Устройство для измерения парциального давления кислорода в вакууме

 

УСТРЮЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ КИСЛО РОЛ. В ВАКУУМЕ по авт. св. № 851143, отличающееся тем, что, с целью повьшения чувствт гельности измерения путем увеличения .адсорбции молекул кислорода на чувствительном слое, в него введены проницаемые для молекул кислорода диэлектрик и управлякщий электрод, расположенные последовательно на чувствительном слое.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 3(51) 01 (21 "30

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ д

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 851143 . (21) 3411539/18-10 (22) 25 ° 03,82 (46) 30.09.83 Бкч. ¹ 36 (72) А. И. Звягинцев, С П. Голубков, Г, М. Гаврилов, В. Б. Тихонович, Ю. Н. Окуневский и П. Н, Таланчук (71) Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия Великой

Сентябрьской социалистической революции (53) 531.787 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ж 851143, кл. 5 01 Ь 21/30, 1979. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ КИСЛО.

PEA В ВАКУУМЕ по авт. св.

¹851143, о тли чаюшеес я тем, что, с целью повышения чувствительности измерения путем увеличения адсорбции молекул кислорода на чувст вительном слое, в него введены проницае мне для молекул кислорода диэлектрик и управлянмций электрод, расположенные последовательно на чувствительном слое.

Изобретение относится к газоаналитической технико, а именно к измерителям парциальнэго давления кислорода в вакууме.

Пэ основному авт. св. ¹ 851143 и - 5 вестно устройство, содержашее корпус, анод, катод, чувствительный слэй из окиси циркония с добавкой редкоземельного или шелочноземельногэ или переходного металла, нагреватель и термометр сопротивления, причем в усгройстве имеется диэлектрическая пэдложка, а терммиетр сопротивления, нагреватель и чувсгвигель ный слой с катодом и анодом последовательно расположены на ней в виде слоев и разделены диэлектриком (1)

Недостатком указанного устройства является падение чувствительности при измерении парциальнэго давления кислорода, вследствие чего ограничивается 20 диапазон измерений парциального давления кислорода. При уменьшении парциального давления кислорода уменьшается количество молекул кислорода, адс-рбируюшихся на поверхности чувствительногэ слоя, что приводит в процессе измерения к уменьшению приращения сопротивления чувствигельнэгэ слоя, являющегося функцией парциального давления кислорэда, г,е. к уменьшению чувствительности. 30

Пель изобретения -. повышение чувствительности измерения путем увеличения адсэрбции молекул кислорода HB чувствительном слое.

Поставленная цель достигается тем, что B устройство введены проницаемые для молекул кислорэда диэлектрик и управляющий электрод, расположенные последовательно на чувствительном слое.

На фиг,. 1 изображено устройство для эмерения парциального давления кислорода в вакууме в разрезе; на фиг. 2,— то же, в плане; на фиг. 3 — схема цодклн чения элементов устройства.

Устройство содержит корпус 1 с восемью выводами 2, к фланцу которого приварена крышка 3. К корпусу 1 прикреплены тепловые изоляторы 4, на кэгорых также с помощью клея закреплена цодложка 5. На подложку 5 напылены последова50 тельно слой термометра 6 сопротивления и его контактные площадки 7, диэлектрик

8 для электрической изоляции термометра 6 сопротивления, нагреватель 9 с контактными площадками 10, диэлектрик 11 для электрической изоляции нагревателя 9 чувствительный слой 1 2 с контактными .-.. лошадками 13, проницаемые для молекул .;ислорэда, диэлектрик 14 и управляющий электрод 15, например, пористые или в виде решетки.

Элементы устройства соединены с выв; ° дами 2 корпуса с помощью внутренних соединительных выводов 16 и 17, приваренных к контактным площадкам. Гонтакгные площадки 13 чувствительного слоя 12 соединены с выводами анода 18 и катоga 19 чувствительного слоя, управляющий электрод 15 подсоединен к выводу

20, одна из контактных площадок 7 гермометра 6 сопротивления подключена к выводу 21, и одна из контактных площадок

10 нагревателя 9 — к выводу 22 (фиг. 3).

Устройство для измерения парциального давления кислорода в вакууме работает следующим образом, В процессе измерений между анодом

1 8 и кагодом 19 на контактные площадки 13 чувствительного слоя 12 прикладывается постоянная по величине разность потенциалов, причем минус к кагоду, аплюс к аноду,,как показано на фиг. 3. Наличие разнэсги потенциалов приводит к перемещению носителей электрических зарядов через чувствительный слой между анодом и катодом. Мэле улы кислорода в вакууме имеют тенденцию адсорбироваться на поверхности нагретого чувствительного слоя 1 2 устройства, причем количество адсорбированных молекул кислорода зависит от парциального давления кислорода над поверхнэсгью нагретого чувствительного слоя. При взаимодейсгьии адсорбирующихся молекул кислорода с поверхностью нагретого до 400600аС чувствительного слоя 12 изменяется количество йэсигелей электричес- . ких зарядов внутри чувствительного слоя что ведет к изменению величины его сопрэгивления. Таким образом, величинк сопротивления чувствигельнэгэ слоя является функцией парциальногэ давления кисло рода в вакууме, а количество адсэрбировавшихся молекул кислэрэда определяет в конечном итоге величину приращения сопротивления чупс-.вигельного слэя. Увеличение активности процесса адсорбции при неизменном- парциальном давлении кислорода означает повьпцение чувствительности устройства и, как следствие этого, возможность расширения диапазона измерений в область низких парциальных давлений кислорода.

Процесс адсорбции молекул кислорода на поверхности чувствительного слоя активирэван наложением равномерного элек. грическогэ поля. Такое поле создаег уп- .

Составитель Ь Казаков

Техред A. Ач Корректор А. Дэятко

Редактор А. Огар

Заказ 7538/41

Тираж 873 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Ж-35, Раушская наб., g. 4/8

Филиал ППП. Патент", r. Мкгород, ул. Проектная, 4

3 j ( равляюший электрод 15 — пористый или выполненный в виде решетки, чтобы не препятствовать адсорбции молекул кислорода на поверхности увсгвительного слоя 12.

>4 029 4

Использование устройства для измерения парциального давления кислорода в вакууме позволяет повысить чувствительность измерения благодаря увеличению адсорбции молекул кислорода.