Подогревный электролитический датчик влажности Советский патент 1984 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средст 1зам определения влажности . газов ,. и может быть использовано в большинстве областей промышленности, сельского хозяйства, в системах flji контроля микроклимата, для измерения влажности в труднодоступных местах. Подогревные (хлористолитиевые ) влагочувствительные датчики относятся к наиболее надежным по харак теристикам и эксплуатационным свойствам. Их действие основано на зави симости температуры влагочувствительного слоя от парциального давле НИИ среды. Выходной измеряемой величиной датчика является равновесная температура, при которой количество влаги, испаряемой раствором соли LtCS, равно количеству влаги, поглощае14ой им. Электролитический элемент подогревного электролитичес кого датчика состоит из влагочувствительного слоя,пропитанного насгдде ным растворомсоли ,и проволочных элек уродов, соединенных с источником пита ния. Известный подогревательный электролитический датчик влажности имеет цилиндрическую полую трубу, на которую поверх влагочувствитель-ного слоя намотаны проволочные элек троды, а внутри размещен термочувст вительный .элetv eнт tl 1 . Недостатком такой конструкции является трудность промывки электро цов и влагочувствительного слоя при лереза.правке датчиков.- Кроме того Ф1Я определения относктельной влажности требуются дополнительные рТ ройства. Наиболее близким к изобретению является подогревный электрол тичес кий датчик влажности, содержащий корпус с установленным в нем измерк телем температуры, расположенный на корпусе влагочувствительный слой с Электр од aivtH Г2 . Недостатком этого датчика является то, что его конструктивное выполнение не обеспечивает равномерность покрова раствором из-за труд- ностей промывки датчика перед пэ-репропиткой.Так как проволочные электроды укрепляются на влагочувствительном элементе и образуют вместе ним неразъемное соединение. Кроме того, случайное отключение напряжения подогрева приводит к резкому повьлшению погрешности из-за стекания раствора UJCe , в результате измерения недостоверны и нестабильны, чувствительность и точность датчика снижаются, Цель изобретения - повышение чувствительности и точности датчика Постав.пеяная цель достигается Гем, что в no igipeBHOM злек ролиf-iческом датчике влажности, содержацем корпус с установленн111М Б нем измерителем температуры , располол;;ег-1ный на корпусе в;;агочувстБ1-:и слой с электродами , корпус Е;.:пс) 3 виде диска, помещенного з съемное кольцо из изоляционного материалзf образующее 6i.jpTi-iK над верхмим торцом диска., а электроды установлек ; в плоскости кольца на уровне бортиKt ; и имеют форму плоских синусоидальных спиралей, сдвинутых одна С;; яоситепычо другой на ff/2, На фиг 1 схематически изображен предлагаемый дсгтчик, на фиг, 2 разрез А-А на фиг, 1. Датчик содержит корпус 1, выполненный в виде диска, покеш.енного в кольцо 2, изготовленное из изоляционно:го термостойкого материала, например из фТороплаота образующее бортик над верхним тордом диска и имеет резьбовое соедине - ие с корпусом 1, плотность соединения обеспечивается конусными фасками. Влагочувствителькый слой 3 с электродаг ш 4,- расположенный на корпусе, изготовлен из тонкого гигроскопического термостойкого материала, например из стеклоткани, и пропитан насгтлденным раствором соли литиядлСе) . Электроды 4 уст:зк зленные 2 П7:ос: ости кольца 2 :-ia урсвне бортика, имеют форму плоских синусоидальных спиралей, сдвинутых одна относительно другой на 7Т/2, Вла.лочуБствительный слой и электроды расположены в горизонтальной плоскости на верхней поверхности корпуса, а измеритгль темг ературы выполнен Б виде батареи дифферен-циальных термопар 5. равномерно расположенных по площади ториов риска. Корпус имеет два углубления на нижней поверхности,, диаметрально расположенные по обе стороны от и.ент ра. Эти углубления служат для закручивания и выкручивания: корпуса отно-с и т ел ь н о к ол ь ца о Датчик работает следуюи игА обрг-/ зом. При включении питани г- зкдуij iKтродами 4 через влагочувствитель-.кй слой 3 протекает ток, ксторьш стй; :/лирует ксгшрекие влаги из солевого раствора. Величина тока между эл.ек; тродами 4 зависит от грсзолймссти раствора. Выделяемое количестве т.зплоты нагревает раствор до темперг.ау-ры кристаллизации. Образование кр.сталлов соли приводит к уменьшению проводимости раствора и. следовательно, к уменьшению тока между электродами 4 С уменьшением тока умекьшается тепловой поток., вылеляе ый с;

единицы площади влагочувствительного слоя 3. Вследствие поглощения влаги из окружающей среды, проводимость раствора соли снова повышается, что приводит к увеличению тока и повышению величины теплового потока. Колебательный процесс продолжается до наступления динамического равновесия между давлением водяных паров над поверхностью раствора LiCC к парциальным давлени 1 водяных паров измеряемой газовой среды. Регистрируемая подогревным электролитическим датчиком плотность равновесного теплового потока и характеризует непосредственно относительную влажность газа, оцениваемую по выходному напряжению постоянного тока.

Использование предлагаемого датчика позволяет сохранить его работоспособность при случайных отключениях напряжения подогрева, и, как показали сравнительные испытания, погрешность измерения датчика снижается по сравнению с известным устройством в 1,2 раза, а чувствительность повышается в 5-6 раз. Устранение отказов датчика из-за стекакия раствора, возможность тщательной промывки, снижение погрешности и повышенная чувствительность по§воляет с успехом использовать датчик для контроля технологических процессов в промышленности,улучшить контроль влажности в сельт ком хозяйстве и установках контроля микроклимата.

ffo otpff

Вызго