wird.
  3. 3
    Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt (12) aus einer Elektrolyt-Lösung besteht und die Arbeitselektrode (18₁, 18₂) in Form von räumlich getrennten Meßfeldern (22₁, 22₂) auf einer gemeinsamen Membran den Elektrolyt zur Gasseite hin begrenzen, während die Gegenelektrode (14) und die Bezugselektrode (15) auf der gegenüberliegenden Seite des Elektrolyten (12) angeordnet ist.
  4. 4
    Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß den Arbeitselektroden (5 n , 18₁, 18₂) bzw. den Meßfeldern (22) gasspezifische Filter vorgeschaltet sind.
  5. 5
    Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitselektroden (5 n , 18₁, 18₂) entsprechend den zu messenden Gaskomponenten in unterschiedlicher Weise katalytisch aktiviert sind.
  6. 6
    Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßempfindlichkeit der Arbeitselektroden (5 n , 18₁, 18₂) durch Vorschaltung von Blenden (24₁, 24₂) oder Diffusionsmembranen (26) unterschiedlich einstellbar ist.
  7. 7
    Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung von HCl und Cl der Elektrolyt aus wäßriger Schwefelsäure und die Arbeitselektroden aus Gold bestehen.