Способ изготовления подогревного электролитического датчика влажности газов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<„„989423 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 22. 09.80 (21) 2981213/18-25

l$1)kh gll з

G 0l N 25/56 с присоединением заявки ЙоГосударственный комнтет

СССР но делам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

t531УДК 533.275 (088..8) Опубликовано 150183. бюллетень Но 2.Дата опубликования описания 15;01.83

Б.М. Бялик, Н.П. Гужва, Н.В. Добровольский, А.Н. Житомирский, Ф,А. Ланцберг, А.М. Литвинов, Т.A. Са-хыр н В.К. Черкашин (72) Авторы изобретения

Киевский институт автоматики им. XXV съезда КПСС и Опытный завод Киевского института автоматики им. XXV съезда КПСС (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДОГРЕВНО? О ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО

ДАТЧИКА ВЛА)ЯРОСТИ ГАЗОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может испольэоваться при изготовлении подогревных элек-, тролитических.датчиков влажности (ПЭДВ) газов.

Принцип действия ПЭДВ заключается в измерении влажности косвенным путем через измерение температуры слоя гигроскопической соли, находящегося в равновесии с влагой, содержащейся в окружающей газовой среде . Температура влагочувствительного элемента (ВЧЭ), соответствукщая равновесному давлению паров воды над насыщенным раствором гигроскопической соли, под- 15 держивается автоматически за счет пропускания переменного тока по про-водникам, навктым с определенным шагом на поверхности ВЧЭ, покрытой слоем гигроскопической соли, обычно хлористого лития.

ПЭДВ промышленного типа состоит из следуххаих основных элементов корпуса из непроводящего тепло- к коррозионностойкого.материала, например стекла или термостойкой пластмассыу термочуйствктельного элемента, например термометра сопротивленияу помещенного внутри корпусау подложки, пропитанной раствором гигроскопической соли, обычно, чулка из стеклоткани, надеваемого на корпус, электродов, навкваемых на подложку и присоединяемых к сети переменного тока.

Известен способ изготовленкя ПЭДВ, включающий крепление подложки на корпусе датчика, навивку электродов на подложку и пронитку подложки раствором гигросКопической соли. В условиях работы, ПЭДВ платина обладает наивысшей коррозионной устойчивостью.

В связи с этим в промышленном способе изготовления датчиков используется операция навивки электродов из платиновой проволоки (1).

Однако платина не вполне инертна по отношению к продукту электролитического разложения хлористого ли-. тия — литиевой щелочи. Последняя постепенно разрушает поверхность платини, вследствие чего на,стеклочулке образуется налет мелкодксперсной платины (платиновой черни). Появление платиновой черни на поверхности подлсвкки регистрируется как визуаль-1 но, так и по увеличению значения ос» таточного (межэлектродного) тока, наблюдаемоГо при включении в электрическую цепь датчиков, промытых от

989423 гигроскопической соли. Рост остаточного тока приводит к ухудшению метрологических характеристик датчиков.

Это ограничивает ресурс непрерывной работы ПЭДВ. Кроме того, платина драгоценный металл, характеризуется высокой стоимостью и острым дефицитом, и ее применение связано с затратами времени и труда на организацию учета расхода драгоценного ме талла, выделением специальных помещений, сейфов и т.д, 30

Указанные недостатки могут быть устранены посредством замены платины на другой устойчивый токопроводящий материал, например углеродные волокна.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является жс чающий крепление подложки на корпусе датчика, навивку электродов из токопроводящих (углеродных волокон) и пропитку подложки раствором гигроскопической соли f 2) .

Однако известный способ не обеспечивает стабильной и надежной работы датчика.

Цель изобретения — улучшение стабильности и надежности работы датчиков и снижение электрического сопро.тивления электродов °

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления подогревного электролитического датчика влажности газов, включающему З5 крепление подложки на корпусе датчика, навивку электродов из токопроводя. щих углеродных волокон и пропитку подложки раствОром гигроскопической соли, электроды предварительно по- 40 крывают электропроводящим лаком, содержащим гомогенизированную суспензию сажи. . В качестве электропроводящего лака используют лак, состоящий из не- 45 водного растворителя, полимерного связующего и тонко диспергированного проводящего материала, например сажи. Преимущество сажи перед порош-. ками металлов заключается в ее повышенной коррозионной стойкости в среде хлорида лития и высокой укры- . вающей способности.

Для обеспечения эффективного покрытия нити проводящим лаком суспензию сажи в лаке гомогенизируют путем интенсивного перемешивания.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно гомогенизируют суспензию сажи в электропроводящем лаке

l путем перемешивания, покрывают электропроводящую неметаллическую нить указанной суспензией сажи в лаке ме то дом оку н ан и я с по следующей сушкой нити в натянутом состоянии под 65 грузом, натягивают чулок из стеклоткани, являющийся подложкой на корпус ВЧЭ датчика, навивают на чулок изготовленные укаэанным способом два электрода, создают контакт электродов с выводами из датчика, подключаемыми в сеть, пропитывают ВЧЭ раствором гигроскопической соли.

Пример. Согласно способу для навиваемых на корпус ВЧЭ электродов используют нити из токопроводящей углеродистой упрочненной ткани. Нити толщиной 0,5-0, 6 мм предварительно окунают в токопроводящий лак на

5 мин и высушивают на воздухе в натянутом состоянии, натяжение создают подвешиванием к нити груза 200250 г, Токопроводящий лак готовят следующим образом. В 50 мл лака всыпают 3 r сажи и полученную суспензию перемешивают 10 мин магнитной мешалкой. Суспензию готовят непосредственно перед пропиткой.

На трубку из пластмассы натягивают чулок из стеклоткани, поверх которого наматывают с шагом 1 мм два электрода из электропроводной нити, подготовленной, как описано выше.

Концы электродов соединяют с металлической проволокой путем скручивания и заливают место контакта эпоксидной смолой °

Питание цепи электродов осущест- вляется переменным током напряжением

48 В.

3а счет покрытия лаком волокна выравниваются вдоль нити, устраняется закручивание волокон, приводящее иногда к местным замыканиям, что в конечном счете улучшает надежность и стабильность работы ПЭДВ. За счет наличия в лаковом покрытии проводящих частиц улучшается контакт между волокнами, что повышает проводимость электрода в целом и дает возможность снизить рабочее напряжение на датчике. Опыт показывает, что на ПЭДВ без лакового покрытия для поддержания равновесной температуры влагочувствительной пленки необхоДимо поддерживать напряжение 120 В, а с покрытием — 48 В.

Лаковое покрытие представляет собой дополнительную защиту электрода от механических повреждений.

Таким образом, эффект от использования предлагаемого способа изготовления ПЭДВ заключается в увеличении ресурса непрерывной работы датчика.

Формула изобретения

Способ изготовления подогревного электролитического датчика влажности газов, включающий крепление подложки на корпусе датчика, навивку элек989423

Составитель Н. Преображенская

Редактор Т. Веселова ТехредМ.Надь Корректор Л. Бокшан

Тираж 871 Подписное, ВНИИПИ .Государственного коМитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11115/62

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 тродов из токопроводящих углеродных волокон и пропитку подложки раствором гигроскопической соли, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улуЧшения стабильности и надежности работы датчика, электроды предварительно покрывают электропроводящнм лаком, содержащим гомогенизированную суспензию сажи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зайцев В.А. и др. Влажность воздуха и ее измерение. Л, Гидрометеоиз.дат, .1974 с. 32.

2. Авторское свидетельство СССР

В 741127, кл, 6 01 N 25/64с 1978 (BPoTOTBll),