Подогревный электролитический первичный преобразователь влажности газов

 

ПОДОГРЕВНЫЙ ЭЛЕКТРОЛИТИ- ЧЕСКИЙ ПЕРВИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ .ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ, содержащий нанесенный на поверхность каркаса влагочувствительный слой, контактирующие с ним и закрепленные в канавках каркаса электроды и термочувствительный элемент, секции которого установлены в закрытых каналах каркаса, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия , электроды размещены между секциями термочувствительного элемента. (Л кэ ю о го -VI

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ1УБЛИН

„„SU„„1022027 зов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 } 3298363/18-25 (22 ) 10, 08 . 81 (46 ) 07. 06. 83. Бюл .. М 21 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ГЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (72) Ю. Д. Лукомский (71 ) Киевский институт автоматики им, ХУ1/ съезда КПСС (53) 533 ° 275(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 174681, кл. G 01 И 25/64, 1965

2. Авторское свидетельство СССР

N 741127, кл, 6 01 и 25/64, l979 (прототип ) . (54) (57) ПОДОГPEBHblA ЭЛЕКТРОЛИТИ-"

ЧЕСКИЙ ПЕРВИЧНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ,ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ, содержащий нанесеньтый на поверхность каркаса влагочувствительный слой, контактирующие с ним и закрепленные в канавках каркаса электроды и термочувствительный элемент, секции которого установлены в закрытых каналах каркаса, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, электроды размещены между секциями термочувствительного элемента.

1 10220

Изобретение относится к техничес. кой физике и может быть использовано при разработке технических средств измерения, контроля и регулирования влажности газов. 5

Известен электролитический первичный преобразователь влажности газов, содержащий нанесенный. иа поверхность каркаса влагочувствительный слой и контактирующие с ним 10 и закрепленные в канавках каркаса электроды, Работа, преобразователя основана на использовании функциональной зависимости в цепи электродов, являю- 15 щегося выходным параметром преобразователя, от влажности окружающего газа при стабильном расходе его 1 )

Недостатками преобразователя являются относительно узкий диапазон и 20 невысокие точность преобразования и быстродействие.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является подогревный электролитический первич- 25 ный преобразователь влажности газов, содержащий нанесенный на по». верхность каркаса влагочувствительный .слой, контактирующие с ним и закрепленные в канавках каркаса:электроды и термочувствительный элемент, секции которого установлены в закрытых каналах каркаса, Работа преобразователя основана на использовании функциональной зависимости тем35 пературы влагочувствительного слоя, являющейся выходным параметром преобразователя, от влажности окружающего.газа 12 g.

Недостатком известного подогрев40 ного электролитического первичного преобразователя влажности газов является относительно невысокое быстродействие.

Целью изобретения является повышение быстродействия подогревного " электролитического первичного преобразователя влажности газов.

Поставленная цель достигается тем, что в подогревном электролитическом первичном преобразователе

50 влажности газов, содержааем нанесенный на поверхность каркаса влагочувствительный слой, контактирующие с ним и закрепленные в канавках каркаса электроды и термочувствительный элемент, секции которого установлены в закрытых каналах каркаса, электроды размещены между сек27 2 циями термочувствительного элемента.

Ф

Размещение электродов между секциями термочувствительного элемента обеспечивает уменьшение поперечного сечения и массы преобразователя, приходящимся на единицу поверхности влагочувствительяого слоя, что приводит к повышению быстродействия преобразователя.

На фиг. 1. изображен пример конструктивного выполнения подогревного электролитического первичного преобразователя влажности газов, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, Конструктивной основой преобразователя служит каркас 1, выполненный в виде цилиндра из керамики. Он снабжен расположенными вблизи поверхности закрытыми продольными .. каналами, в.которых установлены секции термочувствительного элемента 2 (например, секции термометра сопротивления или отдельные термопары батареи термопар). На наружной поверхности каркаса 1 .между; секциями термочувствительного элемента 2 выполнены канавки, в которых закреплены электроды 3, изготовденные, например, из самотвердеющей токопроводящей, в частности, угле-. родной композиции, армированной для надежности графитизированными нитями.

Поверх каркаса 1 и электродов 3 нанесен влагочувствительный слой 4 в виде пористой электроизоляционной основы с внедренной в нее гигроскопической солью, в частности хлористым литием.

Электроды преобразователя выпол.нены гребенчатыми . Поочередно они соединены между собой на1 коротко в две ..равные по числу электродов группы таким образом, что каждый электрод одной группы находится между двумя электродами второй группы, соединения электродов между собой выполнены с помощью кольцевых токораспределительных коллекторов 5,которые закреплены на каркасе с противоКоложных концов влагочувствительного слоя. Токораспределительные коллекторы могут быть выполнены из такого жв материала, как и электроды, и быть частью электродов. При этом влагочувствительный слой мо-. жет покрывать или не покрывать токораспределительные коллекторы.

1022027

@ye. 2

Составитель 10. Коршунов

Техред С.Мигунова Корректор О. Билак

Редактор О,Юрковецкая

Заказ 4029/35 Тираж 873

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал AAfl "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Электроды могут быть выполнены иэ графитиэированных токопроводящих волокон или из самотвердеющей токопроводящей углеродной композиции, представляя собой смесь проводящего компонен"а, наприме сажи, графита или графитизированных волокон, с органическими или неорганическими связующими компонентами, например фенольными или эфирными смолами глифта- 10 левой, кремнийорганической, эпоксидной), наполнителем, пластификатором и отвердителем, При выполне.нии электродов из ворсистых графитизированных нитей их поверхность для устранения ворсистости покрывают водорастворимым клеем.

Ширина электродов, определяется шириной- продольных взаимопараллель- 20 ных канавок на каркасе, изготавливаемом выдавливанием керамической массы через мундштук. При использовании в качестве несущей конструкции секционированных термочувствительных элемен 5 тов в керамических каркасах диа метром 4,0 мм в каждой из двух групп содержится по два-четыре электрода шириной 0,5 мм.

В отдельных вариантах конструктивного исполнения преобразователь может также содержать реэистивный нагревательный элемент, установленный например, в теле каркаса 1 или на 35 его поверхности s .виде пленки и

I включенный последовательно с электродами 3, и пленку из диэлектрика между электродами 3 и влагочувствительным слоем.

В процессе подготовки преобразователя к работе электроды 3 под- ключают к источнику переменного тока. После завершения переходного процесса сушки влагочувствительносо слоя 4 устанавливается равновесие между испарением и поглощением влаги на его поверхности, а температура влагочувствительного слоя 4, при которой оно наступает, является функци- i ей парциального давления водяного пара в. окружающем газе. Через стенку каркаса 1 температура вла гочувствительного слоя

4 передается термочувствительному элементу 2 и приводит к изменению его выходного параметра в зависимости от влажности окружающего газà. llo значению выходного параметра с помощью предписанной преобразователю градуировочной характеристики определяют влажность окружающего газа.

Основной технический эффект от применения изобретения состоит в повышении быстродействия преобразователя эа счет уменьшения соотношения между его общей массой и площадью поверхности влагочувствительного слоя. Это обеспечивает повышение качества регулирования .влажности особенно на объектах с малой постоянной времени, в частности в климатических камерах малого объема. При использовании предложенного подогревного преобразователя на основе четырехсекционного термометра сопротивления повышение быст- родействия составляет приблизительно 30:ь по сравнению с известным подогревным преобразователем влажности . на основе такого же четырехсекционного термометра сопротивления,