Перейти к содержимому


Фотография

Датчики О2 - как они устроены


Сообщений в теме: 14

#1 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 24 January 2018 - 09:38

Всем привет.

Никогда не разбирал датчики, чтобы посмотреть - как они устроены внутри.

На наших сайтах не встречал полной разборки датчика, на импортных особо не искал - поэтому решил это сделать ибо надо посмотреть куда там этот литиевый электролит надо лить :).

Для опытов разобрал датчик Д-03:

1- Начал со снятия сеточки приема газа. Описание:

    - сверху черное пластиковое кольцо это в натяг поставленное  кольцо для прижима сетки, мембраны гидрофобной к о-рингу, под всем этим стоит металлическая с отверстиями мембрана. После нее проникнуть в полость электролита не реально - надо очень сильно пилить весь корпус датчика. Поэтому начал с другой стороны - где провода и электронная плата.

ФОТО:

1- наполовину отломанное прижимное кольцо - под ним сетка, мембрана гидрофобная.

2- снятая сетка и гидрофобная мембрана, на корпусе датчика видно черный О-ринг для герметичности полости электролита.

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  DSCF6033.JPG   96.91К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSCF6044.JPG   99.96К   0 Количество загрузок:


#2 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 25 January 2018 - 08:13

Продолжим.

Датчик Д-03 со стороны платы снял боле-менее аккуратно(с подрезанием краёв датчика) и приподнял плату, а далее:

1- Чтобы не повредить 2 тонких проводка (с волос) идущих от платы в тело датчика, надо поднимать плату с одной определенной стороны.

2- Под платой стоит тонкое диэлектрическое колечко, а под ним пластиковое кольцо которое прижимает типа полиэтилен мембрану (компенсация Т расширения и герметичность ), а под этой мембраной стоит О-ринг для герметичности полости электролита.

ФОТО:

1- Вскрытие датчика со стороны платы.

2- Видно 2 тонюсеньких проводка и рядом снятое  колечко (диэлектрическое). 

3- Вид сверху со снятой (оторванной) платой - видно черное прижимное пластиковое кольцо,а под ним полиэтилен мембрану - она прозрачная и под ней просматривается полость для электролита.

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  DSCF6038.JPG   93.88К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSCF6041.JPG   90.84К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSCF6043.JPG   80.32К   0 Количество загрузок:


#3 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 26 January 2018 - 20:59

Продолжим.

Полость под электролит заполнена  на вид какой то  субстанцией кристаллической в виде торроида занимающий не менее 2/3 объема, самого электролита нет, но в середине торроида есть место под него. Кристаллики торроида цвета от темно до светло коричневого - может быть это катализатор который при взаимодействии с литиевым электролитом дает электричество. Если это так, то  можно через полиэтиленовую мембрану иглой ввести электролит, а прокол заклеить скотчем.

ФОТО:

1 - Торроид внутри полости под элекролит.

2 - Мембрана полиэтиленовая - прокол иглой по центру и электролит в середине торроида,

3 - Вид снятой полиэтиленовой мембраны.

 

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  DSCF6052.JPG   98.31К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSCF6042.JPG   92.25К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSCF6055.JPG   57.47К   0 Количество загрузок:


#4 Chrondar

Chrondar

    Активный участник

  • Пользователи
  • 519 сообщений
  • ГородСанкт-Петербург

Отправлено 27 January 2018 - 08:20

Владимир, вопрос: можно ли с наружной стороны платы (внешняя сторона платы)  отпаять провода, идущие вглубь датчика? Вопрос для того, чтобы понять технологию разбора датчика без разрушения его корпуса. Заранее, спасибо.


dum spiro spero

#5 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 29 January 2018 - 18:13

Добрый вечер.

- Вскрыть корпус аккуратно я не пробовал ибо у меня уже был немного подрезан корпус(так надо было), но плата (круглая) не вклеена, а просто вставлена  в натяг - думаю поддеть можно или снять немного торец корпуса только в одном месте, чтобы обнажилась плата сбоку.

На 1м фото это видно как подрезано и как стоит плата.

- Даже если поднять без подрезания не получиться, то подрезать (можно ножом) - буквально 2-3мм  в месте напротив тех проводков уходящих от платы в глубь корпуса датчиков и тогда обнажиться сбоку плата и тут можно поддеть и поднять плату.

На 2м фото где плата - проводки подпаяны  на 2х контактах самых крайних к краю платы :) это самый нижний край платы, между ними около 2см.

На 2м фото  датчик - видно 2 отверстия куда эти проводки идут.

- Офигеешь описывать словами :D.

- Отсюда залез в пэинт и нарисовал на 3м фото - контакты на плате куда припаяны проводки это типа кружки, а  нарисованные типа квадратики на датчике - куда они уходят в датчике.

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  DSCF6041.JPG   90.84К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSCF6083.JPG   69.63К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  паинт.jpg   71.43К   0 Количество загрузок:


#6 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 06 February 2018 - 21:08

Доброе дело сделал :) - пишу дальше.

Продолжение:

- на 1 фото хорошо видно что из себя представляет тороид кристаллический :).

- ну и 2 фото все детальки датчика - все просто и доступно :).

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  DSCF6052.JPG   98.31К   0 Количество загрузок:
  • Прикрепленный файл  DSCF6050.JPG   92.49К   0 Количество загрузок:


#7 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 07 February 2018 - 22:07

Родились вопросы из одной переписки :):
1- Каков принцип работы датчиков?
2- Почему датчики садятся?
3- Что нужно сделать, чтобы достоверно реанимировать подуставший датчик?

 
Ну и вопросы, кто ж все знает, предположения только. :)
Ответы:
1- Точно не знаю, но видимо электролит с тороидом и О2 дают химреакцию, а от нее и электричество.
2- Садятся - видимо электролит высыхает и нет электричества.
3- Реанимировать - надо влить электролит в полость где тороид и смотреть что будет, без всякой теории просто опыт.



#8 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 07 February 2018 - 22:20

 

Продолжения вопросов:

1- Не понятна функция тороида?

2- Тороид - это катушка электромагнитная, как на нее воздействует (воздействует ли) кислород?

 

Другого выхода и нет - влить электролит и смотреть что будет, дать О2 и мерить показометром что покажет(и покажет ли).

Ответы:

1- Может и катушка, видимо катушку облепили кристаллы -это высохший электролит.

2- Безусловно О2 воздействует, но это и не важно как, важен конечный результат - надо влить электролит и смотреть что будет. Нам нужно просто опытным путем прийти, а теория подождет :).



#9 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 03 March 2018 - 14:37

Добавлю инфу с дружественного форума - писал автору в личку, но он не ответил, пришлось забрать.
В датчиках, которые дайверские обычно :
Анод - золоченая проволока, платиновая проволока.
Катод - губчатый свинец, прессованые свинцовые опилки, может быть еще губчатый цинк или прессованые цинковые опилки.
Гель и электролит - гелеобразный электролит, обычно раствор едкого калия KOH или едкого натра NaOH.
Мембрана. Она газодышащая, но паронепроницаемая и водооталкивающая.
Схема на плате - классический резистивный мост, в одном плече имеющий терморезистор.
Предназначен для компенсации температурного дрейфа. Ее надо уметь считать, методики в открытом доступе не попадались.

Реакция в датчике идет по схеме :
Кислород проникает через мембрану и реагирует с водой из электролита, образуя гидроксильные ионы.

O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
Для облегчения протекания реакции нужен щелочный электролит, т.к. он относится к т.н. "сильным электролитам", которые считаются
практически полностью диссоциироваными на ионы.

Свинец катода реагирует с гидроксильным ионами, окисляется, оставшаяся часть ионов реагирует друг с другом, получается вода.
2Pb + 4OH- → 2PbO + 2H2O + 4e-

Общая сокращенная формула реакции :
2Pb + O2 → 2PbO

Свободные электроны - вот эти самые 4e- и создают в этой конструкции ток, пропорциональный количеству поступившего кислорода
и окислившегося свинца.

Далее, ток преобразуется в напряжение, которое корректируется с учетом температуры среды.
Ну а напряжение уже мы и меряем.

#10 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 03 March 2018 - 14:42

С дружественного форума:

Чаще конечно помирает катод. Я разбирал датчики, и с высохшим электролитом не сталкивался даже на том датчике, который у меня отработал 4 года.

Вот тут бы хотелось уточнения, что имеется ввиду ибо:
- мои фото выше показывают обратное - электролита нет, вытечь он не мог, значит высох.
- данному датчику тоже года 4-5.

#11 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 03 March 2018 - 14:46

С дружественного форума:

То-есть вопрос восстановления датчика это вопрос нового свинцового катода?

Угу. И снятия с него тока.

Если принять эту цитату, то на моем фото коричневый тороид это не катушка, как предположили здесь, а что - свинцовый катод?

#12 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 03 March 2018 - 14:52

То-есть вопрос восстановления датчика это вопрос нового свинцового катода?

Угу. И снятия с него тока.



Угу понял.Про снятие тока не понял.В чём может быть подвох?

В том что ток надо снимать с губчатого катода или с прессованных опилок. Смысл губки или опилок в том, что так обеспечивается
бОльшая площадь катода, доступная для протекания реакции.
Буржуи решают этот вопрос запрессовкой золоченой проволочки в губчатую массу по объему.



Электролит,судя по реакции,насыщается оксидом плюмбума и водой.И если первое не выводимо без бубна и заклятий,то второе вакуумированием можно убрать?

Оксид плюмбума "офигенно" растворим в воде. Нет, электролит в реакции не участвует, он служит промежуточной средой для транспорта
кислорода к свинцовому катоду и для протекания реакции окисления.
Ну и слабенько, но все-таки испаряется, поскольку мембрана не 100% паронепроницаемая.

Вот тут идут различные размышления по катоду и аноду и их возможной регенерации:
- кто поймет тот поймет.
- может свое что добавит.

#13 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 03 March 2018 - 14:54

С дружественного форума:

Кислород диффундирует через пластиковую мембрану (парциальное давление)
• Электролит с двумя электродами (из различных металлов);
– Катод (золото)
– Анод ( свинец)
• Снижение концентрации кислорода на катоде и окисление анода генерируют ионный ток;
• Ионный ток преобразуется в пропорциональное электрическое напряжение;
• Электрический ток пропорционален концентрации кислорода;
• Диффузия кислорода – термозависимый процесс. Термистор создает напряжение с компенсацией температурных воздействий.



#14 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 03 March 2018 - 14:56

Напоминание про элекролит:

Для датчиков применяется электролит "электролит калиево-литиевый щелочной ТУ-609499481"



#15 Владимир-Ник-См

Владимир-Ник-См

    Модератор

  • Модераторы
  • 2602 сообщений
  • ГородСамара

Отправлено 03 March 2018 - 15:11

В общем смысл дружественого форума такой:
- датчик кислорода своими руками - имеет место быть.
Но все таки практически не достижим, как теоретические изыскания да - из чего состоит, какие материалы, химэлементы, а сделать все самому с ноля - нет.

Но эти знания нужны для другого пути:
- восстановление(регенерация) не рабочих выработавших свой ресурс датчиков - путем регенерации каких то внутренних элементов, или замена их.

Пока вижу такой опыт(может конечно химики сразу скажут что он безнадежен)это:
- добавить внутрь умершего датчика - "электролит калиево-литиевый щелочной ТУ-609499481" и посмотреть что будет.
- электролит есть у кой кого :),  да и умершие датчики тоже. Хотелось бы увидеть результаты.



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 анонимных