Датчик влажности газов Советский патент 1977 года по МПК G01N27/02 

(54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно, к влагочувствительным элементам, предназначенным для измерения влажности воздуха п газов.

Известен влагочувствительный элемент в виде пористого слоя из кристаллов гипса и сигнетовой соли 1. Однако в таком элементе пористый слой кристаллов гипса пропускает не только пары воды, но и воду, что не обеспечивает полную влагозащиту элемента.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению является сорбпионный пленочный влагочувствительпый элемент, состояпхий из изолирующей подложки с электродами, на которые нанесены влагосорбируюш,ее и заш;итное покрытия 2.

Влагосорбирующая пленка поглощает влагу из окружающей среды до тех пор, пока давление пара над поверхностью образующегося раствора не достигает равновесия с давлением водяного пара окружающей среды.

Дальнейшее изменение влажности среды в зависимости от знака этого изменения вызовет поглощение влаги чувствительным элементом или испарение ее до достижения нового состояния равновесия.

Основным недостатком существующих сорбционных пленочных влагочувствительных элементов является их невлагостойкость при длительной эксплуатации в среде с высокой относительной влажностью, близкой к 100%, и в условиях выпадания конденсата на поверхности влагосорбента.

При длительном пребывании влагочувствительного элемента в среде с высокой влажностью гигроскопическое вещество, входящее в состав влагосорбента, напитывает такое количество влаги, которое не удерживается в объеме влагосорбента.

Па поверхности влагосорбирующего материала образуется пленка свободного электролита, которая при определенной толщине образует капли. Стекание капель вызывает потерю электролита и выводит элемент из строя.

Целью изобретения является повыщение точности измерений за счет исключения диффузии и предотвращения загрязнения влагочувствительного слоя.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом датчике влажности газов на влагочувствительный элемент дополнительно нанесено защитное покрытие той композиции, что влагосорбирующее и защитное покрытия, причем покрытия выполнены многослойными в виде последовательно чередующихся слоев.

. Па чертел е изображена предлагаемая конструкция датчика влажности и приняты следующие обозначения: 1 - изолирующая подложка, 2 - электроды, 3 - влагосорбепт, 4 - защитное покрытие.

Датчик влажности состоит из подложки 1 с электродами 2, на которые нанесен слой влагосорбента. На последний вторым слоем нанесено защитное иокрытие, затем на защитное покрытие нанесен слой влагосорбента того же состава, что и нижний, сверху в качестве четвертого слоя нанесен слой защитного покрытия.

На чертеже приведен пример влагочувствительного элемента с четырехслойным покрытием. Метрологические характеристики влагочувствительного элемента с четырехслойным покрытием удовлетворяют современным требованиям, предъявляемым к ним. При использовании элемента в очень жестких условиях количество чередующихся слоев может быть увеличено.

Слой влагосорбента. прилегающий к электродам, в основном определяет электропроводность влагочувствительного элемента. Защитное покрытие предохраняет влагочувствительный слой от впитывания электролита при длительном пребывании влагочувствительиого элемеита в условиях высокой влажности или при образовании конденсата. Практически невозможно получить беспористое защитное покрытие, поэтому третий слой влагосорбента, нанесенный на зищтное покрытие, предотвращает вымывание электролита из нижнего

слоя влагосорбента через поры защитного покрытия.

Защитное покрытие предохраняет третий слой влагосорбента от вымывания электролита. Последующие слои, если в них есть иеобходимость, выполняют ту же защитную функцию.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Берлинер М. А. Электрические измерения, автоматический контроль и регулирование влажности, М.-Л., 1965, стр. 334-336.