Конденсационный гигрометр

 

Изобретение относится к влагометрии газов, в частности к измерению влажности газов по температуре точки росы. В качестве конденсационного зеркальца в гигрометре используют электропроводящую островковую пленку критической толщины с поверхностным сопротивлением приблизительно ТОО кОм/?г. Использование на диэлектрической подложке электропроводящей островковой пленки резко увеличивает площадь свободной поверхности конденсационного эеркальца, соприкасающейся с влажной средой, что приводит к повышению чувствительности и надежности гигрометра. 1 ил.

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 N 25/68 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4713326/25 (22) 18.04.89 (46) 23,02.92. Бюл. М 7 (71) Харьковский институт радиоэлектроники им,. M.Ê. Янгеля (72) И;Б. Немировский и Л.И. Соловьева (53) 621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 115578, кл. G 01 N 25/68, 1984.

Берлинер А.М. Измерения влажности.

1973. с. 235.

Изобретение относится к влагометрии газов, а именно к измерению влажности газов по температуре точки росы, и может быть использовано для измерения этого параметра в ряде отраслей народного хозяйства, например метеорологии.

Известны конденсационные гигрометры, позволяющие определять как температуру точки росы, так и момент образования конденсата и его фазовое состояние.

В кондейсационном гигрометре фиксация точки росы основана на измерении гговерхностного сопротивления R> зеркальца.

Конденса ционн ый гигрометр содержит. термоэлектрический охладитель с расположенными на нем зеркальцем и датчиком температуры. Зеркальце представляет .ñîбой диэлектрическую подложку, детектором конденсата на которой служат два близкорасположенных металлических электрода.

Выходной сигнал такого детектора росы характеризует массу (толщину) слоя конденса„„5U 1714478 А1 (54) КОНДЕНСАЦИОННЫЙ ГИГРОМЕТР (57) Изобретение относится к влагометрии газов, в частности к измерению влажности газов по температуре точки росы. В качестве конденсационного зеркальца в гигрометре используют электропроводящую островковую пленку критической толщины с поверхностным сопротивлением приблизительно

100 кОм/а; Использование на диэлектрической подложке электропроводящей островковой пленки резко увеличивает площадь свободной поверхности конденсационного ,зеркальца, соприкасающейся с влажной средой, что приводит к повышению чувствительности и надежности гигрометра, 1 ил. та между электродами на поверхности зеркальца. Момент появ ления конденсата определяется по. возникновению проводимости между электродами. Образование конденсата в твердой фазе резко увеличивает Вл между электродами. Температура точки росы измеряется термодатчиком.

Основным недостатком такого гигрометра является низкая надежность детектора конденсата, связанная с необходимостью обеспечения малого расстояния между электродами. В результате этого появляющиеся на зеркальце загрязнения (например, кристаллы солей) способны закорачивать электроды между собой, выводя детектор из строя.

Известен конденсационный гигрометр, который содержит термоэлектрический охладитель с зеркальцем и термодатчиком.

Зеркальцем служит зеркально-полированный холодный спай термоохладителя с

1714478 вмонтированным в него микросопротивленивм с гальваническим контактом в виде двух изолированных один ot другого электродов.

Недостатком известного гигрометра является низкая надежность детек. тора конденсата, так как загрязнения, появляющиеся в процессе работы прибора на зеркальце, способны замыкать близкорасположенные электроды между собой.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является гигрометр, содержащий термоэлектрический охладитель с расположенными на нем зеркальцем и термодатчиком, Зеркальце представляет собой диэлектрическую подложку, детектором конденсата на которой служат два электрода в виде тонких слоев металла, нанесенных на: поверхность диэлектрика.

Поверхность диэлектрика у края каждого электрода покрыта клинообразным слоем графита. Это сделано для уменьшения чувствительности детектора к загрязнениям.

Однако надежность гигрометра остается низкой, так как слой графита не обладает достаточной адгезией к материалу подложки и в процессе работы масса графита уменьшается.

Цель изобретения — повышение надежности и чувствительности обнаружения конденсата.

На чертеже показан конденсационный гигрометр, разрез.

Конденсационный гигрометр состоит иэ термоэлектрического холодильника 1, диэлектрической подложки 2, расположенного рядом с ней термодатчика 3, электродов 4 и .электропроводящей островко,.ой пленки 5 критической толщины, покрывающей диэлектрическую подложку между электродами. Электропроводящая островковая пленка на диэлектрической подложке служит поверхностью конденсационного зеркальцаа. Критическая толщина соответствует появлению пороговой проводимости в островковой структуре пленки, что характерна для начальной стадии процесса коалесценции, объединения отдельных островков, во

5 время формирования слоя. Начальное поверхностное сойротивление, например, металлической островковой пленки соответствует приблизительно 100 кОм/р. Пленки обладают малым температурным.

10 коэффициентом сопротивления, близким к нулевому значению, что достигается условиями их изготовления.

Конденсационный гигрометр работает следующим, образом.

15 При охлаждении поверхности конденсационного зеркала с помощью термоэлек-трического холодильника до температуры, при которой парциальное давление водяного napaäoñòèãa8òçíà÷àíèÿ íàcûùeíèÿ(òåM20 пературы точки росы), на ней начинает конденсироваться влага. В момент выпадения влаги происходит резкое изменение поверхностного сопротивления островковой пленки за счет заполнения конденсатом

25 свободной от металлических островков поверхности диэлектрической подложки. Конденсационный гигрометр работает. в интервале рабочих температур от -70 до

+30 С, в интервале значений влажности 330 98 ).

Формула изобретения

Конденсационный гигрометр, содержащий термоэлектрический холодильник, рас35 положенные на нем термодатчик и конденсационное зеркальце„представляющее собой диэлектричеСкую подложку с двумя электродами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и чув40 ствительности обнаружения конденсата, поверхность диэлектрической подложки между электродами покрыта электропроводящей островковой пленкой критической толщины.

1714478

Составитель Ю.Клевков

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 688 Тираж . Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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