Датчик влажности газов

Датчик влажности газов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ 1003003

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t) Дополнительное к авт. свид-ву 9 230464 (22) Заявлено 04Я1.79 (21 ) 2705695/18-10 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 070383. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 070383 (51) М. Кп.з

G 01 M 1/11

G 01 и 19/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 2. .083.8!543. .275(088.8) (72) Авторы изобретения

В.Е. Савченко и Л.К. Грибова

Ивановский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ

Изобретение относится к измерительной техники, в частности может быть использовано в устройствах для измерения неэлектрических параметров.

По основному авт.св. 9 230464 известен датчик влажности газов, содержащий чувствительный элемент, выи полненный в виде кварцевой пластины с электродами, которые в местах максимальной деформации имеют ячейки, заполненные вязким веществом P1)

Однако этот датчик не решает полностью вопроса расширения температурного диапазона, так как выходной параметр датчика, его эквивалентное электрическое сопротивление имеет большую зависимость от температуры окружающей среды. Кроме того, имеет не высокую точность измерения.

Цель изобретения — повышение точности и расширения диапазона измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике влажности газов в электродах, в местах минимальной деформации, расположенных в углах каждой половины кварцевой пластины, симметричной относительно поперечной оси цластины, выполнены выемки, причем отношение площади каждой выемки ,к площади всего электрода не превы-. шает 1/30.

Наличие ячеек в указанных местах позволяет подавить побочные колебания кварцевой пластины на частотах, отличаю- щихся or основной, тем самым уменьшается взаимосвязь побочных колебаний и ее влияние на эквивалентное электрическое сопротивление кварцевого резонатора при изменении температуры, поэтому выходной параметр пьезокварцевого датчика, его эквивалентное электрическое сопротивление становится зависимым только от измеряемой величины в широком температурном диапазоне. Экспериментально установлено, что для максимального уменьшения температурэй пОгрешности датчика достаточно, чтобы площадь каждой ячейки была равна

1/30 части от площади полного электрода. Дальнейшее увеличение площади ячеек не изменяет температурную зависимость эквивалентного электрического .сопротивления кварцевого резонатора.

На чертеже показан пьезокварцевый датчик, общий вид.

1003003

1О

2О

Пьезокварцевый датчик состоит из кварцевой пластины ДТ среба 1, элек тронного покрытия 2, токопроводов 3.

В местах максимальной деформации в электродах имеют ячейки, заполненные вязким веществом 4. В местах минимальной деформации, которые для кварцевой пластины расположены в углах секторов, полученных путем деления кварцевой пластины на две равные час. ти по середине длины, в электродах ,,имеются ячейки 5.

Через токоподводы 3 на электроды 2 подается высокочастотное напряжение резонансной для кварцевой пластины 1 частоты. Это напряжение возбуждает в кварцевой пластине механические колебания резонансной частоты.

Благодаря наличию ячеек 5, площадь каждой из кото, ых равна 1/30 части от площади полного электрода, напряжение на эти участки кварцевой пластины не подается, поэтому интенсивность побочных колебаний уменьшена.

Механические колебания кварцевой пластины в местах максимальной деформации передаются чувствнтельному к неэлектрическому параметру вязком веществу 4, которое демпфирует колебания кварцевой пластины, изменяя эквивалентное электрическое coIlpoтивление кварцевого резонатора, по которому определяют величину ыеэлектрического параметра, например влажности газа.

При большой температурной зависимости эквивалентного электрического сопротивления пьезокварцевого датчика точность и=-мерения пьезоэлектрической величины уменьшена из-за большой температурной погрешности датчика. Большая температурная зависимость эквивалентного электрического сопротивления датчика объясняется наличием побочных колебаний кварцевой пластины большой интенсивности.

Например, для кварцевой пластины

300 кГц интенсивность колебаний с частотой 755 и 890 кГц составляет примерно 80% от интенсивности основной частоты. У пьезокварцевого датчика предлагаемой коиструкции интенсивности побочных частот резко уменьшены.

В результате температурная зависимость выходного параметра датчика также уменьшена.

Применение предлагаемого датчика позволило уменьшить температурную погрешность датчика, расширить температурный диапазон его применения, увеличить процент выхода годных датчиков

Формула изобретения

Датчик влажности газов по авт.св. 9 2304б4, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повыше-. ния точности и расширения диапазона измерений, в электродах, в местах ,минимальной деформации, расположенных в углах каждой половины кварцевой пластины, симметричной относительно поперечной оси пластины, выполнены выемки, причем отношение площади каждой выемки к площади всего электрода не превышает,1/30.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 230464, кл. G 01 Ч 1/11, 19бб.

1003003

Составитель И. Соловьева

Техред Е.Харитончик Корректор В. Бутяга

Редактор С. Патрушева

Заказ 1543/28

Тирам 708 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауюская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. уигород, ул. Проектная, 4