Способ изготовления сорбционного влагообменного датчика матричного потенциала воды Советский патент 1990 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к способам изготовления влагообменных сорбцион- ных датчиков матричного потенциала и влажности и может быть использовано при изготовлении тепловых, электрорезистивных и емкостных датчиков указанного типа.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений датчика в сторону высоких потенциалов и повышение крутизны характеристики преобразования датчика в области высоких потанциа- лов, повышение воспроизводимости характеристик датчиков при их изготовлении.

Способ изготовления сорбционного влагообкенного датчика матричного

потенциала воды заключается в том, что осуществляют заливку зонда смесью гипса и предварительно нагретой воды и проводят кристаллизацию, поддерживая до окончания процесса кристаллизации температуру указанной смеси постоянной, равной температуре предварительно нагретой воды0

На чертеже представлены характеристики преобразования (зависимость приведенного теплосопрогивления (yl сорбента датчика от матричного потенциала (р) воды) для датчиков, изготовленных при температурах t1 31 , tt 40, t э 58, t 4 71, и t 5 88°С по изобретению - кривые 5 соответственно и по известною

му способу - кривые 6-10 соответственно.

Способ изготовления сорбционного влагообменного датчика матричного потенциала воды состоит в следующем.

Подготавливают дистиллированную воду (вода и ЧДА, CaSOv 0,5 , гипс) в количестве, соответствующем предварительному расчету. Соотношение между количеством воды и гипса, так называемый водно-гипсовый фактор (ВФ)а можно варьировать в определенных пределах. Крайние значения ВФ лежат в пределах 0,9 - 2,4 и связаны, с одной стороны, тем, что при ВФ 0}9 не удается получить однородную массу суспензии, так как время начала кристаллизации меньше времени, необходимого для равномерного перемешивания суспензии. С другой стороны, при ,4 при заливке суспензии происходит расслоение гипса к во,г,ы под действием гравитав.ии.

Предварительный HQ прев воды осуществляют в термостат е, куда также помещают гипс и форму с зондом при заданной температуре в диапазоне 31 - 88°С и выдерживают до установления температурного равновесия. Время выбирают в зависимости от количества (массы) компонентов.

После установления температурного равновесия смешивают ипс с водой, перемешивают до получения однородной смеси и заливают последнюю в форму, находящуюся по-прежнему в термостате. Процесс кристаллизации проводят при постоянной температуре,, равной температуре предварительно нагретой воды. Время выдерживания в термостате составляет не менее 2 ч, что достаточно для завершения процесса кристаллизации для датчиков с применяемыми на практике размерами„После завершения процесса кристаллизации датчики извлекают из термостата, естественно охлаждают при комнатной температуре и окончательно высушивают до воздушно-сухого состояния.

Границы температурного диапазона предварительного нагрева воды и кристаллизации обусловлены следующими причинами. При t 31°C величина температурного воздействия на порообразование становится несущественной. При резко уменьшается воспроизводимости перового пространства

сорбента и показаний датчика,изготовленного из этого сорбента при низких значениях матричного потенциала.

Пример, Для изготовления тепловых сорбционных датчиков матричного потенциала воды с цилиндрическим пористым блоком диаметром 28 мм

Q и высотой 16 мм, в котором находится кольцевой проволочный зонд диаметром 14 мм, подготавливают для каждой температуры изготовления 50 г дистиллированной воды и 25 г CaS04

5 х 0,5 Н40 ЧДА. Затем воду, гипс,формы (3 шт. для каждой температуры) в крепежной арматуре выдерживают в течение 2 ч в термостате при температуре t1 31 ±0,5°С, t 40 ±

0 ±0,5°С, ta 58±0,5°С, t4 71±

±0,5°С и t5 88±0,5°C. После этого при этих же температурах приго- тавливают гипсоводную суспензию путем тщательного перемешивания исходных

5 компонент в течение 30 с. Затем полученные суспензии разливают в формы при температурах 1, t.z, t3, t 4 и t соответственно. Через 2 ч после окончания процесса кристаллизации

ф датчики извлекают из термостата,освобождают от крепежной арматуры и оставляют на окончательное просушивание в помещении лаборатории при температуре воздуха t 9±2°С для всех вариантов до воздушно-сухого состояния сорбента.

Тепловые датчики, помещенные в исследуемую среду, через характерное время 24 ч приходят с ней

Q в равновесие по матричному потенциалу. Для измерения через тормозонд пропускают ток и определяют скорость изменения температуры термоэон- да, которая зависит от влагосодержа5 ния сорбента и соответствующего ему матричного потенциала окружающей среды. Указанный темп роста температуры является мерой величины потенциала.

Формула изобретения

Способ изготовления сорбционного влагообменного датчика матричного потенциала воды, включающий чаливку зонда смесью гипса и предварительно нагретой воды, отличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений датчика в сторо ну высоких потенциалов и повышения крутизны характеристики преобразования да тчика в области высоких потенциалов, кристаллизацию проводят,поддерживая до окончания процесса кристаллизации температуру указанной смеси постоянной, равной температуре предварительно нагретой воды.

Изобретение относится к способам изготовления влагообменных сорбционных датчиков матричного потенциала и влажности и может быть использовано при изготовлении тепловых электрорезистивных и емкостных датчиков указанного типа. Цель изобретения - расширение диапазона измерений и повышение крутизны характеристики преобразования датчика. Зонд датчика заливают смесью гипса и предварительно подогретой воды. Кристаллизацию проводят, поддерживая температуру смеси гипса и воды постоянной. Эта температура должна быть равна температуре предварительно нагретой воды. 1 ил.

WO -Р,кПл