(54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ 3 Матридя; являющаяся тррмочувствитеп :. ным элементом, рблацйет ассяг/ютриигой провод и мск;тью, Натярцзалия матрицы ик мульсами тока, напрйалэияымн так, гто анод расположен со стороны области с по ложитеяыгымн фиксировашЕымн эарядйми, вызывает злачительно бапыиое падение потенциала, чем fipss яолЕризации таким же током, ИО обратной ПОЛ53рНССТИ, TcpNiO мотрическкм параметром устройства явлЯ ется изменение скачка потенциала при иоЛ$физации матриць положитвлысыми импуль ;ами тока. Абсолютная, вш ичина сУгектрнческих параметров и характер термом eTfJUTecKofi кривой рассматривнемой системы - злоктролит 1атрица--электролит зависят от ©е физических и электрохимический свойс-гв (плотность фиксированных эаряллов н их величина; концентрация электрол Па, зачичина заряда и масса катионов и анионов электролита; природа растворители и другие), падоння напр жения а ачектродах и геометрических размеров термочувствительной матрицы. На фиг. 1 изображено пррдлагаемоеус- тройство; на фиг. 2 - типичные . мегрические кривые; на c.tr. 3 - термометрические ;фивые устройства с pacfsopaMtj КС-Е и CaCl2 при величине поляризующего тока 0,. Устройство содержит термочувствитель ную многослойную матрицу 1, состошлую, например, из двух слоев, в одном из котррых фикс}фован№1мц зарядами являются itaTHOHb {например-N(СНз)з группы), а р другом - знионы (например, -ёОз гоуп- пы), Термочувствитатьная матрица поме щена в корпус 2 кз диэлектрика. С помощью зажимной щайбы 3. выполненной из диэлектрика, и .-;еталлических крышек 4 и 5 матрица уплотняется, так что ток Hv-зет возможность протекать |только через ее рабочую поверхность. Крышки 5 и 4, )метизирую1иие ;,)абочий объем устройства, лужгтт поляризи;.ующими электродами i эт-ого являются теплопроводами. Подпитывающий матрицу электролит введен в индифферентные мат рицы о и 7, плотно зажатые между ее поцерхностйми и герметизирующими крышками 4 и 5. Посредством поляриз у-тоших алектродоз на систему подается импульс постоянного Тожа. Это вызывает перемещение подвила№1Х анионов и катионов, содержаш.ихся в матрице 1, к соответствующим адектродам, -Причем поскольку одна из областей MaTpHjjbi в качестве фиксированных зар-ядо имеет положительные ионногениые групиы, (а другая отрицательные, подвижные анионы располагаются проимушеств лню в облпсти с положительными фикснрованн.1ми зарядами, а катионы - в области с отрицатель- в.ыми. 1оэтому Г сшожительный поляризующий имнульс тока приводит к обеднению границы резкого перехода зарядов противоположного знака носителями зарядов, благодаря чему резко ув€зличивается ее сопротивление и возникает скачок потенциала. При определениях импульсах тока падение поте щиала в переходной область настолько в хтико, что величина падения потенциала в прилеггиощих-к границе областях не вносит заметного вклада, так как конце.трация гкздрижЕИях ионов в них гораздо вьгше. Возникающий таким образом градиент концентраций стимулирует движение ионов в направлении, обратном приложенному электрическому полю, гаченяе скачка нотенциШ1Л на матрице отражает установившееся динамическое равновесие между этими потоками. Измене1Н1е температуры наружной границьЕ матрицы .приводит к изменению юдвижностей ионов и перергюпределению соотношепия между потоками. Ei результате коиде)1трации ионов в переходной облаоти припикшет новое значение, что и определяет смещение потенциала. Кй фиг. 2 приведены типичные термомегрические кривые преобразователя температуры, где в качестве термочувствительного элемента используют интерполимерную матрицу, приготовленную путем термической СШИБКИ под давлением катионно- и ани- оннообменной пленок на основе полистирол.с-ульфоната натрия и четвертичных солей по- .ливинилпиридкна. Электролитом служил О,01 водный раствор КСб. Предлагаемое устройство позволяет производить измерение температуры в интервфле от О до +50 С с относительной чувствительностью не менее 50% град.С при абсолютной чувствительности 15О-200мв/град. Измерение отрицательных температур от О до с такой же чувствительностью осуществляется с испатьзованием невод- ных растворов ачектрол 1та (например, сниртошлх). Представлепные на фиг. 2 термометрические крив1:)Ге имеют три характерных участка. Включение тока, например, при 25 Q приводит к зстаноачению максимального значения потенциала, который с повышением температура линейно снижается.по 20 1.в/гр,щ, Средний участок кривых в интервале 2 - 2,5 С характеризуется наибольшей скоростью смещения потенциала, которая составляет 150 - 20О мв/град. или соответствует относительной чувствиельности до .50%/1-рад. С, И, наконец.
участок отнсюительной н(зависимости смещения потевдиала от температуры.
Г, ростом силы поляризующих импульсов тока средний участок кривой смещается в сторону более высоких температур. Это позволяет с высокой чувствительностью изменять температуру в и.лроком диапазон налагая на систему импульсы тока определенной силы.
Закономерности переноса ионных носителей заряда, характеризующихся различным эффективным сечением (например, величиной заряда, массой), через матрицы, имеющие границу резкогю перехода областей с фиксированными ионными зарядами противоположного знака, позволяют реализовать преобразователи температуры, выходные параметры которых по своему характеру и величине различны. На фиг. 3 приведены, например, термометрические кривые устройства с 10 yV растворами КСс и СаССо при величине поляризую7лего тока O.OlfcmA. образом в случае электролита, содержаллег-о катионы с большей величиной заряда (Са ), наивысшей чувствительности расширился с 2 до 3 С,
Формула и 3 о б р е т ( 11 и я
Электрохимический преобрпоователь те tпературы, содержали наполненный .р литом герметичный корпус, с роспапожениыми в нем термочувствительными э;1ОМ(м том и электродами, о т л и ч а ю щ и и с я - том, что, с целью повышения чувств. тельности, термочувствительный элемент в виде полимерной мно1ослойио.. матрицы из соединенных между собой Kfvтионно- и анионнообменных пленок.
Источники- и}1формации, принятые во внимание при экспертизе:
1.Авт. св. №316008, М. кл. G О1 К 7/26 от Об.05.70 г. (прототип)
2.Авт. св. №418908, М.кл. li 01 Ст 9/22 эт Об.ОЗ.72 г.
Фиг. 1
If
50
SOP 200
tot}orase
so
л/.
fUfJ 300 tfutl ° 
