RU2167414C1 - Емкостной датчик влажности - Google Patents
Емкостной датчик влажности Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167414C1 RU2167414C1 RU99124901A RU99124901A RU2167414C1 RU 2167414 C1 RU2167414 C1 RU 2167414C1 RU 99124901 A RU99124901 A RU 99124901A RU 99124901 A RU99124901 A RU 99124901A RU 2167414 C1 RU2167414 C1 RU 2167414C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensor
- humidity
- current
- conducting plates
- absorbing layer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для автоматического измерения влажности газообразных сред, в частности на атомных и тепловых электрических станциях как в статике, так и в потоках. Сущность: в датчике влажности, включающем токопроводящие обкладки и влагопоглощающий слой, предложено влагопоглощающий слой выполнить из листового фильтрующего материала, пропитанного карбонатами щелочных металлов, токопроводящие обкладки датчика поместить в герметичный диэлектрический чехол, датчик снабдить двумя влагопоглощающими слоями, помещенными с двух сторон токопроводящих обкладок, а листовой фильтрующий материал поджать к токопроводящим обкладкам решетчатой накладкой. Технический результат изобретения заключается в упрощении изготовления и эксплуатации датчика, а также в удешевлении датчика за счет снижения стоимости материала. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике, касается, в частности, датчиков влажности и может быть использовано для автоматического измерения влажности газообразных сред, в частности, на атомных и тепловых электрических станциях как в статике, так и в потоках.
Известен емкостной датчик влажности [1], который состоит из двух стеклянных пластинок, между которыми заключены две токопроводящие обкладки, выполненные в виде гребенок, вставленных одна в другую. Датчики такого типа были испытаны авторами. Недостатком этих датчиков влажности является узкий диапазон измерения. При измерении относительной влажности окружающей среды < 50% датчик реагирует вяло или совсем не реагирует на изменение влажности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности признаков является емкостной датчик влажности [2], включающий токопроводящую обкладку, выполненную из алюминиевой основы, на которую нанесен влагопоглощающий слой, выполненный путем нанесения двухслойного оксидного покрытия, причем один слой с мелкими порами, а другой - с крупными, а затем нанесен еще один токопроводящий слой.
Недостатком известного устройства является его относительно высокая стоимость из-за использования дорогостоящего оборудования для плазменного нанесения многослойного покрытия, а также напыления проводника, служащего второй обкладкой. Кроме того, в случае загрязнения датчика радионуклидами возникает проблема дезактивации. Известно, что дезактивировать пористые материалы очень трудно, тем более оксиды.
Задача, решаемая изобретением, заключается в упрощении его изготовления и эксплуатации, а также удешевлении датчика за счет снижения стоимости материала.
Сущность изобретения состоит в том, что в датчике влажности, включающем токопроводящие обкладки и влагопоглощающий слой, предложено влагопоглощающий слой выполнить из листового фильтрующего материала, пропитанного карбонатами щелочных металлов, токопроводящие обкладки датчика поместить в герметичный диэлектрический чехол, датчик снабдить двумя влагопоглощающими слоями, помещенными с двух сторон токопроводящих обкладок, а листовой фильтрующий материал поджать к токопроводящим обкладкам решетчатой накладкой.
Преимущество листового фильтрующего материала заключается в том, что его легко заменить в случае загрязнения (например, радиоактивного), а также в его дешевизне.
Пропитка фильтровального материала солями щелочных металлов необходима для того, чтобы датчик оперативно реагировал на изменение влажности окружающей среды - чем больше влажность, тем больше проводимость фильтровального материала и, следовательно, больше сигнал.
Диэлектрический чехол необходим для того, чтобы увлажненный проводящий фильтрующий материал не замкнул между собой токопроводящие обкладки.
При эксплуатации данная конструкция хороша тем, что позволяет легко ее разобрать, заменить фильтрующий материал и вновь легко подготовить к работе.
Диэлектрическая пленка должна быть возможно более тонкой, так как непосредственно вблизи поверхности токопроводящих обкладок и происходит отклик на изменение влажности в виде изменения емкости, поэтому важно плотно прижать влагопоглощающий слой, изолированный диэлектрической пленкой от токопроводящих обкладок, к самим токопроводящим обкладкам. Плотное прижатие достигается за счет того, что датчик помещают между двумя крупноячеистыми решетками, выполненными из непроводящего электрический ток материала, например из оргстекла, которые стягиваются между собой винтами.
Были проведены опыты по пропитке влагопоглощающего слоя разными солями щелочных металлов. Выбраны карбонаты, как наиболее устойчивые во времени. Другие соли щелочных металлов, например алюминаты и силикаты, приводят к изменению стабильности показаний датчика во времени.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображена изометрическая проекция датчика с частичным разрезом; на фиг. 2 - схема слоев датчика для того, чтобы были видны внутренние слои устройства; на фиг.3 - часть конденсатора с обкладками в виде гребенок, вставленных одна в другую.
Датчик содержит (см. фиг. 1, 2 и 3) проводящие обкладки, образованные медной фольгой 1 на дважды фольгированном текстолите 2. Слои медной фольги 1 вытравлены таким образом, чтобы получились конденсаторы, параллельно соединенные между собой для увеличения начальной емкости датчика. Этот двойной конденсатор, каждая половина которого представляет собой две гребенки (см. фиг. 3), вставленные друг в друга, заключен в герметичный чехол 3 из диэлектрической пленки, поверх которой расположен влагопоглощающий слой 4 из листового фильтрующего материала, пропитанного солями щелочных металлов, служащий чувствительным элементом устройства. Эти слои сжаты с двух сторон решеткой 5, наприме, из оргстекла, при помощи винтов 6.
Датчик работает следующим образом. При попадании частиц воды на влагопоглощающий слой меняется его диэлектрическая проницаемость, т.к. соли щелочных металлов реагируют с водой с образованием электролита. Изменение диэлектрической проницаемости приводит к изменению емкости конденсатора, на что реагирует измерительное устройство, и сигнал преобразуется с помощью прямопоказывающего прибора в изменение относительной влажности. Напряжение питания измерительного устройства 5 В, толщина лавсановой пленки ~ 10 мкм. Диапазон измеряемой влажности от 10 до 100%. Диапазон температур, в которых работает датчик, от 0 до 60oC. Материалы, из которых выполнен датчик, широко доступны, сам датчик прост в изготовлении, влагопоглощающий слой (чувствительный элемент датчика) в случае радиоактивного загрязнения легко заменяется. Размеры датчика 130x20x13 мм.
Испытания датчика в течение 6 месяцев подтверждают его стабильную работу.
Список литературы
1. IEEE Trans. Industry Applications. 1988, 24 N 3, p. 402-410.
1. IEEE Trans. Industry Applications. 1988, 24 N 3, p. 402-410.
2. Россия, а.с. N 1822969, G 01 N 27/22, опубл. 23.06.93 - наиболее близкий аналог.
Claims (3)
1. Емкостной датчик влажности, включающий токопроводящие обкладки и влагопоглощающий слой, отличающийся тем, что влагопоглощающий слой выполнен из листового фильтрующего материала, пропитанного карбонатами щелочных металлов, причем токопроводящие обкладки помещены в герметичный диэлектрический чехол.
2. Емкостной датчик влажности по п.1, отличающийся тем, что он снабжен двумя влагопоглощающими слоями, помещенными с двух сторон токопроводящих обкладок.
3. Емкостной датчик влажности по п.1, отличающийся тем, что листовой фильтрующий материал поджат к токопроводящим обкладкам решетчатой прокладкой.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99124901A RU2167414C1 (ru) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Емкостной датчик влажности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99124901A RU2167414C1 (ru) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Емкостной датчик влажности |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2167414C1 true RU2167414C1 (ru) | 2001-05-20 |
Family
ID=20227406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99124901A RU2167414C1 (ru) | 1999-11-24 | 1999-11-24 | Емкостной датчик влажности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2167414C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179730U1 (ru) * | 2018-02-06 | 2018-05-23 | Владимир Степанович Кондратенко | Датчик влажности |
RU2672814C1 (ru) * | 2018-02-06 | 2018-11-19 | Владимир Степанович Кондратенко | Датчик влажности |
RU186924U1 (ru) * | 2018-10-22 | 2019-02-11 | Владимир Степанович Кондратенко | Кабельный сенсор влажности и протечек |
RU187823U1 (ru) * | 2018-11-02 | 2019-03-19 | Владимир Степанович Кондратенко | Кабельный сенсор влажности и протечек |
CN113125524A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-16 | 上海交通大学 | 单层网式丝网传感器 |
RU214733U1 (ru) * | 2022-08-18 | 2022-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Ликлок" | Сенсор обнаружения и локализации дефектов изоляционных покрытий |
-
1999
- 1999-11-24 RU RU99124901A patent/RU2167414C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU179730U1 (ru) * | 2018-02-06 | 2018-05-23 | Владимир Степанович Кондратенко | Датчик влажности |
RU2672814C1 (ru) * | 2018-02-06 | 2018-11-19 | Владимир Степанович Кондратенко | Датчик влажности |
RU186924U1 (ru) * | 2018-10-22 | 2019-02-11 | Владимир Степанович Кондратенко | Кабельный сенсор влажности и протечек |
RU187823U1 (ru) * | 2018-11-02 | 2019-03-19 | Владимир Степанович Кондратенко | Кабельный сенсор влажности и протечек |
CN113125524A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-16 | 上海交通大学 | 单层网式丝网传感器 |
RU214733U1 (ru) * | 2022-08-18 | 2022-11-11 | Общество с ограниченной ответственностью "Ликлок" | Сенсор обнаружения и локализации дефектов изоляционных покрытий |
RU2809808C1 (ru) * | 2023-05-12 | 2023-12-19 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Белгородский государственный национальный исследовательский университет" (НИУ "БелГУ") | Датчик влажности воздуха |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3523244A (en) | Device for measurement of absolute humidity | |
US5522980A (en) | Gas sensor and sensing device | |
JPH10506186A (ja) | 化学的検出器 | |
CA1116237A (en) | Humidity sensor of capacitance change type | |
RU2167414C1 (ru) | Емкостной датчик влажности | |
Zargar et al. | A linear capacitive sensor for ppm moisture measurement in SF₆ gas-insulated switchgear | |
US3075385A (en) | Hygrometer | |
US3440372A (en) | Aluminum oxide humidity sensor | |
US4456902A (en) | Gas and humidity sensing element | |
US3574681A (en) | Aluminum oxide humidity sensor | |
RU152497U1 (ru) | Датчик влажности | |
US3186225A (en) | Moisture sensing method and apparatus | |
RU2672814C1 (ru) | Датчик влажности | |
GB2217017A (en) | Detector for use in the capacitative measurement of pressure in gases | |
US4514278A (en) | Trace water sensor | |
US3857094A (en) | Electrical bridge element assembly for corrosion measurement | |
RU179730U1 (ru) | Датчик влажности | |
JPS55128123A (en) | Device for detecting quantity of liquid in vessel | |
US2884593A (en) | Device for determining moisture content of various materials and substances | |
Stover | Aluminum oxide humidity element for radiosonde weather measuring use | |
RU2096777C1 (ru) | Датчик влажности | |
RU187823U1 (ru) | Кабельный сенсор влажности и протечек | |
RU186924U1 (ru) | Кабельный сенсор влажности и протечек | |
US3820402A (en) | Electrical pressure transducer | |
RU1805367C (ru) | Конденсационный гигрометр |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161125 |