Opublikowano: 30.IV.1970 59617 KI. 42 i, 19/04 MKP G 01 d UKD 2e\6(b Wspóltwórcy wynalazku: dr inz. Ludwik Referowski, mgr inz. Edmund Markowski Wlasciciel patentu: Politechnika Gdanska (Katedra Miernictwa Elektrycz¬ nego), Gdansk (Polska) Termicznie skompensowany wielosegmentowy czujnik pojemnosciowy do wilgotnosciomierzy Przedmiotem wynalazku jest termicznie skom¬ pensowany wielosegmentowy czujnik pojemnoscio¬ wy do wilgotnosciomierzy przeznaczony do ciagle¬ go pomiaru wilgotnosci cial stalych, sypkich ply¬ nów i gazów, badz tez do sygnalizacji przekrocze¬ nia okreslonej wartosci wilgotnosci.W dotychczas znanych wieloseghientowych czuj¬ nikach pojemnosciowych do wilgotnosciomierzy nie przewiduje sie kompensacji temperaturowej. Ele¬ ktrody takich czujników oddzielone sa od siebie ma¬ terialem izolacyjnym. Poniewaz wiekszosc materia¬ lów izolacyjnych zmienia swoja przenikalnosc die¬ lektryczna w zaleznosci od temperatury, zmiana iviec temperatury otoczenia wzglednie temperatu¬ ry badanego materialu zmienia pojemnosc wlasna czujnika powodujac pojawienie sie dodatkowego uchybu. Uchyb ten jest szczególnie odczuwalny w przypadku gdy omawiany czujnik jest stosowany do ciaglego pomiaru wilgotnosci materialów podle¬ gajacych procesowi suszenia. Temperatura czujni¬ ka zalezy wówczas glównie od temperatury i na¬ tezenia przeplywu badanego materialu.Celem wynalazku jest skompensowanie wplywu ¦zmian pojemnosci wlasnej czujnika zaleznej od zmian jego temperatury.Cel ten zostal osiagniety przez to, ze termicznie skompensowany wielosegmentowy czujnik poje¬ mnosciowy do wilgotnosciomierzy posiada elektro¬ de odniesienia miedzy która znajduja sie elektrody 10 15 20 25 30 2 pomiarowe i elektrody kompensacyjne oddzielone materialem izolacyjnym.Przedmiot wynalazku w przykladowym wykona¬ niu przedstawiony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy czujnika, fig. 2 — przekrój poziomy, a fig. 3 schemat ideowy.Czujnik wedlug wynalazku posiada elektrode od¬ niesienia 1 wykonana w postaci plyty z dwustron¬ nymi wypustami. Po jednej stronie elektrody od¬ niesienia 1, miedzy jej wypustami, znajduja sie se¬ gmenty elektrody pomiarowej 2. Po przeciwnej stronie elektrody odniesienia 1, miedzy jej wypus¬ tami znajduja sie segmenty elektrody kompensa¬ cyjnej 3. Segmenty elektrody pomiarowej 2 pola¬ czone sa miedzy soba galwanicznie, podobnie jak i segmenty elektrody kompensacyjnej 3. Elektroda pomiarowa 2 i kompensacyjna 3 oddzielone sa od elektrody odniesienia 1 materialem izolacyjnym 4.W czasie pomiaru pole elektryczne miedzy ele¬ ktroda pomiarowa 2, a elektroda odniesienia 1 przebiega czesciowo poprzez izolacje 4 a czescio¬ wo — poprzez material badany, znajdujacy sie na danej powierzchni czujnika. Pole elektryczne mie¬ dzy elektroda kompensacyjna 3, a elektroda odnie¬ sienia 1 przebiega czesciowo poprzez izolacje 4, a czesciowo — poprzez powietrze. Pojemnosc miedzy elektroda pomiarowa 2 i elektroda odniesienia 1 zalezy zatem od wilgotnosci badanego materialu, która nie wplywa natomiast na pojemnosc miedzy S9617~* * 59617 elektroda kompensacyjna 3, a elektroda odniesie¬ nia 1.Róznica obu tych pojemnosci jest wiec miara wil¬ gotnosci badanego materialu. Ksztalt elektrody od¬ niesienia 1 czujnika wedlug wynalazku zapewnia dobra równomiernosc temperatury w calym prze¬ kroju czujnika, nawet przy jego jednostronnym og¬ rzewaniu np. przez material badany. Zmiana tem¬ peratury calego czujnika powoduje taki sam przy¬ rost pojemnosci miedzy elektroda pomiarowa 2 i elektroda odniesienia 1 jak przyrost pojemnosci miedzy elektroda kompensacyjna 3, a elektroda od¬ niesienia 1.Widac stad, ze przy zmianach temperatury róz¬ nica obu tych pojemnosci jest stala, a wiec zmiana temperatury nie wplywa na wynik pomiaru wilgo¬ tnosci. Czujnik wedlug wynalazku moze byc sto¬ sowany zarówno w ukladach róznicowych, jak i w mostkach dwuczujnikowych.Termicznie skompensowany czujnik pojemno¬ sciowy do wilgotnosciomierzy dzieki wyeliminowa¬ niu wplywu temperatury pozwala na znaczne zwie¬ kszenie czulosci pomiaru i jego dokladnosci. Umo¬ zliwia to budowe wilgotnosciomierzy o mniejszym zakresie pomiarowym. PL