Температурный компенсатор для электролитических датчиков влажности

 

О П И С А Н И Е ((()4ааы

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.10.73 (21} 1962147/25/64 (51) М. Кл. Q 01т1 25/46 с присоединением заявки

Гасударственный немитет

Совета Министров СССР пе делам изобретений и атнрытий (32) ПриоритетОпубликовано 2 5.04.7 5, Бюллетень № 1 5 (53) УДК 343.712(088.8}

Дата опубликования описания 22 О5 75 (72) Авторы изобретения

П. С. Габрусенок и А. Н, Рыбин т (71) Заявитель (54) ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОМПЕНСАТОР ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ

ДАТЧИКОВ ВЛАЖНОСТИ

Изобретение относится к области компенсации температурной погрешности электрических датчиков влажности и предназначе,но для исследования или анализа физических свойств газа. 5

Известны температурные компенсаторы, содержащие электролитический герметизированный влагочувствительный элемент, аналогичный измерительному. Такие компенсаторы отличаются совпадением их темпера- ((( турных характеристик с температурными характеристиками датчиков влажности, использующихся для измерений.

Однако известные устройства характеризуются наличием воздушной 1толости возле 15 компенсационного влагочувствительного эле-. мента. Вследствие этого постоянство относительной влажности воздуха внутри гермообъема обеспечивается только в установившемся температурном режиме. В случае же щ воздействия на компенсатор переменной температуры окружающей среды, что чаше всего бывает на практике, относительная влажность воздуха обычно не соответствует. равновесному значению, так как температу- 25

2 (ра солевого генератора влажности запазды»

I вает по отношению к температуре воздуха.

Например, отставание температуры соли от температуры воздуха на 1оС вызывает изменение влажности в гермообъеме приблизительно на 5%. Величина возникающей погрешности зависит от скорости изменения температуры воздуха в гермообъеме, а также характеристик солевого генератора влажности. Кроме того, в известных компенсаторах перемешивание воздуха осуществляется только за счет конвекции и диффузии, на что также нужно определенное время, и, следовательно, это тоже будет являться источником запаздывания.

Цель изобретения - создание температурного компенсатора без воздушной полости возле герметизированного влагочувствительного элемента, способного работать с высокой точностью в условиях резко изменяющихся температур.

Это достигается тем, что в качестве герметизирующей оболочки применяется слой парафина, нанесенный непосредственно на поверхность влагочувствительного эле468142 мента. Кроме того, для уменьшения паропроницяемости, покрытый парафином влагочувствительный элемент рязмешается в кап-. суле, заполненной гидрофобной жидкостью, например, кремнийорганической. i 5I

На чертеже представлена схема предла-. гаемого температурного компенсатора, в разрезе.

Компенсатор состоит из компенсационного влагочувствительного элемента 1, герметичной оболочки 2 из гидрофобного материала и капсулы 3, заполненной кремний« органической жидкостью 4. Электрический

i5 контакт с чувствительным элементом 1 осушествляется с помошью электродов 5 и клемм 6.

Кяк указывалось, известные температурные компенсаторы имеют воздушную

20 полость возле компенсационного влагочувствительного элемента, в которой размешяется солевой генератор влажности. Постоя))с)BQ влажности в гермообъеме обесEEeчш1яется способностью: некоторых со2Ь

)Eiif иоддерживать над своей поверхностью определенпую постоянную равновесную

)1))яжиость.

Б предлагаемом компенсаторе используется свойство солей сохранять свое вла30 гооодер.)саине ири постоянной влажности

И ИОР)л)ОИИО)1 ОКРУжаЮШЕй тЕМПЕРатУРЕ, рясиро.)ряия)ощееся и ня соли, содержашиеси во влягочувствительном элементе ко,"дивися))ионного электролитического дат

1и)кя. и силу указанного свойства для опредепеши )нш использования только темпера)у«и и и) зявисимости компенсятора при по» стс»шиой влажности иет необходнл)ости . обеспечить влагообмен между чувствитель40 иь)л) энол)ентом и Окружаюшей средой. Бо1)с.е iol o, нужно создать условия,при которых ои будет полностью исключен. I яким образом, для реализации Описанного с )эойствя необходимо, предварительно

)» E!zep)f влягочувствительный элемент при ои«елелс иной влажности, зягерметиэировя1ь сч о латериялол), не иропускаюшим водилой пяр, исключив при этом образование возлушиой полости возле элемента. Залив50 кя «1)я) oчувствительиого элемента негидрефоОИЫ I» КОМПяуида";EEE, ИяирИМЕр ЭПОКСИднн .О1, и» иривс .ла к положитс льны м результат!I.1, тяк кяк был фиксирован доно)пио .-ИЛИЧИ)ЕИ«ИЫй ОбМЕН МЕжду КОЛ)ляуидОМ и

I эл:",иэи)ом ири изли=иениих температуры, )ии)я)ои)ей ия го иисоть и атаби)11))ос)ь рябо ).I к >л1иоnr яторя.

Для обеспечения .паронепроницаемости герметизирующей оболочки она была выполнена из пластичного гидрофобного материала, такого, например, как парафин, воск, стеарин, или цереэин. Герметизируюший слой создавали путем обмакивания влагочувствительного элемента в расплав одного из указанных материалов. Полученный таким способом простейший компенсатор может быть выполнен небольших габаритов и с малой тепловой инерционностью. Однако при толшине слоя менее

0,5 мм покрытие с течением времени покрывалось сетью микротрешин, пропускаюших влагу иэ чувствительного элемента наружу. Это приводило к изменению характе ристик компенсатора со скоростью приблизительно 1% в неделю. Для того чтобы избав))ться от этого, была применены кремний органическа жидкость, которой заливали парафинированный влягочувствите))ьный элемент. Кремнийорганическяя жидкость также является гидрофобным вешеством.

Поэтому сначала была исследована возможность ее применения без паряфиновой оболочки. НО испытания показали невысокую стабильность термокомпенсаторов, залитых только кремнийорганической жидкостью.

Это объясняется, вероятно, тем, что конвекционно перемешиваюи)яяся жидкость уносит с поверхности чувствительного элемента часть влаги. Применение же кремнийорганической жидкости в совокупности с пяряфинированием дало желаемый положительный эффект, тяк как жидкость, заполнившая микротрещины, конвекционно не перемешивается и обеспечивает хорошую паронепроницаемость.

Предлагаемый комиенсатор может быть использован не только для компенсации температурной зависил)ости сопротивления эле)стролитическ))х датчиков влажности, но

И ДЛЯ ИСс:1)ЕДОВЯНИИ ИХ тЕМИЕРЯтУРНЫХ Ха» ряктеристик.

П р е д м е т изобретения

Температурный компенсятор для электролитических. датчиков влажности, состояший из гермегич))ой оболочки и электролигическогo в))ягочувствительиого элемента, о r л и ч я ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности температурной

KoIfEEBHr.яции. оболочка выполнена из твердого гидрофооиого материала, нанесенного

468142

1 >!>!>! Я> Ы. -"!»- !! !,;а., ач „ц, К>.>Р!>ек!о!>ы;

Р !dlilo(>

I"»ai >>1!.f >l н>!

Л,Орлов».!а>:» > /Д) $! !.>.!. %

1»!»»>; >)() >!!о%!>н>:ное!

III!1!!! ll! !»! >.:!а!» "»>!»! .!» >»» г» (<>вет» Л!»!»>с>(>!)» l.!.>.:l

»» ис»»>»»»»!» > I>!!!!»»»>!»» >! !>

?l»> >>»», ! >>»:, .>) l»» >>»1 lid>>, !! !»»!»»> Г»> . !»! >. >l!> . 1(»»! .;> », !» >!>>i»»(h>l>l »с»>, 24 непосредственно на поверхность влагочувствительного элемента, и установлена в кап° суле, заполненной гидрофобной жидкостью, например кремнийорганической.