FI92439C - Sähköisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekä menetelmä kyseisten anturien valmistamiseksi - Google Patents

Sähköisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekä menetelmä kyseisten anturien valmistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI92439C
FI92439C FI934268A FI934268A FI92439C FI 92439 C FI92439 C FI 92439C FI 934268 A FI934268 A FI 934268A FI 934268 A FI934268 A FI 934268A FI 92439 C FI92439 C FI 92439C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
wire
sensor
electrode
wires
glass
Prior art date
Application number
FI934268A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI934268A0 (fi
FI92439B (fi
Inventor
Simo Tammela
Jorma Ponkala
Heikki Turtiainen
Ingmar Stuns
Original Assignee
Vaisala Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vaisala Oy filed Critical Vaisala Oy
Priority to FI934268A priority Critical patent/FI92439C/fi
Publication of FI934268A0 publication Critical patent/FI934268A0/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI92439B publication Critical patent/FI92439B/fi
Priority to EP94850152A priority patent/EP0645606B1/en
Priority to DE69414958T priority patent/DE69414958T2/de
Priority to US08/312,886 priority patent/US5631418A/en
Priority to JP25944594A priority patent/JP3625874B2/ja
Publication of FI92439C publication Critical patent/FI92439C/fi

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/34—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using capacitative elements
    • G01K7/343—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using capacitative elements the dielectric constant of which is temperature dependant
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/24—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance
    • G01D5/2405—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying capacitance by varying dielectric
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • G01N27/223—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity
    • G01N27/225—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance for determining moisture content, e.g. humidity by using hygroscopic materials

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Fluid Adsorption Or Reactions (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

92439 Såhkoisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin låmpotilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekå menetelmå kyseisten anturien valmistamiseksi
Elektrisk impedansgivare for måtning av fysikaliska storheter, 5 speciellt temperatur eller fuktighet samt forfarande for framstållning av ifrågavrande givare 10 Keksinnon kohteena on såhkoinen impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin låmpotilan tai kosteuden, mittaamiseksi, joka anturi kå-sittåå johde-elektrodit, joiden vålistå mitattavaa fysikaalista suuret-ta kuvaava såhkoimpedanssi mitataan ja joiden elektrodien vålisså on aktiivista materiaalia, jonka impedanssiominaisuudet ovat mitattavan 15 fysikaalisen suureen funktio.
Lisåksi keksinnon kohteena on menetelmå såhkoisten impedanssianturien valmistamiseksi, joka anturi on tarkoitettu fysikaalisten suureiden, etenkin låmpotilan tai suhteellisen kosteuden mittaamista vårten.
20
Useissa sovelluksissa mittausantureilta, etenkin låmpotilan tai suhteellisen kosteuden mittaukseen tarkoitetuilta antureita, vaaditaan suurta nopeutta, pientå kokoa ja pientå såteilyvirhettå. Mainitut vaa-timukset ovat erityisen tiukat esim. radiosondien antureissa.
25
Enneståån tunnetusti esim. radiosondien låmpotila-antureina kåytetåån yleenså kapasitiivisia antureita, joiden aktiivisena materiaalina on keraami, jonka dielektrisyys on låmpotilasta riippuvainen. Tunnetut lasikeraamiset låmpotila-anturit ovat kuitenkin verraten suurikokoisia 30 ja sen vuoksi niiden nopeudessa ja såteilyvirheesså on parantamisen varaa. Auringon såteilyn aiheuttama såteilyvirhe on ollut suurin on-gelma radiosondien låmpotilamittauksessa kåytettåesså enneståån tunnet-tuja låmpotila-antureita.
35 Kapasitiivisten antureiden lisåksi låmpotila-antureina radiosondeissa ja vastaavissa on kåytetty myos resistiivisiå antureita ja termoelementte jå .
2 92439
Enneståån tunnetaan sellaisia kapasitiivisia kosteusantureita, joiden kapasitanssin dielektrimateriaalina kåytetåån polymeeriå, keraamia tai lasikeraamia, jonka dielektrisyysvakio on sen absorboiman kosteuden funktio, Myos nåiden antureiden nopeudessa ja vastaavissa ominaisuuk-5 sissa on kehittåmistarpeita, etenkin radiosondisovelluksia silmållå pitåen.
Enneståån tunnettujen såhkoisesti ilmaistujen låmpotila- ja kosteus-antureiden osalta viitataan esim. US-patentteihin nrot 3168829 ja 10 3350941 sekå hakijan FI-patenttiin nro 48229, jossa vlimemainitussa FI-patentissa on esitetty kapasitiivinen kosteusanturi, jossa dielek-trisena eristeaineena on polymeerikalvo, jonka permittiivisyys on poly-merikalvon absorboiman vesimåårån funktio.
15 Em. FI-patentissa esitetty kosteusanturi on pååasialliselta rakenteel-taan ohut levy, jonka pinnalle on prosessoitu kosteudelle herkkå raken-ne. Epåkohtana tåsså tunnetussa rakenteessa on pintaelektrodin veden låpåisykyvyn hajonta ja tåstå johtuva anturin nopeushajonta. Lisåksi rakenne on kooltaan varsin suuri, mistå aiheutuu etenkin radiosondikåy-20 tosså såteilyvirhettå, koska auringonsåteilylle altis pinta on huomat-tava ja sen tuuletus on suhteellisen huono. Koska kyseisesså tunnetussa anturissa aktiivinen pinta on suora, on vedellå taipumus jåådå tålle pinnalle pisaroina.
25 Enneståån tunnettujen impedanssianturien ja vastavien valmistusmenetel-måt ovat olleet monimutkaisia, usein vaikeasti automatisoitavissa ja huonosti jatkuviin valmistusprosesseihin soveltuvia. Kyseisten antureiden tunnetut valmistusmenetelmåt ovat olleet vaativia ja monivaihei-sia, etenkin kun pyritåån mahdollisimman nopeaan ja tarkkaan anturiin, 30 mikå yleenså edellyttåå rakenteilta hyvin pientå kokoa ja tarkkaa mi-toitusta sekå valmistusprosessien eri parametrien hyvåå hallintaa.
Esillå olevaan keksintoon liittyvån ja sitå sivuavan hakijan viimeisim-mån kehitystyon osalta viittaamme seuraaviin Fl-patenttihakemukslin: 35 921449 (jåtetty 01.04.1992), 933701 (jåtetty 23.08.1993) ja 933702 (jåtetty 23.08.1993). Em. hakemuksissa esitettyjå rakenteita ja mene-
II
92439 3 telmiå voidaan soveltuvin osin kåyttåå kombinaationa myos esillå olevan keksinnon kanssa.
Esillå olevan keksinnon tarkoituksena on kehittåå edelleen enneståån 5 tunnettujen kosteusanturien sekå rakenteita ettå niiden valmistus-menetelmiå edellå esitettyjen epåkohtien vålttåmiseksi sekå edellå mainittuihin ja myohemmin selviåviin pååraååriin pååsemiseksi.
Esillå olevaan keksintoon liittyy låhiten hakijan FI-patenttihakemuk-10 sessa 921449 (jåtetty 1.4.1992, julkinen 4.10.1993) (vast. US-hakemusta 08/040,129 ja EP-hakemusta 93 850 046.9) esitetty menetelmå ja anturi-rakenne. Tåsså FI-hakemuksessa on esitetty såhkoinen impedanssianturi, jossa sen elektrodien vålisenå aktiivisena materiaalina on nimenomaan lasinvetotekniikalla valmistettu hyvin ohut lankamainen lasi tai lasi-15 keraamikuitu. Mainittuna kuituna on sellainen lasikeraamikuitu, jonka veto lasikuitulangaksi on tehty lasimaisessa muodossa ja kiteytys lasi-keraamiseen muotoon on tehty låmpokåsittelysså. Lasikeraamimateriaalis-sa on aktiivisena aineosana lasimatriisissa oleva kiteinen bariumstrontium- titanaatti BaxSrjC-1Ti03 tai kiteinen lyijy-strontiumtitanaatti 20 PbxSr1-xTi03, joissa x on vålillå 0...1. Anturilanka on poikkileikkauk-seltaan pååasiallisesti ympyrånmuotoinen ja sen halkaisija on luokkaa 25 . . . 500 μπι.
Em. FI-hakemuksessa 921449 esitetty anturi on rakenteeltaan sopivimmin 25 koaksiaalinen kåsittåen tåytelåisen keskielektrodilangan tai vastaavan onton elektrodilangan ja sen ympårillå olevan lasi- tai lasikeraamiker-roksen, jonka påållå on hermeettinen lasikerros ja sen påållå erilli-sesså vaiheessa tehty elektrodikerros ja/tai elektrodikuidut. Kyseinen anturi voidaan muodostaa kahdesta anturikuitulangasta, jotka liitetåån 30 yhdensuuntaisella liitoksella esim. liimaliitoksella tietyltå pituudel-taan toisiinsa. Lisåksi em. FI-hakemuksessa on esitetty menetelmå såh-koisten impedanssianturien valmistamiseksi, joka menetelmå kåsittåå kombinaationa seuraavat vaiheet: 35 valmistetaan anturin aktiiviselle materiaalille sopivat såhkoiset omi-naisuudet antavalla lisåaineella tai lisåaineilla seostetusta sulasta 92439 4 lasimassasta sinånså tunnetulla lasinvetotekniikalla jatkuvaa olennai-sesti pyoreåpoikkipintaista anturikuitulankaa; anturikuitulankaa ki-teytetåån låmpokåsittelyllå lasikeraamiseen muotoon tai sen materiaali valitaan tai muutoin kåsitellåån niin, ettå saadaan aikaan aktiivista 5 anturimateriaalia, jonka kapasitanssi ja/tai resistanssi riippuu låmpo-tilasta tai erityistapauksissa aktiivisen materiaalin absorpoimasta vesimååråstå; ja anturikuitulankaa katkotaan yksittåisiå antureita vårten sopiviksi anturikuitulankapåtkiksi, joihin liitetåån ja/tai joiden em. langanvetovaiheessa varustettuihin elektrodeihin kytketåån 10 yhteet, joiden vålistå anturin impedanssi on mitattavissa.
Em. FI-hakemuksen 921449 edellå selostetussa menetelmåsså anturikuitu-langan veto suoritetaan kåyttåen optisten kuitujen valmistuksessa sinånså tunnettua kaksoisupokasmenetelmåå, jossa sisåupokkaassa kåytetåån 15 sulaa ydinlasia, johon on lisåtty strontium-, barium- ja titaanioksidia ja/tai vastaavaa muuta lisåainetta ja ulkoupokkaassa kåytetåån sulaa lasimateriaalia kuten aluminosilikaattilasia, josta saadaan anturikui-tulangan påålle putkimainen hermeettinen ulkokerros. Em. FI-hakemuksen menetelmåsså sulan anturikuidun sisålle syotetåån elektrodilankaa tai 20 sisåelektrodi viedåån lasiputkiaihion sisåån, jotka yhdesså vedetåån anturikuitulangaksi tai valmistetaan ensin ontto anturikuitulanka ja metalloidaan sen sisåpuoli jålkeenpåin. Kyseisesså menetelmåsså anturikuitulanka påållystetåån johtavalla elektrodikerroksella ohjaamalla kuitulanka reikåpohjaisen upokkaan ja uunin låpi, jossa upokkaassa on 25 påållystyspastana johdepastaa. Kuitulangan påålle tehdåån johdekuviot hoyryståmållå tai fotolitografisella menetemållå. Menetelmåsså jatku-vasta anturikuitulangasta katkotaan n. 1-5 cm påtkiå, jotka liitetåån pituussuuntaisella liitoksella vierekkåin toisiinsa tai jonka anturi-kuitulangan påtkån molemmin puolin liitetåån anturilangat. FI-hakemuk-30 sen mukaisessa menetelmåsså elektrodilanka ei toimi valmistusprosessis-sa kantaja- tai vetolankana, jona on nimenomaan lasikuitulanka.
Esillå olevan keksinnon tarkoituksena on kehittåå edelleen enneståån tunnettujen impedanssianturien sekå rakenteita ettå niiden valmistus-35 menetelmiå edellå esitettyjen epåkohtien vålttåmiseksi sekå mainittui-hin ja myohemmin selviåviin pååmååriin pååsemiseksi.
92439 5
Esillå olevan keksinnon erityistarkoituksena on kehittåå edelleen em.
FI-hakemuksessa 921449 esitettyjå keksinnollisiå ajatuksia niin, ettå sekå anturirakennetta ettå sen valmistusmenetelmåå saadaan entistå yksikertaisemmaksi ja sen kåyttoaluetta laajennetuksi muihinkin kuin 5 låmpotila-antureihin, etenkin suhteellisen kosteuden mittaukseen kåy-tettåviin antureihin.
Edellå esitettyihin ja myohemmin selviåviin pååmååriin pååsemiseksi keksinnon mukaiselle såhkoiselle impedanssianturille on pååasiallisesti 10 tunnusomaista se, ettå anturi on koostettu jatkuvasta anturilangasta katkotuista påtkistå, joka anturilanka kåsittåå johtavan elektrodilan-gan tai elektrodilankayhdelmån, jonka påållå/vålisså on aktiivista materiaalia, jonka impedanssiominaisuudet ovat mitattavan fysikaalisen suureen funktio.
15
Keksinnon mukaiselle anturin valmistusmenetelmålle on puolestaan pååasiallisesti tunnusomaista se, ettå menetelmå kåsittåå kombinaationa seuraavat vaiheet: 20 (a) valmistetaan jatkuvana vetoprosessina anturilankaa kåyttåen kantajalankana ja vetovålineenå johtavaa elektrodilankaa tai elektrodilankayhdelmåå, (b) påållystetåån jatkuvassa lankaprosessissa mainittua elektrodi- 25 lankaa tai elektrodilankayhdelmåå aktiivisella materiaalilla, jonka impedanssiominaisuudet ovat mitattavan fysikaalisen suureen funktio, ja (c) påtkitåån vaiheista (a) ja (b) saadusta jatkuvasta anturilangas- 30 ta pituudeltaan kåyttotarkoituksen mukaisia påtkiå, joiden toi- sesta tai molemmista påistå paljastetaan elektrodilanka tai -langat impedanssianturin såhkoisiksi kontaktikohdiksi.
Tåsså yhteydesså korostettakoon, ettå edellå mååritellysså påållytys-35 vaiheessa (b) påållystyksellå ei vålttåmåttå tarkoiteta sitå, ettå 6 92439 aktiivinen materiaali kokonaan ympåroi elektrodilankaa tai -lankoja, vaikka sekin on mahdollista.
Keksinnosså elektrodilanka, sopivimmin elektrodilankapari tai vastaava 5 elektrodilankayhdelmå toimii valmistusprosessissa veto- ja kantajalan-kana, joka vastaanottaa valmistusprosessissa tarvittavat vetojånnityk-set ja joka elektrodilanka tai -lankayhdelmå antaa valmiille anturille olennaisen osan, sopivimmin pååasiallisen osan, sen mekaanista lujuut-ta. Keksinnon menetelmåsså anturin muut kerrokset ja osat prosessoidaan 10 ja tartutetaan nimenomaan elektrodilangan tai -lankayhdelmån yhteyteen eikå lasikuitulangan yhteyteen, kuten em. FI-hakemuksen 921449 mukai-sessa menetelmåsså ja anturissa, minkå ansiosta menetelmåstå saadaan yksinkertaisempi ja våhemmån håirioille altis sekå anturirakenteesta entistå yksinkertaisempi etenkin sen vuoksi, ettå elektrodilangoista 15 muodostuu anturiin sopivimmin sen molemmat såhkoiset elektrodit, joiden vålistå anturi-impedanssi on mitattavissa ja elektrodia tai elektrodeja ei ole tarpeen valmistaa erillisisså vaiheissa. Elektrodilankaparia tai useampia elektrodilankoja kåytettåesså påållystysprosessissa aktiivinen materiaali tartutetaan elektrodilankoihin ja aktiivisella materiaalilla 20 elektrodilangat liitetåån toisiinsa vaikka aktiivinen materiaali ei vålttåmåttå kokonaan ympåroi elektrodilankoja, kuten on esimerkiksi esitetty seuraavissa kuvioissa 3A,3B ja 3C.
Keksinnon mukaisen menetelmån edullisen sovellusmuodon pååvaiheet ovat: 25 lasimateriaalin valmistus, parilangan tai useamman langan veto, lasin kiteytys, kosteussuojauspinnoitus ja langan katkonta sekå lasikeraamin poisto anturin påistå elektrodilankojen paljastamiseksi anturin såhkoi-siksi kontaktilangoiksi. Vaiheitten jårjestys ei vålttåmåttå ole yllå esitetty vaan esim. katkonta voidaan tehdå jo ennen kiteytystå tai 30 kiteytyksen ja kosteussuojauspinnoituksen vålisså. Samoin kosteussuoj aus on mahdollista tehdå jo katkotulle ja tukirakenteeseen kiinni-tetylle anturille. Lasimateriaalin valmistusvaiheessa låhtoaineet sula-tetaan upokkaassa ja valetaan sopivasta materiaalista. Lasi jååhdyte-tåån riittåvån nopeasti niin, ettei se kiteydy vaan jåå lasimaiseen 35 muotoon. Valetut lasikappaleet pannaan reikåpohjaiseen upokkaaseen, joka sijoitetaan uuniin. Påållystettåvåt langat vedetåån upokkaan låpi
II
92439 7 ja edelleen uunin alapuolella sijaitsevalle vetolaitteelle. Langat ovat esim. platinaa ja niiden paksuus on tyypillisesti - 50 μπι.
Seuraava kiteytys on kaksivaiheinen låmpokåsittely, esim. ensin 1 h 5 500°C ja sen jålkeen 0,5 h 800°C. Kiteytyksesså lasimateriaali muuttuu lasikeraamiksi ja siihen muodostuu strontium- ja bariumtitanaattikitei-tå. Samalla lasimateriaalin dielektrisyysvakio kasvaa ja muuttuu voi-makkaasti låmpotilariippuvaksi. Seuraava kosteussuojan påållystysvaihe tapahtuu parilangan vedon tapaan reikåpohjaista upokasta kåyttåen.
10 Påållystysmateriaalina kåytetåån esim. lasia, jolla on likimain sama låmpolaajenemiskerroin kuin kåytetyllå lasikeraamilla ja jonka peh-menemispiste on lasikeraamin kiteytyslåmpotilan alapuolella.
Påållystetystå valmiista anturilangasta katkotaan sopivan pituisia 15 anturipåtkiå, joiden toisesta tai molemmista påistå poistetaan kosteus-suojaus ja lasikeraami esim. syovyttåmållå fluorivetyhapolla. Paljaste-tuista johdelangoista anturi voidaan kiinnittåå sopivaan tukirakentee-seen juottamalla tai såhkoå johtavalla liimalla. Vastaavalla tavalla kuin parilankaa voidaan luonnollisesti påållyståå myos yksittåinen 20 lanka kuten platinalanka lasikeraamilla tai vastaavalla ja tehdå eri-laisia koaksiaalisia anturirakenteita.
Anturilangan valmistus voidaan tehdå myos kåyttåen lasipastaa. Påållys-tykseen voidaan tåssåkin tapauksessa kåyttåå reikåohjaista upokasta.
25 Erona edellå selostettuun sovellusesimerkkiin nåhden on se, ettå upok-kaassa on lasipastaa ja se on huoneen låmpotilassa. Pasta on valmistet-tu konventionaalisen paksukalvopastan tapaan lasista, jonka låmpolaa-jenemiskerroin on låhellå platinan låmpolaajenemiskerrointa. Upokkaan jålkeen lanka ohjataan låpi putkiuunin, jossa pasta sintrataan kåyttåen 30 ko. pastan vaatimaa låmpotilaprofiilia. Samoin voidaan parilangan kosteussuoj aus tehdå kåyttåen lasipastaa. Sintrauslåmpotilan on tålloin oltava riittåvån matala, jotta sen aikana ei tapahdu lasikeraamin kitey tymi s tå .
35 Kosteussuojaus voidaan tehdå myos myohemmåsså vaiheessa, kun anturi on jo kiinnitetty tukirakenteeseen kåyttåen soveltuvaa pinnoitetta kuten 92439 8 lasia, timantinkaltaisia pinnoitteita, metallointia, polymeeripinnoit-teita yms., tai nåiden yhdistelmiå.
Keksinnon mukainen koko anturi voidaan vielå påållyståå kosteutta lå-5 påisevållå maadoitetulla metallikerroksella, jolloin våltytåån mahdol-listen vesipisaroiden aiheuttamalta kapasitiiselta virheeltå ja samalla våltytåån muiltakin pintaepåsånnollisyyksien aiheuttamilta virheiltå.
Keksinnon menetelmållå anturilanka on suhteellisen helposti valmistet-10 tavissa jatkuvana håiriottomånå prosessina. Valmistusvålineet ovat yk-sinkertaisia ja halpoja.
Seuraavassa keksintoå selostetaan yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisen piirustuksen kuvioissa esitettyihin keksinnon eråisiin sovel-15 lusesimerkkeihin, joiden yksityiskohtiin keksintoå ei ole mitenkåån ahtaasti rajoitettu.
Kuvio 1 esittåå kaaviollisesti keksinnon mukaista menetelmåvaihetta, jossa elektrodilankapari vedetåån ylåkelaparilta alakelalle lankaohjai-20 men kautta uuniin sijoitetun upokkaan låpi.
Kuvio 2 esittåå kuvion 1 mukaista menetelmåvaihetta seuraavaa menetelmåvaihetta, jossa anturilanka-aihio påållystetåån lasipastalla ja sen jålkeen kuivataan uunissa jatkuvana kelalta toiselle tapahtuvana pro-25 sessina.
Kuvio 3A esittåå anturilanka-aihiota kuvion 1 leikkauksena A-A.
Kuvio 3B esittåå vastaavaa anturilanka-aihiota kiteytysvaiheen jålkeen 30 ja kuvio 3B on samalla leikkaus B-B kuviossa 2.
Kuvio 3C esittåå valmiin anturilanka-aihion poikkileikkausta ja kuvio 3C on samalla leikkaus C-C kuviossa 2.
35 Kuviot 4A, 4B ja 4C esittåvåt keksinnon mukaisen valmiin anturin eri toteutusvaihtoehtoj a.
92439 9
Kuvio 5 esittåå poikkileikkausta erååstå edullisesta keksinnon mukai-sesta kosteusanturista.
Kuvio 6 esittåå eråstå toista edullista keksinnon mukaista kosteusantu-5 ria anturilangan aksiaalisuuntaisena keskeisenå leikkauksena.
Kuvion 1 mukaisesti tapahtuu anturilangan valmistus kåyttåen jatkuvan lankaprosessin kantajalankana ja vetovålineenå elektrodilankaparia 10a ja 10b, jotka vedetåån låhtokelalta 30a ja 30b uuniin 34 sijoitetun 10 upokkaan 32 låpi. Upokkaassa 32 oleva lasimateriaalia 11M valmistetaan seuraavasti. Lasimateriaalin 11M låhtoaineet sulatetaan platinaupok-kaassa ja valetaan sopivasta materiaalista, esim. kuparista valmistet-tuun muottiin. Sula lasi voidaan myos kaataa vedellå tåytettyyn asti-aan. Oleellista on, ettå lasi jååhtyy riittåvån nopeasti niin, ettei se 15 kiteydy vaan jåå lasimaiseen muotoon. Valetut lasikappaleet 11M puhdis-tetaan ja pannaan reikåpohjalla varustettuun platinaupokkaaseen 32, joka sijoitetaan uuniin 34. Uuniksi 34 soveltuu putki- tai rengastyyp-pinen uuni, jollaisia kåytetåån esim. optisen kuidun vedossa. Påållys-tettåvåt elektrodilangat 10a ja 10b vedetåån uunin 34 ylåpuolella si-20 jaitsevilta kahdelta låhtokelalta 37a ja 37b lankaohjaimen 31 kautta upokkaan 32 låpi ja edelleen uunin 34 alapuolella sijaitsevalla kelaus-ja vetolaitteelle 35. Elektrodilangat 10a,10b ovat esim. platinaa ja niiden halkaisija D0 on tyypillisesti D0 = 50 μπι.
25 Kuviossa 1 esitetty uuni 34 kuumennetaan sellaiseen låmpotilaan Tl( ettå lasimateriaali 11M pehmenee sopivasti, ja elektrodilankoja 10a,10b aletaan vetåå kelaus- ja vetolaitteella 35 siten, ettå ne upokkaan 32 låpi kulkiessaan yhdistyvåt ja osittain påållystyvåt sulalla lasilla 11' (fig. 3A). Lankaohjaimen 31 ja lankojen 10a,10b vetojånnityksen T 30 avulla voidaan prosessia kontrolloida niin, ettå langat 10a,10b eivåt mene yhteen vaan niiden våliin jåå ohut lasikerros 11', joka liittåå elektrodilangat 10a,10b toisiinsa. Låmpotilaa Tx ja vetonopeutta v sååtåmållå voidaan vaikuttaa lasikerroksen 11' paksuuteen. Sopivilla parametrien T,v,D0 valinnoilla saadaan parilanka-aihio 20A (fig. 3A), 35 jossa lasia 11' jåå vain lankojen 10a,10b våliin. Tålloin saadaan antu-rin halkaisija ja samalla sen såteilyvirhe ja vasteaika mahdollisimman 10 92439 pieniksi. Oleellista tåsså vaiheessa on, ettå påållystetty lanka-aihio 20A jååhtyy riittåvån nopeasti uunin 34 jålkeen niin, ettei se kiteydy.
Edellå esitetyllå tavalla on kuvion 1 mukaisella laitteella ja valmis-5 tusvaiheella saatu aikaan poikkileikkaukseltaan kuvion 3A mukaista anturilanka-aihiota 20A, joka kelataan vetokelalle 35. Tåmån jålkeen seuraa kiteytysvaihe, jota on kuviossa 3A-3B merkitty nuolella Si.
Seuraava vaihe on kiteytys. Tåmå kiteytysvaihe Si on kaksivaiheinen 10 låmpokåsittely, esim. ensin ~ 1 h 500°C:ssa ja sen jålkeen - 0,5 h 800°C:ssa. Tåsså kiteytysvaiheessa aihion 20A lasikerros 11' muuttuu lasikeraamikerrokseksi 11 ja siihen muodostuu strontium- ja bariumti-tanaattikiteitå tax vastaavia. Samalla lasikeraamikerroksen 11 permit-tiviteetti c kasvaa ja muuttuu voimakkaasti låmpotilariippuvaksi 15 c = f(T). Nåin saadaan kuvion 3B mukainen anturilanka-aihio 20B. Kåyte-tyt låmpotilat ja kiteytysajat vaikuttavat siihen, mitå kiteitå lasiin syntyy sekå kiteiden mååråån ja kokoon ja sitå kautta syntyvån lasikeraamikerroksen 11 dielektrisiin ominaisuuksiin. Låmpokåsittely tapahtuu esim. vetåmållå parilanka-aihio 20A låpi putkiuunista, jonka låmpotila-20 profiili on såådetty sopivaksi.
Elektrodilankojen 10a ja 10b halkaisija D0 on tyypillisesti D0 = 5 μηι ... 500 μπι ja elektrodilankoj en 10a ja 10b keskinåinen etåi- syys E on tyypillisesti E = 6 μπι . . . 1000 μπι. Anturilankojen 10a ja 10b ; 25 lyhin våli V « 1 μπι ... 500 μπι.
Seuraavassa esitetåån kuvioon 1 perustuva keksinnon kåytånnosså to-teutettu koe-esimerkki: Anturilankaan valmistuslaitteisto koostui platinalankojen 10a,10b syottolaitteesta 30a,30b, uunissa 34 olevasta 30 platinaupokkaasta 32, anturilangan veto- ja puolauslaitteesta 35. Pla-tinalangat 10a, 10b olivat halkaisijaltaan D = 50 μπι. Lankojen vetojån-nitys T - 0,3...15 cN. Keloilta 30a,30b langat 10a,10b kulkivat rinnan vetouunissa olevan platinaupokkaan 32 låpi, jossa oli lasia 11M η. 1 g. Lasin 11M vetolåmpotiloina kåytettiin Tx = 1020...1100°C. Upokkaan 32 35 kårjen 33 låmpotila oli n. 100°C maksimilåmpotilaa alempi. Suutinosan 32a pohjan kartion avauskulma 2a = 20°...45°, ja upokkaan reiån 33 hal-
II
9243 9 11 kaisija oli 500...900 μπι. Kåytetyt vetonopeudet v olivat v -2 ...6 cm/s. Upokkaan 32 ylåpuolella n. 100 mm lasisulan 11M ylåpuo-lella oli lankoja erillåån pitåvå platinasta valmistettu lankaohjain 31. Tåmån avulla saatiin langat 10a,10b kulkemaan erillåån upokkaan 32 5 ylåsuuaukosta. Kelaus- ja vetolaitteena 35 kåytettiin kapstan-tyyppistå laitteistoa. Lasitettu lanka vedettiin halkaisijaltaan 320 mm veto-pyorån 35a avulla. Edellå kuvatulla koelaitteistolla tehdyillå koeve-doilla valmistettiin parilanka-lasikeraamisen låmpotila-anturin aihioi-ta 20A, joiden pituudet vaihtelivat 2...5 m. Lankojen 10a,10b lyhin 10 våli aihiossa 20A oli V - 5...10 μπι ja poikkipinnan muoto tuli ellipti-seksi suurimman halkaisijan ollessa ϋχ » 150 jum ja kapasitanssin langan pituusyksikkoå kohden ollessa luokkaa 1 pF/mm.
Edellå esitetyistå vaiheista saadaan kuvion 3B mukainen anturilanka-15 aihio 20B, jossa elektrodilankojen 10a ja 10b vålinen eristeaine 11 on kiteytyneesså muodossa. Kuviossa 2 esitetyllå laitteella toteutetaan kuvioiden 3B ja 3C vålinen menetelmåvaihe S2. Tåmå lanka-aihio 20B kela-taan kuviossa 2 esitetylle låhtokelalle 36a, josta lanka-aihio 20B vedetåån upokkaan 37 låpi. Reikåpohjalla 38 varustetussa upokkaassa 37 20 on påållystysmateriaalina sulaa påållystyslasia 12M, jolla on olennai-sesti sama låmpolaajenemiskerros kuin eristeaineen 11 lasikeraamilla ja jonka pehmenemispiste on lasi-keraamin kiteytymispisteen alapuolella. Upokkaan 37 reikåpohjan 38 jålkeen anturilanka-aihio johdetaan kuiva-tusuunin 39 kautta, jonka låmpotila T2 = 150°C. Uunin 39 jålkeen val-25 miilla anturilangalla 20 on kuviossa 3C esitetyn kaltainen poikkileik-kaus niin, ettå elektrodilankoja 10a ja 10b sekå niiden vålistå aktii-vista lasikeraamimateriaalia 11 ympåroi eristelasikerros 12, jonka påålle voidaan tarvittaessa tehdå vielå johtava suoja- ja/tai eriste-kerros 13 samassa tai eri vaiheessa. Valmis anturilanka 20 kelataan 30 kuviossa 2 esitetylle tulokelalle 36b. Kuviossa 3C anturilanka 20 on poikkileikkaukseltaan elliptinen ja sen pitempi halkaisija Di = 150 μπ>, kun D0 w 50 μπι ja V « 10 μπι. Mitattava anturin låmpotilasta riippuva kapasitanssi CM ilmaistaan anturilankojen 10a ja 10b vålistå.
35 Edellå esitetystå vaiheesta saadaan valmista anturilankaa 20, joka påtkitåån sopivan pituisiksi påtkiksi, esim. valmistettaessa radioson- 12 92439 din låmpotila-antureita noin 3 cm:n pituisiksi påtkiksi. Tåmån jålkeen anturilankapåtkien toisesta tai molemmista påistå poistetaan kerrokset 12,13 ja elektrodilankojen 10a,10b våliltå kerros 11, esim. syovyttå-mållå fluorivetyhapolla. Nåin saadaan kuviossa 4 esitetyn kaltaisia 5 valmiita antureita 40A.40B ja 40C. Kuvion 4A mukaisessa anturissa 40A on anturilankapåtkån molemmista påistå paljastettu elektrodilangat 10(^,1002 ja 1003,100(,. Lampotilaan verrannollinen kapasitanssi CM voi-daan mitata joko elektrodien 1001(1002 tai elektrodien 1003,1004 våliltå. Kuvion 4B mukaisesti on anturilankapåtkån 40B molemmista påistå 10 paljastettu vain toinen anturilanka 10(^ ja 10C2 ja anturin 40B anturi-kapasitanssi CM on mitattavissa mainittujen elektrodilankojen 10C2 ja 10C2 vålistå. Kuvion 40 mukaisesti on vain anturilankapåtkån 400 toisesta pååstå paljastettu molemmat elektrodilangat 1002 ja 10C2, joiden vålistå kapasitanssi CM on mitattavissa.
15
Elektrodilankaparin 10a,10b asemesta voidaan poikkeustapauksissa kåyt-tåå myos useampaa kuin kahta elektrodilankaa, jotka voidaan kytkeå joko rinnan tai sarjaan mitattavaan fysikaaliseen suureeseen verrannollisen impedanssin mittausta vårten. Joissain poikkeustapauksissa voidaan 20 kåyttåå myos vain yhtå elektrodilankaa ja anturilanka koostetaan kah-desta aktiivisella aineella påållystetystå osalangasta esim. ne yhteen liimaamalla tai valmistusvaiheessa sulattamalla, kuten on tarkemmin selostettu em. FI-hakemuksessa 921449.
25 Kapasitiivisissa antureissa anturilangan 20 kapasitanssi pituusyksikkoå kohti on yleenså luokkaa 0,1...10 pF/mm, radiosondisovelluksissa sopi-vimmin luokkaa 1 pF/mm. Kåytettåesså anturilankaparia 10a,10b niiden halkaisijat D0, joiden ei vålttamåttå tarvitse olla keskenåån yhtåsuu-ret, valitaan yleenså alueelta D0 = 5 μπι ... 500 μπι, radiosondiantu-30 reissa sopivimmin D0 = 10 μια . . . 250 μπι. Valmiin anturilangan 20 suurin halkaisija D2 valitaan yleenså alueelta Dx » 15 μπι ... 1500 μπι, ra-diosondiantureissa sopivimmin D2 ~ 25 μπι . . . 750 μπι. Anturilangasta katkotaan anturilankapåtkiå, joiden pituus yleenså valitaan alueelta 0,5 cm ... 50 cm, radiosondiantureissa sopivimmin alueelta 1...10 cm.
35
II
/ 13 92439
Kuviossa 5 on esitetty erås keksinnon mukainen kosteusanturi, jossa anturin 20H runkona ja elektrodeina on kaksi ohutta metallilankaa 10a,10b, esim. D0 = 10 μ låpimittaista nikkelilankaa. Langat 10a ja 10b puhdistetaan ja sopivimmin påållystetåån ohuella, mahdollisinunan suuren 5 dielektrin omaavalla eristekerroksella 14a ja 14b. Tåmån jålkeen raolem-mat langat 10a,10b vedetåån vierekkåin låpi såilion, jossa on sopivaan liuottimeen liuotettu aktiivinen polymeeri, jolloin langat 10a,10b kapillaarivoimien vaikutuksesta påållystyvåt ja liimautuvat yhteen aktiivisella eristekerroksella IIP. Samat kapillaarivoimat eståvåt 10 lankoja 10a,10b menemåstå aivan kiinni toisiinsa. Liuottimen haihduttua saadaan valmista anturilankaa 20H. Påtkittynå ja toisesta tai molemmis-ta påistå esim. mekaanisesti langat kerroksesta IIP irrotettuna ja eristeistå 14a,14b paljastettuna saadaan valmiit kosteusanturit.
15 Jos kuviossa 5 kåytetty aktiivinen aine esim. sinånså tunnettu polymeeri IIP on sulatettavissa, niin langat 10a,10b voidaan myos vetåå tåmån sulan låpi kuviossa 2 esitetyn tapaisella laitteistolla. Anturilankojen 10a,10b ei tavitse olla keskenåån yhtå paksuja.
20 Kuviossa 6 on esitetty anturilangan pituussuuntaisena keskeisenå aksi-aalileikkauksena erås vaihtoehtoinen toteutus kosteusanturiksi 20K. Kuvion 6 mukaisessa anturissa on keskeinen yksi keskioelektrodilanka 10A, jonka halkaisija D0 on tyypillisesti D0 « 200 μπι. Puhdistettu lanka 10A on påållystetty ohuella eristekerroksella 14. Eristekerroksen 14 . 25 påålle on kiedottu pienellå nousulla vieri viereen keskiolankaa 10A
olennaisesti ohuempaa lankaa, jonka halkaisija DR ~ 10 μπι. Mainittu lankayhdelmå 10A.10W vedetåån samalla tavoin kuin edellå kuvion 5 yh-teydesså selostetuissa vaiheissa aktiivista materiaalia IIP sisåltåvån liuoksen låpi. Tålloin aktiivinen materiaali IIP tåyttåå lankakierros-30 ten 10W vålit ja påållyståå ne niin, ettå materiaali IIP muodostaa elektrodien 10W ja 10W våliltå mitattavissa olevan kapasitanssin CH dielektrin.
Kuvioissa 5 ja 6 esitetyt anturit 20H ja 20K voivat olla myos kos-35 teusantureiden asemesta esim. låmpotila-antureita, jolloin eristeaineen IIP permittiviteetti muuttuu ei kosteuden vaan låmpotilan funkiona.
14 92439
Kuvioiden 5 ja 6 mukaiset anturit 20H ja 20K samoin kuin kuvioissa 4 esitetyt anturit voivat olla myos resistiivisiå antureita, jolloin aktiivisen eristeaineen 11;IIP resistanssi on mitattavan fysikaalisen suureen kuten låmpotilan, kosteuden tai muun vastaavan suureen funktio. 5
Kuvion 6 mukaisesta anturista voidaan tehdå myos sellainen modifikaa-tio, jossa kåytetåån esim. kahta eristepåållysteistå, keskenåån olen-naisesti samanvahvuista lankaa, jotka kiedotaan toisiinsa loivalla tai jyrkemmållå kierteellå ja mainittu kierre påållystetåån aktiivisella 10 meteriaalikerroksella 11b, esim. polymeerillå, jonka permittivisyys on kosteuden funktio, jos valmistetaan kosteusantureita.
Seuraavassa esitetåån patenttivaatimukset, joiden måårittelemån keksin-nollisen ajatuksen puitteissa keksinnon eri yksityiskohdat voivat vaih-15 della ja poiketa edella vain esimerkinomaisesti esitetystå.
II

Claims (16)

1. Såhkoinen impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin låmpoti-lan tai kosteuden, mittaamiseksi, joka anturi kåsittåå johde-elektrodit 5 (10a,10b;10A,10W), joiden vålistå mitattavaa fysikaallsta suuretta ku- vaava sahkoimpedanssi (CM) mitataan ja joiden johde-elektrodien 10a,10b;10A,10W) vålisså on aktiivista materiaalia (11;IIP), jonka irape-danssiominaisuudet ovat mitattavan fysikaalisen suureen funktio, tunnettu siitå, ettå anturi on koostettu jatkuvasta anturilan-10 gasta (20;20H;20K) katkotuista påtkistå, joka anturilanka (20;20H;20K) kåsittåå johtavan elektrodilangan tai elektrodilankayhdelmån (10a,10b;10A,10W), jonka påållå ja/tai vålisså on aktiivista materiaalia (11;11P), jonka impedanssiominaisuudet ovat mitattavan fysikaalisen suureen funktio.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnettu siitå, ettå anturi kåsittåå elektrodilankaparin (lOa.IOb), joka on metallia, sopi-vimmin platinaa, nikkeliå tai vastaavaa ja ettå elektrodilankaparin (20a,20b) vålisså on niitå toisiinsa sitovaa aktiivista materiaalia 20 (11;IIP) .
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen anturi, tunnettu siitå, ettå elektrodilankapari (10a,10b) tai vastaava lankayhdelmå (10A;10W) sekå niiden vålisså oleva aktiivinen materiaali (11;IIP) on 25 påållystetty suojakerroksella (12,13).
4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen anturi, tunnettu siitå, ettå valmis anturi (40A,40B,40C) on muodostettu anturilangasta (20;20H;20K) poistamalla sen elektrodilankojen (10a,10b;10A,10W) pååltå 30 aktiivinen materiaali (11;IIP) ja mahdollinen suoja- ja/tai såhkoeris-. tekerros (12,13).
5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen låmpotila-anturi, tunnettu siitå, ettå aktiivisena materiaalina on lasikeraamia, jonka 35 aktiivisena aineosana on sopivimmin kiteinen barium-strontiumtitanaatti BaxSrx.1Ti03 tai kiteinen lyijy-strontiumtitanaatti PbxSr1.xTi03, joissa x on vålillå 0...1. -------- -- τ~. ’'2439
6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen kosteusanturi, t u n - n e t t u siitå, ettå se on påtkitty anturilangasta (20H), joka kåsit-tåå kaksi tai useampia elektrodilankoja (10a,10b), joita liittåå toi-siinsa ja/tai ympåroi aktiivinen materiaali (IIP), sopivimmin polymee-5 ri, jonka permittivisyys on sen absorboiman vesimåårån funktio (kuvio 5).
7. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen kosteusanturi, tunne ttu siitå, ettå anturi kåsittåå keskioelektrodilangan (10A), joka on ympå- 10 roity såhkoå eriståvållå kerroksella (14) tai påållysteellå, ettå mai-nitun keskioelektrodilangan (10A) påålle on kiedottu sitå olennaisesti ohuempaa (D0 » DR) toista elektrodilankaa (10W), ettå mainittu elektro-dilankayhdelmå (10A.10W) on ympåroity aktiivisella materiaalilla (IIP) (kuvio 6). 15
8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen anturi, tunnettu siitå, ettå mainitut elektrodilangat (10a,10b) tai keskiolanka (10a) antaa anturirakenteille olennaisen osan, sopivimmin pååasiallisen osan, sen mekaanista lujuutta. 20
9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-8 mukainen anturi, tunnettu siitå, ettå anturi on kapasitiivinen ja/tai resistiivinen impedanssian-turi, ettå kapasitiivisen anturin kyseesså olien anturilangan (20) kapasitanssi pituusyksikkoå kohti on luokkaa 0,1...10 pF/mm, radioson- 25 disovelluksissa sopivimmin luokkaa 1 pF/mm.
10. Menetelmå såhkoisten impedanssianturien valmistamiseksi, joka anturi on tarkoitettu fysikaalisten suureiden, etenkin låmpotilan tai suh-teellisen kosteuden mittaamista vårten, tunnettu siitå, ettå 30 menetelmå kåsittåå kombinaationa seuraavat vaiheet: (a) valmistetaan jatkuvana vetoprosessina anturilankaa (20;20H,20K) kåyttåen kantajalankana ja vetovålineenå johtavaa elektrodilankaa tai elektrodilankayhdelmåå (10a,10b;10A,10W), 35 52439 (b) påållystetåån jatkuvassa lankaprosessissa mainittua elektrodi-lankaa tai elektrodilankayhdelmåå (10a,10b;10A,10W) aktiivisella materiaalilla (11,IIP), jonka impedanssiominaisuudet ovat mitat-tavan fysikaalisen suureen funktio, ja 5 (c) påtkitåån vaiheista (a) ja (b) saadusta jatkuvasta anturilangas-ta (20;20H,20K) pituudeltaan kåyttotarkoituksen mukaisia påtkiå, joiden toisesta tai molemmista påistå paljastetaan elektrodilan-ka tai -langat (10a,10b;10A,10W) impedanssianturin såhkoisiksi 10 kontaktikohdiksi.
11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen menetelmå kapasitiivisen låmpotila-anturin valmistamiseksi, tunnettu siitå, ettå elektrodilanka-paria (10a,10b) tai useampia elektrodilankoja vedetåån låhtokeloilta 15 (30a,30b) upokkaassa (32) olevan sulan lasimateriaalin (11M) låpi niin, ettå syntyy anturilanka-aihio (20A), jossa elektrodilankapari (10a,10b) tai vastaava liittyvåt toisiinsa lasimateriaalilla (11') ja ettå mai-nittu lasimateriaali (11') kiteytetåån låmpokåsittelyllå lasikeraami-seen muotoon (11). 20
12. Patenttivaatimuksen 10 tai 11 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå elektrodilankojen (10a,10b) vetojånnitys (T), vetonopeus (v), lasimassan låmpotila ja låmpotilajakautuma upokkaassa sekå elekt-rodilankojen (10a,10b) vålimatka lasimassan ylåpinnan kohdalla valitaan 25 siten, ettå elektrodilangat (10a,10b) eivåt vedossa mene oikosulkuun, vaan niiden våliin jåå sopivan paksuinen lasikerros.
13. Jonkin patenttivaatimuksen 10-12 mukainen menetelmå, t u η n e t -t u siitå, ettå anturilankapåtkien toisesta tai molemmista påistå 30 poistetaan aktiivinen materiaalikerros (11; IIP) ja mahdollinen suoja-kerros tai -kerrokset (12,13) syovyttåmållå esim. fluorivetyhapolla tai muulla vastaavalla menettelyllå.
14. Patenttivaatimuksen 10 tai 13 mukainen menetelmå kosteusanturin 35 valmistamiseksi, tunnettu siitå, ettå kaksi ohutta eristepåål-lysteellå varustettua metallilankaa (10a,10b), sopivimmin platina- tai 92439 nikkelilankaa tai mainituilla metalleilla påållystettyå lankaa, vede-tåån såiliosså olevan aktiivisen materiaalin (IIP) kuten polymeerin liuoksen tai sulan låpi niin, ettå mainitut metallilangat (10a,10b) ainakin osittain kapillaarivoimien vaikutukseta påållystyvåt ja liimau-5 tuvat yhteen ja ettå edellisisså vaiheissa saatua anturilangasta (20H) påtkitåån antureita, joiden toisesta tai molemmista påistå mekaanisesti ja/tai kemiallisesti paljastetaan elektrodilangat (10a,10b) anturin kytkentålangoiksi (kuvio 5).
15. Jonkin patenttivaatimuksen 10 tai 14 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå eristekerroksella (14) påållystetyn kes-kiolangan (10A) påålle kiedotaan sitå olennaisesti ohuempaa (D0 » DR) metallilankaa (10W), ettå mainittu lankayhdelmå (10A,10W) påållystetåån aktiivisella materiaalilla (IIP) niin, ettå mitattava kapasitanssi (CM) 15 muodostuu mainittujen anturilankojen (10A,10W) vålille.
16. Jonkin patenttivaatimuksen 10-15 mukainen menetelmå, tunnettu siitå, ettå anturilankojen, sopivimmin anturilankaparin (10a,10b), halkaisijat D0 valitaan alueelta D0 « 5 μπι ... 500 μπι, ra-20 diosondiantureissa sopivimmin D0 = 10 /im ... 250 μπι ja ettå valmiin anturilangan (20) suurin halkaisija Dj valitaan alueelta Dj « 15 μm ... 1500 μπι, radiosondiantureissa, sopivimmin Dj = 25 μm ... 750 μπι ja ettå mainitusta anturilangasta (20) katkotaan anturilankapåtkiå, joiden pituus valitaan alueelta 0,5 cm ... 50 cm, . 25 radiosondiantureissa, sopivimmin 1-10 cm. *2439
FI934268A 1993-09-29 1993-09-29 Sähköisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekä menetelmä kyseisten anturien valmistamiseksi FI92439C (fi)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI934268A FI92439C (fi) 1993-09-29 1993-09-29 Sähköisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekä menetelmä kyseisten anturien valmistamiseksi
EP94850152A EP0645606B1 (en) 1993-09-29 1994-09-05 Electrically detected impedance detector for the measurement of physical quantities, in particular of temperature or humidity, and process for the manufacture of said detectors
DE69414958T DE69414958T2 (de) 1993-09-29 1994-09-05 Elektrischer Impedanzdetektor zum Messen physikalischer Grössen, insbesondere Temperatur oder Feuchtigkeit, und dessen Fabrikation
US08/312,886 US5631418A (en) 1993-09-29 1994-09-27 Electrically detected impedance detector for the measurement of physical quantities, in particular of temperature or humidity, and process for the manufacture of said detectors
JP25944594A JP3625874B2 (ja) 1993-09-29 1994-09-29 温度または湿度などの物理量を測定する電気インピーダンス検知器と、その製造方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI934268A FI92439C (fi) 1993-09-29 1993-09-29 Sähköisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekä menetelmä kyseisten anturien valmistamiseksi
FI934268 1993-09-29

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI934268A0 FI934268A0 (fi) 1993-09-29
FI92439B FI92439B (fi) 1994-07-29
FI92439C true FI92439C (fi) 1994-11-10

Family

ID=8538688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI934268A FI92439C (fi) 1993-09-29 1993-09-29 Sähköisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekä menetelmä kyseisten anturien valmistamiseksi

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5631418A (fi)
EP (1) EP0645606B1 (fi)
JP (1) JP3625874B2 (fi)
DE (1) DE69414958T2 (fi)
FI (1) FI92439C (fi)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI98568C (fi) * 1994-12-28 1997-07-10 Vaisala Oy Sähköisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekä menetelmä kyseisten anturien valmistamiseksi
US6014029A (en) * 1997-11-12 2000-01-11 Climonics Ltda Sensor for sensing changes in the permittivity of a medium in which it is disposed
DE10331124B3 (de) * 2003-07-09 2005-02-17 Heraeus Electro-Nite International N.V. Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Abkühlkurve von Schmelzenproben und/oder der Aufheizkurve von Schmelzenproben sowie deren Verwendung
US7794663B2 (en) * 2004-02-19 2010-09-14 Axcelis Technologies, Inc. Method and system for detection of solid materials in a plasma using an electromagnetic circuit
US20060157099A1 (en) * 2005-01-19 2006-07-20 Park Peter C Adjustable strap for assembling canopy
KR100776914B1 (ko) * 2005-06-14 2007-11-15 주식회사 엘지화학 온도 측정 장치
US20140070827A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-13 Alliance For Sustainable Energy, Llc Systems and methods for compensated barrier permeability testing
WO2021162644A1 (en) 2020-02-12 2021-08-19 Gorenje,D.O.O. Environmental control system suitable to operate at high temperatures for transient conditions with controled condensation effect

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2106744A (en) * 1934-03-19 1938-02-01 Corning Glass Works Treated borosilicate glass
US2315329A (en) * 1938-11-04 1943-03-30 Corning Glass Works Method of making composite glass articles
US2295570A (en) * 1938-12-22 1942-09-15 Francis W Dunmore Humidity measuring
US2285421A (en) * 1940-06-08 1942-06-09 Francis W Dunmore Humidity variable resistance
US2381299A (en) * 1943-03-13 1945-08-07 Westinghouse Electric Corp Hygrometer
US2510018A (en) * 1947-06-13 1950-05-30 Sears Roebuck & Co Electrolytic humidostat
GB872042A (en) * 1956-10-01 1961-07-05 Sperry Rand Corp Temperature responsive apparatus
US3168829A (en) * 1961-10-05 1965-02-09 Honeywell Inc Control apparatus
US3295088A (en) * 1964-10-14 1966-12-27 Johnson Service Co Electrical humidity sensing element
US3299387A (en) * 1964-12-23 1967-01-17 Gen Electric Humidity-sensitive resistor
US3350941A (en) * 1965-05-20 1967-11-07 Johnson Service Co Humidity sensing element
US3443293A (en) * 1965-09-03 1969-05-13 Sho Masujima Method of manufacturing capacitors
DE1598446A1 (de) * 1966-05-03 1969-06-26 Hoechst Ag Feuchtigkeitsmessfuehler
US3458845A (en) * 1967-11-08 1969-07-29 Johnson Service Co Crosslinked electrical resistance humidity sensing element
US3683243A (en) * 1970-10-21 1972-08-08 Moisture Control And Measureme Electrical hygrometers
US3935742A (en) * 1973-06-13 1976-02-03 Boris Rybak Low-inertia hygrometer
CH600331A5 (fi) * 1975-10-15 1978-06-15 Howag Ag
US4347550A (en) * 1977-12-22 1982-08-31 Peter Rockliff Sensor detector element for an electrical hygrometer
US4319485A (en) * 1978-12-28 1982-03-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Temperature·humidity detecting apparatus
DE3225921C2 (de) * 1982-07-10 1985-10-24 Barlian, Reinhold, Dipl.-Ing.(FH), 6990 Bad Mergentheim Überwachungseinrichtung
JPS5873852A (ja) * 1981-10-28 1983-05-04 Hitachi Ltd 結露センサ
JPS59133452A (ja) * 1983-01-20 1984-07-31 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd 湿度検知線
EP0311939A3 (en) * 1987-10-12 1990-10-17 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Humidity sensor
US4858063A (en) * 1987-12-31 1989-08-15 California Institute Of Technology Spiral configuration of electrodes and dielectric material for sensing an environmental property
FI84862C (fi) * 1989-08-11 1992-01-27 Vaisala Oy Kapacitiv fuktighetsgivarkonstruktion och foerfarande foer framstaellning daerav.
FI92441C (fi) * 1992-04-01 1994-11-10 Vaisala Oy Sähköinen impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan mittaamiseksi ja menetelmä kyseisen anturin valmistamiseksi

Also Published As

Publication number Publication date
EP0645606B1 (en) 1998-12-02
EP0645606A1 (en) 1995-03-29
DE69414958T2 (de) 1999-05-12
US5631418A (en) 1997-05-20
JPH07190972A (ja) 1995-07-28
FI934268A0 (fi) 1993-09-29
JP3625874B2 (ja) 2005-03-02
DE69414958D1 (de) 1999-01-14
FI92439B (fi) 1994-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2123174C1 (ru) Емкостный датчик для измерения физических величин, в частности температуры, и способ его изготовления
US4361597A (en) Process for making sensor for detecting fluid flow velocity or flow amount
FI92439C (fi) Sähköisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekä menetelmä kyseisten anturien valmistamiseksi
FI98567C (fi) Impedanssianturi, etenkin radiosondikäyttöön, sekä menetelmä anturin valmistamiseksi
CN104703309A (zh) 一种电子烟雾化器的一体式发热装置
KR890005495A (ko) 열선식 공기유량계 및 그 제조방법
US4189696A (en) Electric fuse-links and method of making them
FI98568C (fi) Sähköisesti ilmaistu impedanssianturi fysikaalisten suureiden, etenkin lämpötilan tai kosteuden, mittaamiseksi sekä menetelmä kyseisten anturien valmistamiseksi
CN105336416A (zh) 一种直径小的防辐射导线及小体积温度传感器
JPH01109266A (ja) 自己加熱式温度センサ
RU2112966C1 (ru) Множественный микроэлектрод и способ его изготовления
KR100188945B1 (ko) 초전형 적외선센서 및 그 제조방법
CN114813571A (zh) 一种花生形光纤湿度传感器及其制备方法
CS261556B1 (cs) Elektrický tepelný výměník a způaob jeho výroby
GB737853A (en) Method of producing electrical condensers
JPS6461624A (en) Bobbin for resistance bulb
CS233495B1 (en) Construction of thermoelectric temperature reader
JPH0587824A (ja) 感熱形流量センサの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application