RU187823U1 - Cable humidity and leakage sensor - Google Patents

Cable humidity and leakage sensor Download PDF

Info

Publication number
RU187823U1
RU187823U1 RU2018138657U RU2018138657U RU187823U1 RU 187823 U1 RU187823 U1 RU 187823U1 RU 2018138657 U RU2018138657 U RU 2018138657U RU 2018138657 U RU2018138657 U RU 2018138657U RU 187823 U1 RU187823 U1 RU 187823U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
conductive
external
dielectric
layer
electrically conductive
Prior art date
Application number
RU2018138657U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Степанович Кондратенко
Александр Юрьевич Рогов
Дмитрий Рашитович Исхаков
Original Assignee
Владимир Степанович Кондратенко
Александр Юрьевич Рогов
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 Владимир Степанович Кондратенко, Александр Юрьевич Рогов filed Critical Владимир Степанович Кондратенко
Priority to RU2018138657U priority Critical patent/RU187823U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU187823U1 publication Critical patent/RU187823U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01WMETEOROLOGY
    • G01W1/00Meteorology
    • G01W1/11Weather houses or other ornaments for indicating humidity

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Ecology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к измерительной технике. Кабельный сенсор влажности и протечек выполнен в виде внутренней и внешней токопроводящих обкладок, между которыми размещена диэлектрическая прокладка из влагопоглощающего материала, причем токопроводящие обкладки выполнены с возможностью включения в последовательную цепь с источником тока и измерителем емкости, внешняя токопроводящая обкладка выполнена в виде сетки из электропроводящих нитей, внутренняя токопроводящая обкладка выполнена в виде токопроводящей металлической жилы, помещенной в электропроводящую оболочку, а диэлектрическая прокладка выполнена сотканной из полимерных волокон, при этом введена наружная трехслойная оболочка, охватывающая внешнюю токопроводящую обкладку, состоящая из внутреннего диэлектрического капиллярно пористого слоя и внешнего диэлектрического капиллярно пористого слоя, между которыми размещен токопроводящий заземленный слой в виде сетки из электропроводящих нитей, со следующими характеристиками: диаметр электропроводящих нитей 0,01-0,3 мм; коэффициент поверхностной плотности 50-95%. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности, включая механическую надежность, электромагнитную защищенность и безопасность применения. 1 ил.

Figure 00000002
The utility model relates to measuring technique. The cable humidity and leakage sensor is made in the form of internal and external conductive plates, between which a dielectric strip of moisture-absorbing material is placed, and the conductive plates are made to be included in a serial circuit with a current source and a capacitance meter, the external conductive plate is made in the form of a grid of electrically conductive threads , the inner conductive lining is made in the form of a conductive metal core placed in an electrically conductive shell, and the dielectric The spherical gasket is made of polymer fibers, and an outer three-layer shell is introduced, covering the outer conductive lining, consisting of an internal dielectric capillary-porous layer and an external dielectric capillary-porous layer, between which a conductive grounded layer in the form of a network of electrically conductive threads is placed, with the following characteristics : diameter of conductive filaments 0.01-0.3 mm; coefficient of surface density 50-95%. The technical result is to increase operational reliability, including mechanical reliability, electromagnetic immunity and safety of use. 1 ill.
Figure 00000002

Description

Полезная модель относится к измерительной технике и предназначена для непрерывного контроля влажности воздуха и протечек в местах его размещения.The utility model relates to measuring technique and is intended for continuous monitoring of air humidity and leaks at its locations.

Известно устройство для измерения влажности воздуха [RU 2184369 G01N 25/56, G01N 27/22, G21C 17/00, 27.06.2002], содержащее емкостной сенсор влажности и резистивный сенсор температуры, усилитель переменного напряжения, измеритель уровня переменного напряжения, функциональный блок, генератор переменного напряжения, электронный преобразователь сопротивления резистивного сенсора в напряжение (ток), регистратор, причем выход генератора соединен длинной линией с одним из контактов емкостного сенсора, выход усилителя напряжения соединен с входом измерителя уровня напряжения, выход которого соединен с одним из входов функционального блока, второй вход которого подсоединен к выходу преобразователя сопротивления в электрический сигнал (ток, напряжение), ко входу которого с помощью длинной линии подключен резистивный сенсор температуры, а выход функционального блока подсоединен к регистратору, отличающийся тем, что ко второму контакту емкостного сенсора подключена первичная обмотка согласующего трансформатора, второй конец которой соединяется длинной линией с генератором переменного напряжения, а ко вторичной обмотке трансформатора подключена сигнальная линия с волновым сопротивлением, второй конец которой подсоединен ко входным клеммам усилителя напряжения, причем модуль комплексного сопротивления первичной обмотки подключенного к сигнальной линии трансформатора должен быть в 100-200 раз меньше модуля комплексного сопротивления емкостного сенсора.A device for measuring air humidity [RU 2184369 G01N 25/56, G01N 27/22, G21C 17/00, 06/27/2002], comprising a capacitive humidity sensor and a resistive temperature sensor, an alternating voltage amplifier, an alternating voltage level meter, a functional unit, an alternating voltage generator, an electronic converter of the resistance of the resistive sensor into voltage (current), a registrar, the output of the generator being connected by a long line to one of the contacts of the capacitive sensor, the output of the voltage amplifier is connected to the input of the level meter voltage, the output of which is connected to one of the inputs of the function block, the second input of which is connected to the output of the resistance transducer into an electrical signal (current, voltage), to the input of which a resistive temperature sensor is connected using a long line, and the output of the function block is connected to the registrar, characterized in that the primary winding of the matching transformer is connected to the second contact of the capacitive sensor, the second end of which is connected by a long line to the alternating voltage generator And to the secondary winding of the transformer is connected to the signal line characteristic impedance, the second end of which is connected to the input terminals of the voltage amplifier, wherein the modulus of the complex impedance of the primary winding of the transformer is connected to the signal line must be 100-200 times smaller than the modulus integrated capacitive sensor resistance.

Недостаткам этого устройства является относительно низкая чувствительность, большая инертность и конструкционная сложность.The disadvantages of this device is the relatively low sensitivity, high inertness and structural complexity.

Известен также датчик влажности [RU 2263936, G01W 1/11, G01N 25/56, 10.11.2005], содержащий электроизоляционное основание, электроизоляционную подложку с нанесенным на ее поверхность влагочувствительным покрытием на основе желатина, наружный слой которого загрублен, два накладных электрода, контактная поверхность которых выполнена оксидированной и плоской и соприкасается с влагочувствительным слоем, и измерительный прибор, подключенный к выводам накладных электродов, а также два прижимных узла, каждый из которых предназначен для создания постоянного давления соответствующего накладного электрода на рабочую поверхность влагочувствительного покрытия.A humidity sensor is also known [RU 2263936, G01W 1/11, G01N 25/56, 10.11.2005], comprising an electrical insulating base, an electrical insulating substrate with a moisture sensitive coating based on gelatin on its surface, the outer layer of which is roughened, two patch electrodes, a contact the surface of which is made oxidized and flat and is in contact with the moisture-sensitive layer, and a measuring device connected to the terminals of the overhead electrodes, as well as two clamping nodes, each of which is designed to create a constant detecting respective applicator on the working surface of moisture-sensitive coatings.

Недостатком устройства является относительно низкая точность, вызванная нелинейной зависимости между электрическим сигналом и уровнем влажности.The disadvantage of this device is the relatively low accuracy caused by the non-linear relationship between the electrical signal and the humidity level.

Кроме указанных выше, известен датчик влажности [RU 2365908, G01N 27/12, 27.08.2009], имеющий электроизоляционную диэлектрическую подложку, изготовленную из боратно-висмутатного стекла, влагочувствительный слой, который получен специальным травлением подложки, а также два электрических контакта расположенных в углублениях на поверхности подложки, при этом, измерения проводятся на переменном токе частотой 1 кГц с помощью иммитансометра.In addition to the above, a humidity sensor is known [RU 2365908, G01N 27/12, 08/27/2009] having an insulating dielectric substrate made of borate-bismuth glass, a moisture-sensitive layer, which is obtained by special etching of the substrate, as well as two electrical contacts located in the recesses on the surface of the substrate, in this case, the measurements are carried out on alternating current with a frequency of 1 kHz using an immitance meter.

Недостатком этого устройства является его относительно высокая сложность и высокая стоимость.The disadvantage of this device is its relatively high complexity and high cost.

Помимо отмеченных выше, известен также датчик влажности [RU 2167414 G01N 27/22, 20.05.2001], включающий токопроводящие обкладки и влагопоглощающий слой, выполненный из листового фильтрующего материала, пропитанного карбонатами щелочных металлов, причем токопроводящие обкладки помещены в герметичный диэлектрический чехол.In addition to the above, also known humidity sensor [RU 2167414 G01N 27/22, 05/20/2001], including conductive plates and a moisture-absorbing layer made of sheet filter material impregnated with alkali metal carbonates, and the conductive plates are placed in a sealed dielectric cover.

Недостатком этого емкостного датчика влажности является относительно низкая чувствительность.The disadvantage of this capacitive humidity sensor is its relatively low sensitivity.

Известен и датчик влажности [RU 2167414, U1, G01N 27/00, 10.06.2015], включающий влагопоглощающий слой, пропитанный солями щелочных металлов и токопроводящие обкладки, при этом, токопроводящие обкладки выполнены в виде двух металлических сеточек, между которыми расположен влагопоглощающий слой, выполненный из тонкой бумаги, пропитанной хлоридом натрия, металлические сеточки скреплены по периметру и соединены в последовательную электрическую цепь с источником тока и измерительным устройством.A humidity sensor is also known [RU 2167414, U1, G01N 27/00, 06/10/2015], including a moisture-absorbing layer impregnated with alkali metal salts and conductive plates, while the conductive plates are made in the form of two metal grids, between which there is a moisture-absorbing layer, made of thin paper impregnated with sodium chloride, metal grids are fastened around the perimeter and connected in series with a current source and a measuring device.

Особенностями выполнения известного датчика влажности является то, что влагопоглощающий слой выполнен из папиросной бумаги, которая выполнена пористой, металлические сеточки выполнены из латуни, скреплены по периметру клеевым слоем и выполнены в форме прямоугольников размером 10×10 мм2 с размером каждой из ячеек сеточек 1×1 мм2, при этом в качестве измерительного устройства использован мультиметр или гальванометр.The specific features of the known humidity sensor is that the moisture-absorbing layer is made of tissue paper, which is made of porous metal mesh made of brass, glued around the perimeter with an adhesive layer and made in the form of rectangles 10 × 10 mm 2 in size with each mesh size 1 × 1 mm 2 , while a multimeter or a galvanometer is used as a measuring device.

Недостатком этого технического решения является его относительно низкие прочность и эксплуатационная надежность, вызванная тем, что, влагопоглощающий слой выполнен из тонкой бумаги, в частности папиросной, которая выполнена пористой, а также тем, что токопроводящие обкладки, между которыми расположен влагопоглощающий слой, выполнены в виде двух металлических сеточек.The disadvantage of this technical solution is its relatively low strength and operational reliability, due to the fact that the moisture-absorbing layer is made of thin paper, in particular tissue paper, which is made porous, and also that the conductive plates between which the moisture-absorbing layer is located are made in the form two metal grids.

Наиболее близким к заявляемому является устройство [RU 179730, U1, G01N 27/22, 23.05.2018], выполненное в виде внутренней и внешней токопроводящих обкладок, между которыми размещена диэлектрическая прокладка из влагопоглощающего материала, причем, токопроводящие обкладки выполнены с возможностью включения в последовательную цепь с источником тока и измерителем емкости, а внешняя токопроводящая обкладка выполнена в виде сетки из электропроводящих нитей, при этом, внутренняя токопроводящая обкладка выполнена в виде токопроводящей металлической жилы, помещенной в электропроводящую оболочку, а диэлектрическая прокладка выполнена сотканной из полимерных волокон.Closest to the claimed is a device [RU 179730, U1, G01N 27/22, 05/23/2018], made in the form of internal and external conductive plates, between which is placed a dielectric strip of moisture-absorbing material, moreover, conductive plates made with the possibility of inclusion in series a circuit with a current source and a capacitance meter, and the external conductive lining is made in the form of a grid of electrically conductive threads, while the internal conductive lining is made in the form of a conductive metal core, placed in an electrically conductive shell, and the dielectric strip is made of woven from polymer fibers.

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая эксплуатационная надежность и безопасность применения. Это обусловлено, в частности, тем, что, сетка из электропроводящих нитей, которая используется для внешней токопроводящей обкладки, подвержена истиранию и нарушению целостности при внешних механических воздействиях. Кроме того, существенным недостатком является и относительно низкая безопасность применения, поскольку внешняя обкладка выполнена токопроводящей, что ограничивает сферу применений датчика в местах, где не допускается электрический контакт с поверхностями, на которых датчик размещен, например, внутри корпусов радиоэлектронной аппаратуры и т.п. Еще одним важным недостатком является открытая для влияния электромагнитных полей электронной аппаратуры внешняя токопроводящая обкладка, которые вследствие этого вызывают помехи в работе устройства и снижают его эксплуатационную надежность.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low operational reliability and safety of use. This is due, in particular, to the fact that the grid of electrically conductive threads, which is used for the external conductive lining, is subject to abrasion and integrity damage due to external mechanical influences. In addition, the relatively low safety of the application is a significant drawback, since the outer lining is conductive, which limits the scope of the sensor in places where electrical contact with surfaces on which the sensor is located, for example, inside electronic equipment housings, etc., is not allowed. Another important drawback is the external conductive lining, which is open to the influence of electromagnetic fields of electronic equipment, which, as a result, causes interference in the operation of the device and reduces its operational reliability.

Задачей настоящей полезной модели является создание высокочувствительного кабельного сенсора влажности и протечек, обладающего более высокой эксплуатационной надежностью, включая механическую надежность, электромагнитную защищенность и безопасность применения.The objective of this utility model is to create a highly sensitive cable humidity and leakage sensor with higher operational reliability, including mechanical reliability, electromagnetic immunity, and application safety.

Требуемый технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности, включая механическую надежность, электромагнитную защищенность и безопасность применения.The required technical result is to increase operational reliability, including mechanical reliability, electromagnetic immunity and safety of use.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в устройство, выполненное в виде внутренней и внешней токопроводящих обкладок, между которыми размещена диэлектрическая прокладка из влагопоглощающего материала, причем, токопроводящие обкладки выполнены с возможностью включения в последовательную цепь с источником тока и измерителем емкости, внешняя токопроводящая обкладка выполнена в виде сетки из электропроводящих нитей, внутренняя токопроводящая обкладка выполнена в виде токопроводящей металлической жилы, помещенной в электропроводящую оболочку, а диэлектрическая прокладка выполнена сотканной из полимерных волокон, согласно полезной модели, введена наружная трехслойная оболочка, охватывающая внешнюю токопроводящую обкладку, состоящая из внутреннего диэлектрического капиллярно пористого слоя и внешнего диэлектрического капиллярно пористого слоя, между которыми размещен токопроводящий заземленный слой в виде сетки из электропроводящих нитей, со следующими характеристиками:The problem is solved, and the required technical result is achieved by the fact that, in a device made in the form of internal and external conductive plates, between which a dielectric strip of moisture-absorbing material is placed, moreover, the conductive plates are made with the possibility of inclusion in a serial circuit with a current source and meter containers, the external conductive lining is made in the form of a grid of electrically conductive threads, the internal conductive lining is made in the form of a conductive metal of a vein placed in an electrically conductive sheath, and the dielectric spacer is made of polymer fibers, according to a utility model, an outer three-layer sheath is introduced, covering the outer conductive sheath, consisting of an internal dielectric capillary-porous layer and an external dielectric capillary-porous layer, between which a conductive grounded layer in the form of a grid of electrically conductive filaments, with the following characteristics:

диаметр электропроводящих нитей - 0,01-0,3 мм;diameter of electrically conductive threads - 0.01-0.3 mm;

коэффициент поверхностной плотности - 50-95%surface density coefficient - 50-95%

На чертеже представлена конструкция кабельного сенсора влажности и протечек совместно с цепью, содержащей источник тока и измеритель емкости, заземлением и внешним воздействием в виде капель влаги.The drawing shows the design of a cable humidity and leakage sensor together with a circuit containing a current source and a capacitance meter, grounding and external influence in the form of moisture drops.

На чертеже обозначены:In the drawing are indicated:

1 - внутренняя токопроводящая обкладка, выполненная в виде токопроводящей металлической жилы;1 - internal conductive lining, made in the form of a conductive metal core;

2 - электропроводящая оболочка токопроводящей металлической жилы;2 - conductive sheath of a conductive metal core;

3 - диэлектрическая прокладка, выполненная сотканной из полимерных волокон;3 - a dielectric strip made of woven from polymer fibers;

4 - внешняя токопроводящая обкладка, выполненная в виде сетки из электропроводящих нитей;4 - external conductive lining, made in the form of a grid of electrically conductive threads;

5 - внутренний диэлектрический капиллярно пористый слой наружной трехслойной оболочки;5 - inner dielectric capillary-porous layer of the outer three-layer shell;

6 - токопроводящий заземленный слой наружной трехслойной оболочки, выполненный в виде сетки из электропроводящих нитей;6 - conductive grounded layer of the outer three-layer shell, made in the form of a grid of electrically conductive threads;

7 - внешний диэлектрический капиллярно пористый слой наружной трехслойной оболочки;7 - external dielectric capillary-porous layer of the outer three-layer shell;

8 - капли влаги (воды или иной электропроводящей жидкости);8 - drops of moisture (water or other electrically conductive liquid);

9 - цепь, содержащая источник тока и измеритель емкости;9 is a circuit containing a current source and a capacitance meter;

10 - заземление токопроводящей обкладки-экрана.10 - grounding of the conductive plate-screen.

Кабельный сенсор влажности и протечек выполнен в виде внутренней 1 и внешней 4 токопроводящих обкладок, между которыми размещена диэлектрическая прокладка 3 из влагопоглощающего материала.The moisture and leakage cable sensor is made in the form of an inner 1 and an outer 4 conductive plates, between which a dielectric strip 3 of a moisture-absorbing material is placed.

В кабельном сенсоре влажности и протечек токопроводящие обкладки 1 и 4 выполнены с возможностью включения в последовательную цепь 9 с источником тока и измерителем емкости, при этом, внешняя токопроводящая обкладка 4 выполнена в виде сетки из электропроводящих нитей, внутренняя токопроводящая обкладка 1 выполнена в виде токопроводящей металлической жилы, помещенной в электропроводящую оболочку 2, а диэлектрическая прокладка 3 выполнена сотканной из полимерных волокон.In the cable humidity and leakage sensor, the conductive plates 1 and 4 are configured to be connected in series circuit 9 with a current source and a capacitance meter, while the external conductive plate 4 is made in the form of a network of conductive threads, the internal conductive plate 1 is made in the form of a conductive metal veins placed in an electrically conductive shell 2, and the dielectric strip 3 is made of woven from polymer fibers.

Кроме того, введена наружная трехслойная оболочка, охватывающая внешнюю токопроводящую обкладку 4, состоящая из внутреннего диэлектрического капиллярно пористого слоя 5 и внешнего диэлектрического капиллярно пористого слоя 7, между которыми размещен токопроводящий заземленный слой 6 в виде сетки из электропроводящих нитей.In addition, an outer three-layer shell is introduced, covering the outer conductive plate 4, consisting of an internal dielectric capillary-porous layer 5 and an external dielectric capillary-porous layer 7, between which a conductive grounded layer 6 is placed in the form of a network of electrically conductive threads.

Диэлектрическая прокладка 3 и капиллярно пористые слои 5,7 могут быть выполнены из стекловолокна или из полимерных волокон.The dielectric strip 3 and the capillary porous layers 5,7 can be made of fiberglass or polymer fibers.

Используется предложенный кабельный сенсор влажности и протечек следующим образом.The proposed cable humidity and leakage sensor is used as follows.

Конструкция кабельного сенсор влажности и протечек представляет собой по существу длинный цилиндрический конденсатор. Роль конденсаторных пластин в этом конденсаторе выполняют внутренняя поверхность внешней токопроводящей обкладки 4, выполненной в виде сетки из электропроводящих металлических проволок или углеродных нитей, и внешняя сторона электропроводящей оболочки 2 для токопроводящей металлической жилы 1. Роль диэлектрической прокладки внутри этого конденсатора выполняет диэлектрическая прокладка 3 из влагопоглощающего материала, сотканная из стекловолокон или полимерных волокон. В силу своей конструкции и технологии изготовления такой «кабель-конденсатор» может иметь практически любую длину, обладает высокой прочностью и эксплуатационной надежностью, в частности, легко гнется, устойчив к внешним механическим воздействиям, вибрации и т.п.The design of the cable humidity and leakage sensor is an essentially long cylindrical capacitor. The role of the capacitor plates in this capacitor is performed by the inner surface of the outer conductive plate 4, made in the form of a grid of electrically conductive metal wires or carbon filaments, and the outer side of the electrically conductive shell 2 for the conductive metal core 1. The role of the dielectric strip inside this capacitor is performed by the dielectric strip 3 of the moisture absorbing material woven from fiberglass or polymer fibers. Owing to its design and manufacturing technology, such a “cable-capacitor” can have almost any length, has high strength and operational reliability, in particular, it easily bends, is resistant to external mechanical stresses, vibrations, etc.

Для защиты от внешних механических воздействий, обеспечения безопасности при использовании в местах, где не допускается электрический контакт с поверхностями, на которых устройство размещено, и обеспечения электромагнитной защищенности оно содержит наружную трехслойную оболочку, охватывающую внешнюю токопроводящую обкладку, состоящую из внутреннего диэлектрического капиллярно пористого слоя 5 и внешнего диэлектрического капиллярно пористого слоя 7, между которыми размещен токопроводящий заземленный слой 6 в виде сетки из электропроводящих нитей, со следующими характеристиками диаметр электропроводящих нитей - 0,01-0,3 мм, коэффициент поверхностной плотности - 50-95%.To protect against external mechanical influences, to ensure safety when used in places where electrical contact with the surfaces on which the device is not allowed, and to provide electromagnetic protection, it contains an external three-layer shell covering the external conductive lining, consisting of an internal dielectric capillary porous layer 5 and an external dielectric capillary-porous layer 7, between which a conductive grounded layer 6 is placed in the form of an electric circuit leading threads, with the following characteristics, the diameter of the conductive threads is 0.01-0.3 mm, the coefficient of surface density is 50-95%.

Если поместить такой кабельный сенсор влажности и протечек во влажный воздух, то находящиеся там капли 8 воды или иной электропроводящей жидкости взаимодействуют с ним и, проникая через внешний диэлектрический капиллярно пористый слой 7, токопроводящий заземленный слой 6 в виде сетки из электропроводящих нитей, внутренний диэлектрический капиллярно пористый слой 5, внешнюю токопроводящую обкладку 4, выполненную в виде сетки из электропроводящих металлических проволок или углеродных нитей, впитываются (сорбируются) внутрь диэлектрической прокладки 3 из влагопоглощающего материала, сотканной из стекловолокон или полимерных волокон, изменяя при этом ее диэлектрическую постоянную. Это приводит к изменению измеряемой электрической емкости такого кабельного сенсора влажности и протечек.If such a cable humidity and leakage sensor is placed in humid air, then the droplets 8 of water or other electrically conductive liquid located there interact with it and, penetrating through the external dielectric capillary-porous layer 7, the conductive grounded layer 6 in the form of a grid of electrically conductive filaments, the internal dielectric capillary porous layer 5, the outer conductive plate 4, made in the form of a grid of electrically conductive metal wires or carbon filaments, is absorbed (sorbed) into the dielectric minutes liner 3 of absorbent material woven from glass fibers or polymer fibers change in its dielectric constant. This leads to a change in the measured electrical capacitance of such a cable humidity and leakage sensor.

Зависимость емкости С от влажности окружающей среды фаи основными геометрическими параметрами предложенного кабельного сенсора описывается выражениемThe dependence of the capacitance C on the ambient humidity f a and the basic geometric parameters of the proposed cable sensor is described by the expression

Figure 00000001
Figure 00000001

где: S - площадь внешней поверхность;where: S is the area of the outer surface;

1 - толщина диэлектрической прокладки 3 из влагопоглощающего материала;1 - the thickness of the dielectric strip 3 of a moisture-absorbing material;

8 - диэлектрическая постоянная воды;8 - dielectric constant of water;

k1, k2 - постоянные коэффициенты.k1, k2 are constant coefficients.

Из приведенного выше соотношения следует, что изменение влажности окружающей среды приводит к пропорциональному изменению измеряемой емкости.From the above ratio it follows that a change in environmental humidity leads to a proportional change in the measured capacitance.

При протечках, что проявляется как резкое изменение влажности окружающей среды, изменение емкости будет скачкообразным, что можно учитывать при снятии измерений с измерителя емкости.With leaks, which manifests itself as a sharp change in the humidity of the environment, the change in capacitance will be spasmodic, which can be taken into account when taking measurements from the capacitance meter.

Благодаря протяженной конструкции кабеля-конденсатора его внешняя сенсорная площадь и эффективный сенсорный объем захватывающий молекулы воды практически не ограничен. Это обстоятельство позволяет, соответственно, неограниченно расширить объемы контролируемого ими пространства без снижения точности измерений.Due to the long construction of the capacitor cable, its external sensory area and effective sensory volume capturing water molecules are practically unlimited. This circumstance allows, accordingly, to unlimitedly expand the volumes of the space controlled by them without reducing the accuracy of measurements.

Таким образом, в предложенной конструкции датчика влажности достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении эксплуатационной надежности, включая механическую надежность, электромагнитную защищенность и безопасность применения.Thus, in the proposed design of the humidity sensor, the required technical result is achieved, which consists in increasing operational reliability, including mechanical reliability, electromagnetic immunity and safety of use.

Claims (2)

Кабельный сенсор влажности и протечек, выполненный в виде внутренней и внешней токопроводящих обкладок, между которыми размещена диэлектрическая прокладка из влагопоглощающего материала, причем токопроводящие обкладки выполнены с возможностью включения в последовательную цепь с источником тока и измерителем емкости, внешняя токопроводящая обкладка выполнена в виде сетки из электропроводящих нитей, внутренняя токопроводящая обкладка выполнена в виде токопроводящей металлической жилы, помещенной в электропроводящую оболочку, а диэлектрическая прокладка выполнена сотканной из полимерных волокон, отличающийся тем, что введена наружная трехслойная оболочка, охватывающая внешнюю токопроводящую обкладку, состоящая из внутреннего диэлектрического капиллярно пористого слоя и внешнего диэлектрического капиллярно пористого слоя, между которыми размещен токопроводящий заземленный слой в виде сетки из электропроводящих нитей, со следующими характеристиками:A humidity and leakage cable sensor made in the form of internal and external conductive plates, between which a dielectric strip of moisture-absorbing material is placed, wherein the conductive plates are capable of being connected to a series circuit with a current source and a capacitance meter, and the external conductive plate is made in the form of a network of electrically conductive threads, the inner conductive lining is made in the form of a conductive metal core placed in an electrically conductive shell, and die the electrical wiring is made of woven polymer fibers, characterized in that an external three-layer shell is introduced, covering the external conductive lining, consisting of an internal dielectric capillary-porous layer and an external dielectric capillary-porous layer, between which a conductive grounded layer is placed in the form of a network of electrically conductive threads, with following characteristics: диаметр электропроводящих нитейdiameter of conductive threads 0,01-0,3 мм0.01-0.3 mm коэффициент поверхностной плотностиsurface density coefficient 50-95%.50-95%.
RU2018138657U 2018-11-02 2018-11-02 Cable humidity and leakage sensor RU187823U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138657U RU187823U1 (en) 2018-11-02 2018-11-02 Cable humidity and leakage sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018138657U RU187823U1 (en) 2018-11-02 2018-11-02 Cable humidity and leakage sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU187823U1 true RU187823U1 (en) 2019-03-19

Family

ID=65759058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018138657U RU187823U1 (en) 2018-11-02 2018-11-02 Cable humidity and leakage sensor

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU187823U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4041437A (en) * 1974-12-27 1977-08-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Humidity sensor
US4752855A (en) * 1986-04-16 1988-06-21 Robert Bosch Gmbh Capacitative-type humidity sensing element and system, and method of manufacture
RU2096777C1 (en) * 1996-06-14 1997-11-20 Государственное предприятие Техноцентр "Лазерная диагностика и чистые технологии" Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники Humidity transducer
RU2167414C1 (en) * 1999-11-24 2001-05-20 Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им. В.И. Ленина Capacitive humidity sensor
RU179730U1 (en) * 2018-02-06 2018-05-23 Владимир Степанович Кондратенко Humidity sensor

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4041437A (en) * 1974-12-27 1977-08-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Humidity sensor
US4752855A (en) * 1986-04-16 1988-06-21 Robert Bosch Gmbh Capacitative-type humidity sensing element and system, and method of manufacture
RU2096777C1 (en) * 1996-06-14 1997-11-20 Государственное предприятие Техноцентр "Лазерная диагностика и чистые технологии" Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники Humidity transducer
RU2167414C1 (en) * 1999-11-24 2001-05-20 Государственное предприятие Ленинградская атомная электростанция им. В.И. Ленина Capacitive humidity sensor
RU179730U1 (en) * 2018-02-06 2018-05-23 Владимир Степанович Кондратенко Humidity sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8814996B2 (en) Methods and sensors for the detection of active carbon filters degradation with EMIS-ECIS PWAS
US5522980A (en) Gas sensor and sensing device
CN105067682A (en) Flexible capacitive humidity sensor and preparation method thereof
RU2672814C1 (en) Humidity sensor
RU179730U1 (en) Humidity sensor
US4858063A (en) Spiral configuration of electrodes and dielectric material for sensing an environmental property
CN105784212B (en) A kind of ceramic capacitive pressure sensor and preparation method
RU187823U1 (en) Cable humidity and leakage sensor
RU152497U1 (en) HUMIDITY SENSOR
US3440372A (en) Aluminum oxide humidity sensor
CN106404843A (en) Electrical measurement based four-point type nondestructive test probe with adaptive adjustment
RU186924U1 (en) Cable humidity and leakage sensor
CN108459058A (en) A kind of measuring device of the capacitance sensor for detecting plant leaf blade water content and its sensor composition
US3574681A (en) Aluminum oxide humidity sensor
CN215910385U (en) Capacitance electrode structure, capacitance electrode and soil humidity sensor
CN209784480U (en) electromagnetic wire withstand voltage testing device
CN110579270A (en) Acoustic sensor suitable for strong electromagnetic environment
RU2167414C1 (en) Capacitive humidity sensor
JPH07120346A (en) Detecting sheet for absorption of water
CN112557855A (en) On-line partial discharge shielding type sensor and implementation method thereof
CN204479661U (en) A kind of device measuring oil-paper combination insulation space of components CHARGE DISTRIBUTION
JP4967673B2 (en) Liquid container for electrical equipment
RU2675193C1 (en) Leakage sensor
CN213957427U (en) Waterproof type multichannel online conductivity detection sensor with shielding device
US20120220041A1 (en) Organic Chemical Sensor Apparatus, Method, and System

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20191103