Способ изготовления подогревного электролитического датчика влажности

 

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при разработке и изготовлении подогревных электролитических датчиков влажности. Цель изобретения заключается в повышении точности измерения изготавливаемых датчиков влажности. Способ изготовления датчика заключается в том, что после нанесения на диэлектрическую подложку влагочувствительного элемента, т.е. электродов и влагочувствительного вещества, и размещения нагревательного элемента на последней подают номинальную электрическую нагрузку . При этом определяют на подложке область, имеющую одинаковую с влагочувствительным веществом температуру. В этой области размещают термочувствительный элемент. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОцИАЛИСТИЧЕ СКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 25/56

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и Г. «,« fl, ;с.; ф«. „ г".у«..1,.ь . с (21) 4702525/25 (22) 19.05.89 (46) 23.05.91..Бюл. N. 19 (71) Науч но-исследо ва тел ьский институт приборостроения Научно-производственного объединения Гидрометприбор". (72) Т.А.Дьяконова, В,Е.Лысцев и С.M,Êî÷åтов (53) 533.275 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 273488, кл, G 01 W 1/11, 1969, Заявка ФРГ М 3409401, кл. 6 01 N 27/12, 1985. (54).СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДОГРЕВНОГО ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО ДАТЧИКА

ВЛАЖНОСТИ

Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при разработке и изготовлении подогревных электролитических датчиков влажности.

Целью изобретения является повышение точности изготавливаемого подогревного электролитического датчика влажности, Способ изготовления подогревного электролитического датчика влажности (ПЭДВ) заключается в mM, что на диэлектрическую подложку наносят влагочувствительный элемент с влагочувствительным веществом, а на другой стороне подложки размещают нагревательный и термочувствительный элементы. После нанесения влагочувствительного элемента с влагочувствительным веществом и размещения нагревательного элемента на нагревательный элемент подают номинальную электриче. Ж 1651180 Al (57)Изобретение относится к технической физике и может быть использовано при разработке и изготовлении подогревных электролитических датчиков влажности. Цель изобретения заключается в повышении точности измерения изготавливаемых датчиков влажности. Способ изготовления датчика заключается в том, что после нанесения на диэлектрическую подложку влагочувствительного элемента, т.е. электродов и влагочувствительного вещества, и размещения нагревательного элемента на последний подают номинальную электрическую нагрузку. При этом определяют на подложке область, имеющую одинаковую с влагочувствительным веществом температуру. В этой области размещают термочувствительный элемент. 1 ил. скую нагрузку. Определяют на подложке область, имеющую одинаковую с влагочувствительным веществом температуру, и в этой области размещают термочувствительный элемент, На чертеже приведено устройство для реализации предлагаемого способа изготовления ПЭДВ.

В конкретном варианте выполнения влагочувствительное вещество 1 расположено в капиллярном зазоре между электродами 2 и 3. размещенными на одной стороне диэлектрической подложки 4. На другой стороне подложки расположены нагревательный 5 и термочувствительный 6 элементы.

Причем термочувствительный элемент располагается в области, имеющей температуру, одинаковую с влагочувствительным веществом. В конкретном варианте выпол1651180 нения капиллярный зазор имеет кольцевую форму. Возможны другие варианты расположения элементов, например расположение влагочувствительного и термочувствитель. ного элементов на одной стороне подложки.

Электроды, нагревательный и термочувствительный элементы нанесены методом вакуумного напыления на ситалловую подложку. В качестве влагочувствительного вещества используются гигроскопические солевые составы (например LiCi), в качестве электродов TiN, а нагревательного элемента и термочувствительного элемента Ni.

Между влагочувствительным элемен, том и нагревательным элементом 5 предусмотрена внешняя электронная аппаратура автоматического регулирования, состоящая из регулятора 7 и преобразователя 8 электрической проводимости. Входной величиной электронной аппаратуры является ток. регулирующий электрическую проводи, мость поверхностного слоя влагочувствительного вещества 1, а выход регулятора устанавливает регулирующий ток накала для нагревательного элемента 5.

К термочувствительному элементу 6 подключен измерительный преобразователь

9 сопротивления для измерения температуры датчика влажности. Следом за измерительным преобразователем 9 сопротивления подключен индикатор 10, который показывзет равновесную температуру, устанавливающуюся в зависимости от точки росы.

ПЭДВ работает следующим образом, Нз электроды 2 и 3 подается напряже, ние (aa избежание поляризации. электродов подается напряжение с частотой 1-10 кГц).

В случае, если парциальное давление водяного пара над влагочувствительным веществом 1 Ер меньше давления водяного пара в измеряемой среде Ео, происходит поглощение водяного пара влагочувствительным веществом, что вызывает дальнейшее увеличение массы воды (толщины пленки электролита) в межэлектродном пространстве, т.е. капиллярном зазоре. Увеличение массы воды приводит к уменьшению сопротивления влагочувствительного элемента, Если в момент включения состояние влагочувствительного элемента характеризуется малым сопротивлением, то в этом случае выделяется максимальная мощность в нагревательном элементе 5, расположенном на одной подложке с термочувствительным элементом 6 ПЭДВ. Нагрев влагочувствительного слоя вызывает увеличение его сопротивления и уменьшение выделяемой мощности на нагревательном элементе ПЭДВ. Таким образом, данный процесс в системе ведет к установлению равновесия в некоторой устойчивой точке, при этом выравниваются парциальные давления Ер и Ео. Установившаяся таким образом равновесная температура характеризует

5 влажность среды, измеряется никелевым термочувствительным элементом и отображается на показывающем приборе 10.

Расположение термочувствительного элемента 6 в области, имеющей одинаковую

10 температуру с влагочувствительным веществом 1, позволяет измерять непосредственно равновесную температуру.

Уменьшение массы воды приводит к увеличению сопротивления влагочувствительно15 го элемента. что вызывает уменьшение напряжения на нагревателе и понижение температуры ПЭДВ, Понижение температуры продолжается до тех пор, пока не установится равновесная температура. На этом

20 переходный процесс заканчивается и устанавливается равновесие между количеством влаги, испаряемым и поглощаемым влагочувствительным элементом. Установившаяся равновесная температура фикси25 руется никелевым термочувствительным элементом нз показывающем приборе, Для изготовления описанного ПЭДВ на одной стороне диэлектрической подложки 4 методом вакуумного напыления наносят

30 электроды 2 и 3. Влагочувствительное вещество размещают в сформированном капиллярном зазоре кольцевой формы; Затем на другой стороне подложки методом вакуумного напыления размещают нагревательный

35 элемент 5, на который подают номинальную электрическую нагрузку. С помощью тепловизионных методов контроля определяют на поверхности подложки область, имеющую одинзковую с влзгочувствительным ве40 ществом температуру. Затем в этой области размещают методом вакуумного напыления термочувствительный элемент 6. Расположение термочувствительного элемента в области, имеющей одинаковую с влагочувст45 вительным веществом температуру, позволяет измерять непосредственно температуру трехфазного равновесия влагочувствительного вещества (гигроскопичной соли LiO), связанную с точкой, росы. Кроме того. отсут50 ствие градиента температур между влагочувствительным веществом и термочувствительным элементом позволяет повысить быстродействие ПЭДВ. изготовленного по предлагаемому способу, 55

Формула изобретения

Способ изготовления подогревного электролитического датчика влажности, заключающийся s том, что на диэлектриче1651180

3 1 2

Составитель В.Екаев

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор И.Муска

Редактор M.áëàíàð

Заказ 1603 Тираж 398 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат. "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина. 101 скую подложку наносят влагочувствительный элемент с влагочувствительным веществом, а на другой стороме подложки размещают нагревательный и термочувствительный элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения изготавливаемого датчика, после нанесения влагочувствительного элемента с влагочувствительным веществом и размещения нагревательного элемента, на нагревательный элемент подают номинальную электрическую нагрузку, определяют на

5 подложке область, имеющую одинаковую с влагочувствительным веществом температуру, и в этой области размещают термочувствительный элемент,