CN2127787Y

CN2127787Y - 宽量限电解式气体湿度传感器

Info

Publication number: CN2127787Y
Application number: CN 92227179
Authority: CN
Inventors: 韩庆蓬
Original assignee: BEIJING INST OF ELECTRIC POWER
Current assignee: BEIJING INST OF ELECTRIC POWER
Priority date: 1992-07-15
Filing date: 1992-07-15
Publication date: 1993-03-03
Anticipated expiration: 2002-07-15

Abstract

本实用新型属传感器类，是一种宽量限电解式气体湿度传感器。做为宽量限、测量准确度高的电解式气体湿度传感器传感元件，它不同于国内外同类性质的元件。它具有测试上限高，可达到20000ppm或更高，误差小、测试准确度高，吸水剂(105、205)P₂O₅涂层均匀不易脱落，且吸水效率大，电解条件改善等优点，测试范围在2～20000ppm或更高。

Description

本实用新型属传感器类，具体涉及一种测量气体湿度测试仪的传感元件。

目前，国内外用于测量气体湿度的测试仪，在设计方面都侧重于测试仪的方法要求，而不注重测试仪的材料工艺选择。美国专利№4800000“微量湿度测量系统与测量方法”所设计的电解池结构是，电极丝附绕在一玻璃管的内壁上，且偏重了方法的要求，虽然使测量下限延伸了许多，量程为2.00～0.005ppm，文中说也适用于2000ppm，实际上对高量程气体湿度的测量很难测准。这是因为它在吸水剂P₂O₅中添加了有机物，这样在同样的极距间使吸水剂P₂O₅的含量减少，其缺点是电截池的吸水效率低，动态内阻高。导致测量气体湿度的准确度低、测量误差大，同时限制了气体湿度传感器的量限，且增大了成本。另有文献报导国外提高量限是增加了一个能够渗水的阻挡层或两个电解池的结构，这与本实用新型的结构完全不同，且气体湿度测量的量限最大不超过5000ppm。

本实用新型的目的是提供一种准确度高、宽量限的电解式气体湿度测量仪的传感元件。

该宽量限电解式气体湿度传感器，是由绝缘架（101、201）、定位螺栓（102、202）、电极丝支撑件（103、203）、吸水剂（105、205）、电极丝（106、206）、电极丝引出线（107、207）、外套管（108、208）、紧固螺丝（109、210）、橡胶垫（111、112、213、214）、支座（116、117）所组成。其特征是：它的电极丝支撑件（103、203）是用绝缘材料制成的带中心孔的棒状芯体，其外表面做有绕线用螺旋槽，使两根电极丝（106、206）能平行地绕在电极丝支撑件（103、203）的外表面，电极丝是两根铂丝，在电极丝（106、206）和电极丝支撑件（103、203）的表面涂有吸水剂（105、205），棒状芯体用粘合剂（104、204）粘在定位螺栓（102、202）上，电极丝（106、206）末端与电极丝引出线（107、207）连接从棒状芯体中心孔引出与电极丝（106、206）首端连接后，电极丝引出线（107、207）固定在绝缘架（101、201）上，在电极丝支撑件（103、203）的外边再套上一用绝缘材料制成的外套管（108、208），用紧固螺栓（102、202）、紧固螺丝（109、210）、橡胶垫（111、112、213、214）把电极丝支撑件（103、203）固定在两端具有进气口（120、220）和出气口（121、221）的支座上。电极丝支撑件（103、203）最好是用玻璃材料制成的，且外表面是做了磨砂处理的表面，可使其表面积增大，使吸水剂（105、205）更多更易于附着其上，大大增加了电解池的吸水效率，改善了电解条件，这样就满足了扩大量限、提高测量准确度的要求，且降低了成本。

本实用新型做为宽量限、测量准确度高的电解式气体湿度传感器湿敏元件，它不同于国内外同类性质的元件。它的优点是：测试上限高，可达到20000ppm或更高，吸水剂（105、205）P₂O₅涂层均匀不易脱落，且吸水效率大，电解条件改善，测试范围在2～20000ppm或更高。

为了使本实用新型宽量限电解式气体湿度传感器扩大量限、提高测量准确度、减小误差，对电极丝支撑件（103、203）的外表面进行了磨砂处理，扩大了其表面积。

附图1：为本实用新型宽量限电解式气体湿度传感器的普通型结构剖视图。

附图2：为本实用新型宽量限电解式气体湿度传感器的防爆型结构剖视图。

以下结合附图进一步作实施例说明：

实施例一：

如附图一所示，是本实用新型宽量限电解式气体湿度传感器的普通型。其电极丝支撑件（103）用粘合剂（104）粘在定位螺栓（102）上，电极丝（106）末端与电极丝引出线（107）连接从棒状芯体的端部引出与电极丝（106）首端连接后，电极丝引出线（107）固定在绝缘架（101）上，定位螺栓（102）垫上橡胶垫（111）紧固在支座1（116）上。在电极丝支撑件（103）外面套以外套管（108），通过橡胶垫（112）、紧固螺丝（109）把电极丝支撑件（103）固定在支座1（116）和支座2（117）上面，使传感器联成整体。被测气体从进气口（120）进入，通过电极丝支撑件（103）与外套管（108）间的间隙，经脱水后由排气口（121）排出。

本传感器的电极丝支撑件（103）如附图1－A放大图所示；为一棒状玻璃元件，也可选用塑料元件如聚四氟乙烯，对于塑料元件要有良好的电气绝缘性能，亲水而不吸水，线涨系数小。一般为一定长度的棒状芯体，本实用新型对其电极丝支撑件（103）棒状芯体进行了磨砂加工处理，使其表面积增大。并在其上做有绕线用的螺旋槽，使电极丝（106）平行绕在棒状芯体的螺旋槽内，即玻璃棒状芯体的外面，电极丝（106）为二根铂丝。因其表面积增大，使吸水剂（105）P₂O₅更易于附着其上，在相同极间距离的药量增大了，也就增大了有效吸收面积，使吸水剂（105）P₂O₅更加充分地与气体中的水份接触。因此它使传感器扩大了量限，同时对气体湿度的测试更加趋于准确，且降低了成本。

实施例二：

在需要防爆的场合，实施例一所述普通型的气体湿度传感器是无法胜任的。如附图二所示；本实用新型宽量限电解式气体湿度传感器的防爆型能较好地满足防爆的要求。它由电极丝支撑件（203），经过磨砂处理后，用粘合剂（204）粘在定位螺栓（202）上，通过紧固螺母（215）紧固在金属（黄铜或不锈钢）外壳2（219）上面，定位螺栓（202）与外壳2（219）之间垫有密封用橡胶垫（214）。电极丝（206）末端与电极丝引出线（207）连接从定位螺栓（202）的中心孔引出与电极丝首端联接后，电极丝引出线固定在绝源架（201）上面。如附图2－B放大图所示的电极丝支撑件（203），在电极丝支撑件（203）外表面做有绕线用的螺旋槽，使其平行绕在玻璃棒状芯体的螺旋槽内，即玻璃棒状芯体的外面，电极丝（206）是二根铂丝。在绕有电极丝（206）的工作面上涂有吸水剂（205）P205药膜，用聚四氟乙烯外套管（208）套在电极丝支撑件（203）的外面，它的厚度为3mm。它的下端有一台面，当套管（208）套在电极丝支撑件（203）上并放入外壳2（219）后，它的台面与外壳2（219）的上端面同处于同一水平，金属外壳1（218）则从外套管（208）的上端套入，套入前先垫好橡胶垫（213），后用紧固螺丝（210）将其压紧在外壳2（219）上。使传感器联成一个整体，被测气体从进气口（220）进入，通过电极丝支撑件（203）与外套管（208）之间的间隙，脱水后由出气口（221）排出。

本传感器防爆型的电极丝支撑件（203）的直径为普通型的3倍。而外套管（208）不用玻璃而改用塑料件，整个棒状芯体被封装在金属外壳1（218）和金属外壳2（219）里面，为本防爆型传感器防爆性提供了技术保证，且大大简化了组装程序，提高了气密性。

以上二种实施例主要说明了本实用新型式是以改善电解条件，增加吸水剂的吸收效率来进行设计的，所以提高量限、减小误差提高测量准确性是可以实现的。

Claims

1、一种宽量限电解式气体湿度传感器，它是由绝缘架、定位螺栓、电极丝支撑件、吸水剂、电极丝、电极丝引出线、外套管、紧固螺丝、橡胶垫、支座所组成，其特征是：它的电极丝支撑件是用绝缘材料制成的带中心孔的棒状芯体，其外表面刻有绕线用螺旋槽，使两根电极丝能平行地绕在电极丝支撑件的外表面，在电极丝和电极丝支撑件的表面涂有吸水剂，棒状芯体用粘合剂粘在定位螺栓上，电极丝末端与电极丝引出线连接从棒状芯体中心孔引出与电极丝首端连接，电极丝引出线固定在绝缘架上，在电极丝支撑件的外边再套上一用绝缘材料制成的外套管，用紧固螺栓、紧固螺丝、橡胶垫把电极丝支撑件固定在两端具有进气口和出气口的支座上。

2、根据权利要求1所述的宽量限电解式气体湿度传感器，其特征在于：它的电极丝支撑件最好是用玻璃材料制成，且其外表面是做了磨砂处理的表面。