Измерительный электрод для диффузионных преобразователей механических сигналов Советский патент 1984 года по МПК H01G9/22 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к диффузи онным преобразователям механически сигналов, и может быть использовано для измерения ускорения, скорос ти, смещения, перепада давления и др. Известен электрод для диффузион ных .преобразователей механических сигналов, содержащий подложку с нанесенным на нее рабочим слоем из платиныС 3. Наиболее близким к изобретению является измерительный электрод для диффузионных преобразователей механических сигналов, содержащий подложку из токопроводящего материала, покрытую слоем изолятора и снабженную токоотводом, с. выполнен ным в теле подложки измерительньом каналом с пленочным покрытием, содержащим платину 2J. Недостатком известных техническ решений является быстрое снижение чувствительности, что уменьшает ср эксплуатации преобразователя. Уменьшение чувствительности обу ловлено взаимодействием активных ионов платины (активных центров) в поверхностном слое, что приводит к образованию зерен с меньшей акти ностью и сокращению истинной площади поверхности. Кроме того, чувствительность сн жается из-за загрязнения поверхнос ти злектрода продуктами растворения платины в иодиодидном электролите при катодной-поляризации. Целью изобретения является повышение чувствительности и увеличение tpOKa эксплуатации поеобоазователя Поставленная цель достигается тем, что в измерительном электроде для диффузионных преобразователей механических сигналов, содержащем подложку из токопроводящего материа ла, покрытую слоем изолятора и снаб женную токоотводом, с выполненным в теле подложки измерительным каналом с пленочным покрытием, содержащим платину, покрытие представляет собой сплав платины и родия. При этом содержание родия в покрытии составляет 50-70 мас.%. Введение родия в состав покрытия повышает электрохимическута активнос а следовательно, чувствительность. Спад чувствительности во времени становится болэе медленным. После трех месяцев работы диффузионного преобразователя с электродом, имекяцим покрытие в виде сплава платины и родия, чувствительность остается практически неизменной. После года работы снижается на 1015%, в то время, как чувствительнос электрода из платины снижается на 40-50%. Введение родия в платину замедляет процесс рекристаллизации поверхности благодаря тому, что атомы пла-/ тины оказываются окруженными атомами родия и взаимодействие между ними уменьшается. Одновременно повышается химическая стойкость электрода к иодиодидному электролиту. В результате испытаний было установлено, что введение родия до 50 мас.% в состав покрытия увеличивает чувствительность в два раза. Увеличение содержания родия более 70 мас.% не приводит к значительному увеличению чувствительности, т.е. нецелесообразно. Таким образом, оптимальным является содержание родия в подложке 50-70 мас.%, что доказано экспериментально. На чертеже изображен предлагаемый измерительный электрод. Электрод содержит подложку 1 из инертного к электроду металла, поверхность подложки покрыта непроводящим слоем 2. В теле подложки выполнены измерительные каналы 3 в виде параллельных цилиндрических отверстий. На периферию измерительного канала нанесен слой пленочного покрытия из смеси платины и родия при содержании родия 50-70 мас.%. Электрод содержит также токоотвод 4, присоединенный к подложке. Токоотвод имеет электрический контакт с пленочным покрытием через тело подложки. Электрод работает следующим образом. . Преобразователь, в состав которого входит электрод, подключают к источнику постоянного напряжения порядка О,5-0,6В. При этом противоэлектрод . соединяют с положительным полюсом источника, а измерительный электрод р отрицательным. При отсутствии механического сигнала на измерительном электроде вследствие диффузии электроактивных ионов (иода) возникает предельный диффузионный ток, определяющий начальный (фоновый) ток преобразователя. . При наличии внешнего механического сигнала, например ускорения, на диффузионный поток электроактивных ионов накладывается дополнительно конвективный поток, пропорциональ(ый внешнему сигналу. Это приводит к возрастанию предельного диффузионного тока. Мерой измеряемого механического сигнала является разность между полным диффузионным током датчика и его начальным током. Использование электрода, в ко- тором рабочий слой содержит родий в количестве 50-70 мас.%, позволит

3 1125666

увеличить срок эксплуатации диффу- в два раза. Предлагаемые электроды зионных преобразователей, в которых, обеспечивают более высокую чувствион применяется, до двух лет, т.е. тельность.

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ДИФФУЗИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий подложку из токопроводящего материала, покрытую слоем изолятора и снабженную токоотводом, с выполненным в теле подложки измерительньЬ каналом с пленочным покрытием, содержащим платину, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности и увеличения срока эксплуатации преобразователя, покрытие представляет собой сплав платины и родия. 2. Электрод ПОП.1, отличающийся тем, что содержание родия в покрытии составляет 50-70 мае %. г / / / cy pCjM yV7iXjy%y4 «