Преобразователь влажности газов

Преобразователь влажности газов

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения влажности газов, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей сорбционного преобразователя влажности. Преобразователь выполнен на стеклянной подложке с электродами. В качестве модифицированного слоя наносят аминопропилтриэтоксисилан, который покрывается влагочувствительным слоем из карбоксильного или сульфированного катионита. При взаимодействии этих слоев в зависимости от степени сшивки возникают соединения, способные поглащать влагу и изменять свои электрические свойства (электропроводность, диэлектрическую проницаемость, сорбционную емкость). По измеряемой электрической величине определяют влажность газовой среды. 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения влажности газов, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, метеорологии, сельском хозяйстве. Целью изобретения является повышение чувствительности и расширение функциональных возможностей сорбционного преобразователя влажности газов. На фиг. 1 схематически изображен преобразователь резистивного типа в разрезе; на фиг. 2 преобразователь индукционного типа в разрезе; на фиг.3 график зависимости изменения сопротивления R, емкости С/C, индуктивности L/L и коэффициента добротности Q от влажности. Преобразователь влажности газов резистивного типа состоит из стеклянной диэлектрической подложки 1, сформированных на ней электродов 2, химически связанного промежуточного модифицированного слоя 3 из -аминопропилтриэтоксисилана и нанесенного сверху влагочувствительного слоя 4 из карбоксильного или сульфированного катионита. Электроды подключаются к измерительной схеме (на фигурах не показана), питаемой от источника переменного напряжения. Преобразователь влажности газов индукционного типа состоит из диэлектрической подложки 1, выполненной в виде каркаса круглого сечения диаметром 10 мм, высотой 5 мм, толщиной стенки 0,5 мм, на котором располагается обмотка 5. Каркас с обмоткой покрывается промежуточным модифицированным слоем 3. Сверху нанесен влагочувствительный слой 4. Обмотка 5 включается либо последовательно с конденсатором переменной емкости в режиме измерения добротности, либо в качестве элемента образует колебательный контур высокочастотного генератора в режиме измерения индуктивности. При химическом взаимодействии слоя -аминопропилэтоксисилана с полиэлектролитами в зависимости от степени сшивки возникают соединения, которые под действием сорбированной влаги изменяют свою электропроводность, диэлектрическую проницаемость, сорбционную емкость. Работа преобразователя заключается в следующем. Помещенный в газовую среду преобразователь подключают к источнику питания переменного напряжения. Под действием влаги, содержащейся в анализируемом газе, изменяется влагосодержание в слое 4, вызывая изменение его электропроводности. В зависимости от схемы подключения преобразователя измеряют величины сопротивления, емкости, индуктивности или добротности. По измеряемой величине определяют влажность газа. На фиг.3 показана зависимость изменения сопротивления R, емкости С/C, индуктивности L/L и коэффициента добротности Q от влажности (%) в резистивном преобразователе с полиэлектролитом 6, емкостном преобразователе с карбоксильным катионитом 7, индуктивном преобразователе с сульфированным катионитом 8 и индукционном преобразователе с сульфированным катионитом 9. Для сравнения представлена кривая 10, соответствующая изменению емкости в емкостном преобразователе с поливиниловым спиртом.

Формула изобретения

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ, состоящий из влагочувствительного слоя, нанесенного на диэлектрическую подложку, промежуточного модифицированного слоя и электродов, отличающийся тем, что, с целью повышения его чувствительности и расширения функциональных возможностей, модифицированный слой выполнен из -аминопропилтриэтоксисилана, а влагочувствительный слой - из карбоксильного или сульфированного катионита.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3