SU572695A1 - Gas humidity sensor - Google Patents

Description

(54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ(54) GAS MOISTURE SENSOR

Изобретение относитс  к области измерительной техники, а именно, к влагочувствительным элементам, предназначенным дл  измерени  влажности воздуха п газов.The invention relates to the field of measurement technology, namely, to moisture-sensitive elements designed to measure the humidity of air and gases.

Известен влагочувствительный элемент в виде пористого сло  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.A moisture sensitive element is known in the form of a porous layer of gypsum crystals and signet salt 1. However, in such an element, a porous layer of gypsum crystals allows not only water vapor, but also water, which does not provide complete moisture protection of the element.

Ближайшим техническим решением к предлагаемому изобретению  вл етс  сорбпионный пленочный влагочувствительпый элемент, состо пхий из изолирующей подложки с электродами , на которые нанесены влагосорбируюш ,ее и заш;итное покрыти  2.The closest technical solution to the present invention is a sorbing film moisture sensitive element consisting of an insulating substrate with electrodes on which it is applied to moisture, its and your protective coating 2.

Влагосорбирующа  пленка поглощает влагу из окружающей среды до тех пор, пока давление пара над поверхностью образующегос  раствора не достигает равновеси  с давлением вод ного пара окружающей среды.The moisture sorbing film absorbs moisture from the environment until the vapor pressure above the surface of the resulting solution reaches equilibrium with the pressure of the ambient water vapor.

Дальнейшее изменение влажности среды в зависимости от знака этого изменени  вызовет поглощение влаги чувствительным элементом или испарение ее до достижени  нового состо ни  равновеси .A further change in the humidity of the medium, depending on the sign of this change, will cause the moisture to be absorbed by the sensitive element or evaporated until a new state of equilibrium is reached.

Основным недостатком существующих сорбционных пленочных влагочувствительных элементов  вл етс  их невлагостойкость при длительной эксплуатации в среде с высокой относительной влажностью, близкой к 100%, и в услови х выпадани  конденсата на поверхности влагосорбента.The main disadvantage of existing sorption film moisture-sensitive elements is their non-moisture resistance during long-term operation in an environment with high relative humidity, close to 100%, and under conditions of condensation on the surface of the moisture sorbent.

При длительном пребывании влагочувствительного элемента в среде с высокой влажностью гигроскопическое вещество, вход щее в состав влагосорбента, напитывает такое количество влаги, которое не удерживаетс  в объеме влагосорбента.With a long-term stay of the moisture-sensitive element in an environment with high humidity, the hygroscopic substance, which is part of the moisture sorbent, absorbs that amount of moisture that is not retained in the volume of moisture sorbent.

Па поверхности влагосорбирующего материала образуетс  пленка свободного электролита , котора  при определенной толщине образует капли. Стекание капель вызывает потерю электролита и выводит элемент из стро .A film of free electrolyte is formed on the surface of the moisture-absorbing material, which, at a certain thickness, forms droplets. Draining drops causes electrolyte loss and hinders the cell.

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности измерений за счет исключени  диффузии и предотвращени  загр знени  влагочувствительного сло .The aim of the invention is to improve the measurement accuracy by eliminating diffusion and preventing contamination of the moisture sensitive layer.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в предлагаемом датчике влажности газов на влагочувствительный элемент дополнительно нанесено защитное покрытие той композиции , что влагосорбирующее и защитное покрыти , причем покрыти  выполнены многослойными в виде последовательно чередующихс  слоев.The goal is achieved by the fact that, in the proposed sensor for the moisture content of gases, a protective coating is additionally applied to the moisture-sensitive element of the composition that has a moisture-absorbing and protective coating, and the coatings are made multi-layer in the form of successively alternating layers.

. Па чертел е изображена предлагаема  конструкци  датчика влажности и прин ты следующие обозначени : 1 - изолирующа  подложка , 2 - электроды, 3 - влагосорбепт, 4 - защитное покрытие.. The drawing shows the proposed design of a humidity sensor and the following notation is accepted: 1 - insulating substrate, 2 - electrodes, 3 - moisture sorbent, 4 - protective coating.

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 сло  нанесен слой защитного покрыти .The humidity sensor consists of a substrate 1 with electrodes 2, on which a layer of moisture sorbent is applied. A protective coating was applied to the latter with a second layer, then a layer of moisture sorbent of the same composition as the lower one was applied to the protective coating, with a protective coating layer applied on top of the fourth layer.

На чертеже приведен пример влагочувствительного элемента с четырехслойным покрытием . Метрологические характеристики влагочувствительного элемента с четырехслойным покрытием удовлетвор ют современным требовани м , предъ вл емым к ним. При использовании элемента в очень жестких услови х количество чередующихс  слоев может быть увеличено.The drawing shows an example of a moisture sensitive element with a four-layer coating. The metrological characteristics of the moisture sensitive element with a four-layer coating satisfy the modern requirements imposed on them. By using the element under very harsh conditions, the number of alternating layers can be increased.

Слой влагосорбента. прилегающий к электродам , в основном определ ет электропроводность влагочувствительного элемента. Защитное покрытие предохран ет влагочувствительный слой от впитывани  электролита при длительном пребывании влагочувствительиого элемеита в услови х высокой влажности или при образовании конденсата. Практически невозможно получить беспористое защитное покрытие , поэтому третий слой влагосорбента, нанесенный на зищтное покрытие, предотвращает вымывание электролита из нижнегоMoisture sorbent layer. adjacent to the electrodes, mainly determines the electrical conductivity of the moisture-sensitive element. The protective coating prevents the moisture-sensitive layer from being absorbed by the electrolyte during prolonged residence of the moisture-sensitive elementite under conditions of high humidity or during the formation of condensate. It is almost impossible to get a non-porous protective coating, so the third layer of moisture sorbent applied to the protective coating prevents the electrolyte from washing out from the bottom

сло  влагосорбента через поры защитного покрыти .a layer of moisture sorbent through the pores of the protective coating.

Защитное покрытие предохран ет третий слой влагосорбента от вымывани  электролита . Последующие слои, если в них есть иеобходимость , выполн ют ту же защитную функцию .The protective coating prevents the third layer of moisture sorbent from washing out the electrolyte. Subsequent layers, if necessary, perform the same protective function.

Claims (2)

1.Датчик влажности газов, содержащий влагочувствительный элемент, подложку, электроды, на которые нанесены влагосорбирующее и защитное покрыти , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений за счет исключени  диффузии и предотвращени  загр знени  влагочувствительного сло , на влагочувствительный элемент дополнительно нанесено защитное покрытие той же композиции, что влагосорбирующее и защитное покрыти .1. A moisture sensor for gases containing a moisture-sensitive element, a substrate, electrodes that are coated with a moisture-absorbing and protective coating, characterized in that, in order to improve measurement accuracy by eliminating diffusion and preventing contamination of the moisture-sensitive layer, a protective coating is additionally applied to the moisture-sensitive element the same composition as a moisture absorbing and protective coating. 2.Датчик по п. 1, отличающийс  тем, что покрыти  выполнены многослойными в виде последовательно чередующихс  слоев.2. A sensor according to claim 1, characterized in that the coatings are made multi-layer in the form of successively alternating layers. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1.Патент Швейцарии Ng 473386, кл. G 01N 27/12, 1969.1. The patent of Switzerland Ng 473386, cl. G 01N 27/12, 1969. 2.Берлинер М. А. Электрические измерени , автоматический контроль и регулирование влажности, М.-Л., 1965, стр. 334-336.2.Berliner M.A. Electric measurements, automatic control and regulation of humidity, M.-L., 1965, p. 334-336.