SU1133537A1 - Гигрометрический датчик - Google Patents

Abstract

ГИГРОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК, генерирующий электрический ток .под действием влажности, содержащий подложку с влагочувствительным и инертным электродами, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью расширени  диапазона измер емой влажности в воздушной и кислородсодержащей атмосфере, подложка выполнена из-, медной пластины, а влагочувстви- тельный электрод - из монохлорида меди.

Description

.

Изобретение относитс  к метеорологии , а более конкретно к датчикам измерени  влажности, и может быть использовано в метеорологии, сельском хоз йстве и др. област х народного хоз йства.

Известен электрический гигрометрический датчик, имеющий чувствителный элемент, выполненный из гигроскопического материала, который при измерени х влажности находитс  в гигротермическом равновесии с внешней влагосодержащей средой. Чувствительный элемент соединен с внешни источником тока и с электрическим устройством, регулирующим измер е- мый сигнал П .

Недостатком известного устройства  вл етс  необходимость использовани  внешнего источника тока дл  датчика влажности, что исключает автономную работу устройства и усложн ет конструкцию гигрометра.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  гигро- метрический датчик, генерирующий электрический ток под действием влажности, содержащий подложку с влагочувствительным и инертным электродами 2 .

Устройство состоит из пористой керамической подложки и двух электродов , нанесенных на одну сторону подложки. Между электродами имеетс  зазор, в котором на поверхности под loжки адсорбируетс  влага. Один из электродов  вл етс  влагочувствительным и выполнен в виде алюминиевой пленки. Второй электрод  вл етс  инертным электродом и выполнен из золо- ой пленки.

Известное устройство с момента изготовлени  алюминиевого электрода не должно иметь контакта с кислородовлагосодержащей атмосферой, так как быстро образуетс  на поверхности алюминиевого электрода запорный слой из окиси алюмини . В процессе измерени  влажности окружающа  датчик атмосфера не должна содержать кислород ., так как он пассивирует поверхность алюминиевого электрода. При обйчных значени х влажности воздуха 60-80% пассиваци  поверхности алюминиевого .электрода будет происходить практически мгновенно О,О Г с Поэтому известное устройство пригодно дл  измерени); низких кон335372

центраций влаги(1%) в среде, не содержащей кислород.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона измер емой влажное- g ти в воздушной и кислородсодержащей атмосфере.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в гигрометрическом датчике , генерирующем электрический ток JO под воздействием влажности содержащем подложку с влагочувствительным и инертным электродами, подложка датчика выполнена из медной пластины , а влагочувствительный электрод 15 из монохлорида меди.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Электрический гигрометрический датчик содержит подложку 1, выпол- Q ненную из пластины меди ( медный электрод , на поверхности которой размещен влагочувствительный электрод 2 из монохлорида меди, наход щийс  в электрическом контакте с подпож- 5 кой 1 , На поверхности электрода 2

размещен инертный электрод 3, выполненный из пористого графита или графитовой ткани, но может быть использован любой влагопроницаемый инертный электрод, имеющий электрический контакт с поверхностью влагочувствительного электрода из монохлорида меди. Инертный электрод 3 и подложка 1 подсоединены к измерительному

прибору 4, в качестве которого может быть использованы миливольтметр, микроамперметр стрелочного или другого типа.

Устройство работает следующим образом .

Влага из атмосферы через пористый графитовый электрод 3 взаимодействует с поверхностью влагочувствительного электрода - монохлоридом меди с образованием гидроокисей меди и ионов водорода. На инертном графитовом электроде 3 происходит восстановление ионов водорода по реакции

Н +f . Электроны дл  этой реакции поступают по внешней цепи с медного электрода, где происходит его растворение в монохлориде меди по реакции +е. Образующиес  ионы меди диффудируют через слой монохло5 рида меди, обеспечива  ионную проводимость . На поверхности монохлорида меди, прилегающей к инертному электроду 3, во влажной атмосфере подд ерживаетс  реакци  Си + ) +хё - СиКОН),+xHj. Этим создаетс  раз;ность потенциалов между медным и графитовым электродами. TiexaHH3M возникновени  разности потенциалов на электродах устройств и протекани  тока через влагочувствительный электрод может быть неско ко и иным, В лабораторных услови х изготов- лены и практически испытаны р д об- рацов структур медь-монохлорид медь графит. В качестве медной подложки использовались медные пластины толщиной 0,3-0,5 мм и диаметром 1 см. В качестве влагочувствительного эле трода использовалс  монохлорид меди треч видов: выращенный в виде сло  толщиной 50-100 мкм на медной подложке из водного раствора GuCl2, 7 прессованый порошок под давлением 1 кбар, толщиной 1 мм, кристалл после зонной очистки толщиной 1 мм. По результатам испытаний можно сделать вывод, что предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет следующие преимущества: позвол ет проводить измерени  влажности в кислородсодержащей и инертной атмосфере в широком интервале значений влажности (до 100%). Изобретение позвол ет создать гигрометры нового класса, не потребл ющие электрический ток, но с электрической индикацией влажности в широком диапазоие ее значений, что снизит их стоимость и позволит улучшить контроль атмосферы в метеорологии , сельском хоз йстве и других отрасл х народного хоз йства.

Claims (1)

1. ГИГРОМЕТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК, генерирующий электрический ток под действием влажности, содержащий подложку с влагочувствительным и инертным электродами, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемой влажности в воздушной и кислородсодержащей атмосфере, подложка выполнена из, >медной пластины, а влагочувствительный электрод — из монохлорида меди.

   1 . 1133537 2