CS197742B1 - Způsob výroby elektrického vlhkoměrného čidla - Google Patents
Způsob výroby elektrického vlhkoměrného čidla Download PDFInfo
- Publication number
- CS197742B1 CS197742B1 CS854377A CS854377A CS197742B1 CS 197742 B1 CS197742 B1 CS 197742B1 CS 854377 A CS854377 A CS 854377A CS 854377 A CS854377 A CS 854377A CS 197742 B1 CS197742 B1 CS 197742B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- sensor
- making
- measuring sensor
- moisture
- alumina
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 5
- 229910000162 sodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims description 3
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 claims description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 229910018404 Al2 O3 Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims 1
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 235000011008 sodium phosphates Nutrition 0.000 claims 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 5
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 5
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 4
- 239000010907 stover Substances 0.000 description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 1
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 1
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu výroby elektrického vlhkoměrného čidla.
Jednou z možností při měření vlhkosti prostředí je použití čidel, pomocí nichž se vlhkost převádí na elektrický signál. V současné době se zejména vyrábějí čidla s chloridem litným LiCl, naneseným s vhodným pojivém na podložku, čidla s práškovým uhlíkem naneseným s vhodným pojivém na podložku a nebo čidla vyrobená na bázi kysličníku hlinitého AI2O3.
Čidla s chloridem litným LiCl a s práškovým uhlíkem jsou vlivem objemových změn ve vrstvách citlivá na vlhkost. Jejich nevýhodou jsou však dlouhé doby odezvy na změnu vlhkosti, nestabilita jejích kalibrační křivky a její silná závislost na teplotě čidla.
Výhodnější vlastnosti má čidlo vyrobené na bázi porézního kysličníku hlinitého AI2O3, u něhož dochází k adsorbci vody na povrchu pórů a tím ke změnám elektrických parametrů. V tomto případě se však jedná o povrchové a ne objemové procesy, a proto je doba odezvy těchto čidel mnohem kratší. Dosažitelná dlouhodobá kalibrační stálost i měřený odpor těchto čidel jsou závislé na technologii přípravy porézní vrstvy kysličníku hlinitého AI2O3 a jejich umělého stárnutí. V současné době se dosahuje nejlepších výsledků s čidly vyrobenými podle Stoverova postupu, kdy se vrstva kysličníku hlinitého AI2O3 vyrábí na čistém vyleštěném
9 7 7 4 2 hliníku anodickou oxidací střídavým proudem o hustotě přibližně 12 mA/cm3 elektrolytu 50% kyseliny sírové H2SO4 (p. a.) při teplotě 33 °C po dobu 25 minut. Takto vzniklá vrstva se po omytí destilovanou vodou vystaví ihned umělému stárnutí, tzv. pečetění, které probíhá ve vroucí redestilované vodě po dobu asi 30 minut a na její povrch se vhodným způsobem například vakuovým naparováním vytvoří polopropustná vrchní elektroda. Nevýhodou takto vyrobeného čidla je, že během činnosti dochází k působení adsorbované vody na kysličník hlinitý A12O3 a 'k jeho postupné hydrataci, při níž vzniká v pórech α-monohydrát kysličníku hlinitého, tzv. bohmit, což vede k nevratným změnám ve struktuře čidla i jeho vlastností.
Uvedené nedostatky odstraňuje způsob výroby elektrického vlhkoměrného čidla na bázi kysličníku hlinitého A12O3, vyrobeného podle Stoverova postupu,/‘které se vystaví umělému stárnutí, tzv, pečetění a po něm následuje pasivace podle vynálezu. Její podstata spočívá v tom, že se povrch pórovité vrstvy kysličníku hlinitého A12C>3 pasivuje smáčením ve vodném roztoku 0,01 až 2 mol fosforečnanu sodného např. NaH2PO4. H2O za teploty v rozsahu 35 až 100 °C a po dobu 10 až 60 minut.
Výhoda (uvedeného způsobu výroby čidla podle vynálezu spočívá v tom, že takto vyrobené čidlo má podstatně lepší dlouhodobou stálost a čidlo má větší citlivost v oblasti nízkých rosných bodů vlhkosti.
Uvedené účinky a výhody vynálezu vyplývají ze skutečnosti, že pasivací povrchu kysličníku hlinitého AI2O3 se podstatně zmenší rychlost jeho reakce s adsorbovanou vodou, čímž se potlačí, hlavní činitel, způsobující změny struktury čidla a jeho vlastností.
Způsob podle vynálezu je blíže objasněn na příkladu provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje kalibrační stálost čidla bez pasivace povrchu kysličníku hlinitého AI2O3, obr. 2 znázorňuje kalibrační stálost čidla podle vynálezu a obr. 3 znázorňuje řez strukturou čidla,
Kalibrační křivka 6.9. podle obr. 1 znázorňuje průběh velikosti signálu čidla v závislosti na rosném bodu vlhkosti čidla vyrobeného podle Stoverova postupu bez pasivace povrchu kysličníku hlinitého AI2O3.
Kalibrační křivka 2.12. na obr. 1 znázorňuje tutéž závislost téhož čidla změřenou s odstupem tří měsíců.
Kalibrační křivka 6.9. podle obr. 2 znázorňuje průběh velikosti signálu čidla v závislosti na rosném bodě vlhkosti elektrického vlhkoměrného čidla vyrobeného způsobem podle vynálezu. Kalibrační křivka 2.12. podle obr. 2 znázorňuje tutéž závislost téhož čidla změřenou s odstupem tří měsíců.
Teplota čidel při měření všech závislostí bvla20°C.
Elektrické vlhkoměrné čidlo podle obr. 3 sestává z podkladového hliníkového plechu 1, který zároveň tvoří' jednu elektrodu čidla, ze základní vrstvy 2 porézního kysličníku hlinitého AI2O3 a z izolační lakové vrstvy 3, která zesiluje izolaci, v místě připojení přívodu ke druhé elektrodě, tvořené polopropustnou kovovou vrstvoú 4.
Příklad
Elektrické vlhkoměrné čidlo vyrobené podle Stoverova postupu se pasivuje smáčením ve vodném roztoku 0,1 mol fosforečnanu sodného NaH^POí. H2O o teplotě 90 qC po dobu 10 minut.
Vzhledem k dobré stálosti čidla vyrobeného podle vynálezu jej lze využít pro sledování časových změn vlhkosti například staveb, skladovaného zboží a podobně. Díky rychlé odezvě na změnu vlhkosti (τ < 1 sek) lze toto čidlo využít i pro sledování rychlých procesů například v průběžných sušárnách v potravinářském průmyslu.
Claims (1)
- PŘEDMĚTZpůsob výroby elektrického vlhkoměrného čidla na bázi kysličníku hlinitého anodickou oxidací v elektrolytu, s umělým stárnutím, vyznačující se tím, že se jeho porézní vrstva kysVYNÁLEZU ličníku hlinitého AI2O3 pasivuje smáčením ve vodném roztoku 0,01 až 2 mol fosforečnanu sodného, například NaHjPOí. H2O o teplotě 35 až 100 °C po dobu 10 až 60 minut.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS854377A CS197742B1 (cs) | 1977-12-19 | 1977-12-19 | Způsob výroby elektrického vlhkoměrného čidla |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS854377A CS197742B1 (cs) | 1977-12-19 | 1977-12-19 | Způsob výroby elektrického vlhkoměrného čidla |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS197742B1 true CS197742B1 (cs) | 1980-05-30 |
Family
ID=5436099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS854377A CS197742B1 (cs) | 1977-12-19 | 1977-12-19 | Způsob výroby elektrického vlhkoměrného čidla |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS197742B1 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3713505A1 (de) * | 1985-08-13 | 1988-11-10 | Mat Fyzikalni Fakulta Universi | Verfahren zur herstellung eines elektrischen feuchtigkeitsfuehlers |
-
1977
- 1977-12-19 CS CS854377A patent/CS197742B1/cs unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3713505A1 (de) * | 1985-08-13 | 1988-11-10 | Mat Fyzikalni Fakulta Universi | Verfahren zur herstellung eines elektrischen feuchtigkeitsfuehlers |
| GB2204597A (en) * | 1985-08-13 | 1988-11-16 | Mat Fyzikalni Fakulta Universi | Method of manufacture of an electric moisture-content sensor |
| GB2204597B (en) * | 1985-08-13 | 1991-11-20 | Mat Fyzikalni Fakulta Universi | Method and manufacture of an electric moisture-contact sensor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3523244A (en) | Device for measurement of absolute humidity | |
| Chen et al. | Humidity sensors: a review of materials and mechanisms | |
| US4276128A (en) | Humidity sensing element of electric capacitance change type and method of producing same | |
| US4723439A (en) | Humidity detector | |
| US4954238A (en) | Moisture-sensing hygrometer element | |
| US3075385A (en) | Hygrometer | |
| JP2005031090A (ja) | 湿度センサおよびその製法 | |
| CS197742B1 (cs) | Způsob výroby elektrického vlhkoměrného čidla | |
| JPH09229888A (ja) | 基板上に黄緑石型酸化タングステン層を形成する方法および該黄緑石型酸化タングステン層含有湿度センサ素子 | |
| CN111060579A (zh) | 一种洗烘一体机氧传感器 | |
| CN211697635U (zh) | 一种洗烘一体机氧传感器 | |
| CS196880B1 (cs) | Způsob výroby elektrického vlhkoměrného čidla | |
| JPH0131586B2 (cs) | ||
| RU2096777C1 (ru) | Датчик влажности | |
| CN106770527B (zh) | 一种用于监测混凝土中硫酸根离子浓度的传感器及其制备方法 | |
| JPH0745002Y2 (ja) | 水溶液中溶質濃度測定センサ | |
| JP3463069B2 (ja) | 使い捨てｐＨセンサ | |
| JP2677991B2 (ja) | 感湿素子 | |
| JPH0147740B2 (cs) | ||
| CN116429847A (zh) | 一种基于水伏效应的自驱动湿度传感器及其制备方法 | |
| JPS60211346A (ja) | 結露センサ | |
| JPH04289448A (ja) | 温湿度センサ及びこの温湿度センサによる温度・湿度の測定方法 | |
| JPH0210147A (ja) | 湿度センサ | |
| JPH0611474A (ja) | 湿度センサ | |
| JPS6133372B2 (cs) |