Устройство для измерения влажности газов Советский патент 1975 года по МПК G01N25/58 

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и может быть применено в приборах для измерения относительной и абсолютной влажности. Известно устройство для измерения влажности газов, Б котором чувствительный элемент выполнен в виде кварцевой пластинки с металлическими электродами, покрытой гигроскопическим веществом. В известном устройстве гигроскопическое вещество представляет собой пленку капрона, полученную из 1-10%-ного раствора капрона в муравьиной кислоте и термостабилизированную кипячением в воде с периодическим погружением в холодную воду. Однако чувствительные элементы такого устройства нестабильны во времени, с течением времени уменьшается сорбционная способность по отношению к водяному пару, что вызывает уменьшение чувствительности; чув ствительные элементы имеют большую температурную погрешность; они имеют невысокую температурную стойкость и узкий рабочий диапазон температур; кроме того, чувствительные элементы имеют небольшой срок службы и низкую надежность. Для увеличения срока службы и надежности, повышения стабильности и температурной стойкости и расширения температурного диапазона, в предлагаемом устройстве серебряные электроды пьезоэлемента покрыты защитным плотным слоем сернистого серебра, поверх которого нанесена пленка сорбента (капрона), причем капрон имеет термодинамически устойчивую кристаллическую структуру. На чертеже показано предлагаемое устройство. Чувствительный элемент представляет собой кварцевую пластину 1 с расположенными по обе стороны ее серебряными электродами 2. Электроды 2 покрыты защитным слоем 3 сернистого серебра, который предохраняет серебряные электроды пьезоэлемента от воздействия кислорода и сернистых соединений воздуха. На пластину 1 и электроды 2 с защитным слоем 3 нанесена влагочувствительная пленка 4 поликапроамида. Пленка поликапроамида имеет кристаллическую структуру и обладает стабильными физико-химическими свойствами в течение длительного времени. Защитный слой сернистого серебра может быть получен путем воздействия на электроды пьезоэлемента сероводородом. Термодинамически устойчивое кристаллическое состояние структуры нленки капрона может быть получено путем термообработки чувствительного элемента с нанесенным сорбентом в среде инертного газа при температуре кристаллизации капрона +180°С в течение 10 мин с последующим равпомериым охлаждением до комнатной температуры в течение суток.

Устройство работает следующим образом.

При включении чувствительного элемента в схему электронного генератора он соверщает механические колебания с резонансной частотой, зависящей от массы вещества, нанесенного на ньезоэлемент. При помещении чувствительного элемеита в анализируемую газовую среду пленка поликанроамида избирательно сорбирует влагу из газа, изменяя массу элемента, а, следовательно, и частоту колебаний чувствительного элемента. Изменение частоты колебаний пьезоэлемеита служит мерой влажности анализируемой газовой среды.

Предмет изобретения

Устройство для измерения влажности газов, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде кварцевого пьезоэлемента с серебряными электродами, покрытого слоем полимерного сорбента, например капроном, о т л ич а ю nj,e ее я тем, что, с целью увеличения срока службы и надежности, повышения стабильности и температурной стойкости и расщирения температурного диапазона, серебряные электроды чувствительного элемеЕ1та покрыты защитным слоем сернистого серебра, а нанесенная на пьезоэлемент пленка сорбента имеет термодинамически устойчивую кристаллическую структуру. ,