Преобразователь влажности воздуха Советский патент 1983 года по МПК C01G29/00 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения влажности воздуха с помоадью поверхностных акуртических волн (ПАВ) Известно устройство, предназначенное для измерения и регулирования влажности воздуха, в котором в качест ве чувствительного элемента используются пьезокварцевые пластины, покрытые влагочувствительной пленкой ij . В таком преобразователе, выходным параметром, характеризующим влажность воздуха, является резонансная частота колебаний пьезопластины, а величина полезного сигнала определяется относительным изменением массы пьезопластины, связанной о изменением влаж ности/контролируемой воздушной среды Основным недостатком пьезорезонансного датчика является то, что его добротность зависит от толщины влагочуствительной пленк, что приводит к уменьшению разрешакядей способности или даже к прекращению- работоспособности пьезокварцевого резонатора. Кроме того, необходимо применять от.носительно сложную и грс оздкую часготноизмерительную аппаратуру. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь влажности воздуха, содер жащий установленные на звукопроводе из пьезоматериала источник и приемник поверхностных акустических волн, выполненные в виде подсоединенных к ис точнику переменного тока встречноштыревых электродов, пленкусорбента 12 ... Это устройство характеризуется тем что затухание электрического сигнала в зависимости от относительной влажности воздуха имеет малую величину, т.е. Датчик характеризуется плохой чувствительностью. Цель изобретения - увеличение чувствительности преобразователя влажности воздуха. Поставленная цель достигается тем что в преобразователе влажности воздуха, содержащем установленные на зву копроводе из пьезоматериала источник и приемник поверхностных акустических волн, выполненные в виде подсоединенных к источнику переменного тока встречно-штыревых электродов, пленку сорбента, последняя расположена на поверхности приемника ПАВ. Кроме того, для повышения избирательности пленка сорбента может быть расположена на-поверхности встречноштыревых электродов приемника ПАВ. Пленка сорбента расположена на поверхности приемника ПАВ для того, чтобы в атмосфере влажного воздуха изменять амплитудно-частотную, характеристику (АЧХ) приемника и увеличивать информационный сигнал, связанный с затуханиемэлектрического сигнала на выходе преобразователя влажности воздуха. На фиг, 1 изображен преобразователь влажности воздуха, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху. В устройстве на звукопроводе 1 расположены источник 2 и приемник 3 ПАВ, а пленкЕ1 сорбента 4 находится на поверхности приемника ПАВ. Звукопровод 1 выполняется из пьезоматериала, например ниобата лития, пьезокварца, с малым температурным коэффициентом линейного расширения и пригодного для использования в акустоэлектроннызс устройствах в качестве звукопровода. Источник 2 и приемник 3 ПАВ представляет собой встречно-штыревые металлические электроды расположенные на поверхности звукрпровода 1. Толщина металлических электродов составляет г 1000 А. Расстояние между встречно-штыревыми электродами зависит от рабочей частоты. Оптимальная рабочая частота преобразователя влажности воздуха находится в пределах 10-100 МГц потому, что на более высоких частотах расстояние между вст ечно-штыревьми электродами становится меньше 10 мкм и, в этом случае, возможно паразитное действие капельной влаги, находящейся в контролируемой среде. Оптимальное количество встречно- штыревых электродов в источнике ПАВ составляет 4-20 и зависит от материала звукопровода. Полоса пропускания источника ПАВ составляет 5-10% от рабочей частоты, т.е. он изготовляется широкополосным. Приемник ПАВ в отличие от источника изготавливается узкополосным, т.е. он имеет полосу пропускания 1-4% от рабочей частоты. Это достигается тем, что в приемнике ПАВ встречно-штыревых электродов 2-20 раз больше, чем в источнике ПАВ. Амплитудно-частотная характеристика преобразователя влажности должна иметь плавную форму без зубцов с максимальным подавлением от Tpejtnpo. летного сигнала и максимальное внеполосное подавление от паразитШзГх сигналов. На торцах и боковых гранях преобразователя влажности необходимо разместить поглощающее ультразвуковое покрытие, которое должно быть выполнено из влагонепроницаемого материала, например из свинца. Расстояние между источником и приемников ПАВ должно быть не менее длины приемника ПАВ. Это необходимо для того, чтобы ослабить уровень электрической наводки между пр е1образователями ПАВ, Целесообразно между источником и приемником ПАВ расположить метаЛпический заземленный электрод толщиной 1000 А. Пленка сорбента 4 находится на поверхности приемника ПАВ, т,е, на по

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУ {А, содержащий установленные на звукопроводе из пьезоматериала источник и приемник поверхностных акустических волн, выполненные в виде подсоединенных к источни переменного тока встречно-штыревых электродов, пленку сорбента, отличаювдийс я тем, что, с целью увеличения чувствительности, пленка сорбента расположена на поверхности приемника поверхностных акустических волн.