Подогревный электролитический преобразователь влажности газов

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к гигрометрии. Цель изобретения состоит в повышении точности измерений и упрощении конструкции электролитического подогревного преобразователя влажности газов. Преобразователь сформирован на диэлектрической подложке, на одной стороне которой расположен пленочный нагреватель, выполненный в виде меандра из материала с высоким температурным коэффициентом сопротивления и имеющий выводы от цент ральной части. В центральную часть нагревателя вложен электрод. Поверх нагревателя и электрода расположены диэлектрический и влагочувствительный слои. Центральная часть нагревателя выполняет функции второго электрода. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ. соцИАлистичесних

РЕСГ1УБЛИК (19) (11) А1 (51) 5 G 01 N 25/66

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСНОМУ СВИЩ.:ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4326198/31-25 (22) 05.11.87 (46) 1 5.03.90. Бюл. Ф 10 (7!) Московский институт электронной техники (72) А.И.Бутурлии, А.Я.Дикевич, Т.А.Дьяконова, В,А.Заикин и Г.Б;Чахунашвили

t. (53) 533.275(088.8). (56) Патент США У 3516282, кл. G 01 N 27(12, 1970.

Патент ФРГ Р 3409401, кл. G 01 N 27/12,. 1985. (54) ) ПОДОГРЕВНЫЙ . ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к гигроИзобретение относится к измеритель. ной технике, а именно к электролитическим подогревным датчикам влажности, и может быть использовано в различных областях народного хозяйства.

Цель изобретения — повьппение точности измерений влажности и упрощение конструкции преобразователя, На фиг.1 представлена конструкция подогревного электролитического преобразователя влажности газов; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.З вЂ” схема включения преобразователя.

Преобразователь сформирован на диэлектрической подложке 1 из сапфира размерами 0,2хЗхЗ мм. На подлож2 метрии. Цель изобретения состоит в повышении точности измерений и упрощении конструкции электролитического подогреваемого преобразова-. теля влажности газов. Преобразователь сформирован на диэлектрической подложке, на одной стороне которой расположен пленочный нагреватель, выполненный в виде меандра из материала с высоким температурным коэффициентом сопротивления и имеющий выводы от центральной части. В центральную часть нагревателя вложен электрод, Поверх нагревателя и электрода расположены диэлектрический и влагочувствительный слои. Центральная часть нагревателя выполняет функции второго электрода. 3 ил. ке расположен пленочный нагреватель

2 в виде меандра шириной 200 мкм с отводами 3 от средней его части.

Средняя часть нагревателя, располо-. женная в центральной части подложки, является пленочным терморезистором, Одним из электродов является нагреватель. Другой электрод 4 расположен между выводами 5 терморезистора и установлен параллельно первому электроду, Выводы 5 из золотой проволоки диаметром 30 мкм с помощью проводящей пасты 6 на основе палладия и серебра соединены с контактными площадками 7, Поверх нагревателя

2 и электрода 4 методом плазмохимического осаждения нанесен слой 8 диэлектрика из диоксида кремния тол1550395

25 шиной 0,5 мкм, над которым располо-! жен влагочувствительный спой 9, Представляющий собой водный раствор хлористого лития, смачивающий окисел.

На фиг.2 представлена схема включения преобразователя. К выводам нагревателя 5 подключен источник

10 питания. Ток через нагреватель контролируется амперметром 11. К 10 электроду 4 через резистор 12 подключен генератор 13 с частотой 1 кГц и напряжением 1 В. Напряжение на электроде измеряется вольтметром

14 переменного тока, Напряжение на отводах к центральной части нагревателя измеряется вольтметром

l5 °

Подогревный электролитический преобразователь влажности газов 20 работает следующим образом, В случае, когда температура преобразователя недостаточна для высушивания влагочувствительного слоя

9, era сопротивление и напряжение на электроде 4 мало. При повышении напряжения на нагревателе, его температура повышается и в момент достижения парциального давления водяного пара влагочувствительного вещества 30 и измеряемой среды с поверхности влагочувствительного слоя 9 происходит испарение воды, приводящее к резкому увеличению его сопротивления и напряжения на электроде 4. Температура преобразователя в этот момент является мерой влажности окружающей среды. Температура влагочувствительной области определяется терморезистором, функции которого выполняет средняя часть нагревателя, Измерение сопротивления влагочувствительного слоя 9 осуществляется схемой, состоящей из генератора 13„ резистора 12, вольтметра 14 переменного тока и цепи между электродом 4 и нагревателем 2. Эквивалентную схему этой цепи можно представить в виде последовательного соединения двух конденсаторов, одной из обкладок которых являются электрод 4 или нагреватель 2, а другой — влагочувствительный слой 9, и сопротивления влагочувствительного слоя 9, Фо р мул а из о б р е т ения

Подогревный электролитический преобразователь влажности газов, состоящий из диэлектрической подложки, пленочных нагревателя, выполненного в виде меандра, терморезистора и двух параллельно установленных электродов, над которыми расположен влагочувствительный слой, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции преобразователя, в качестве терморезистора использована средняя часть нагревателя, расположенная в центральной части подложки, одним из электродов является нагреватель, а другой расположен между выводами терморезистора, между электродами и влагочувствительным слоем нанесен слой диэлектрика, ! 550395

А-А

Составитель Б.Екаев

Техред М.Дидык Корректор М,Пожо

Редактор И.Касарда

Заказ 268 Тираж 496 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101