SU934338A1 - Способ изготовлени датчиков влажности - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к влагометрии и предназначено дл  использова- . ни  в приборостроении при создании средств контрол , измерени  и регулировани  относительной влажности газообразных сред.

Известен способ изготовлени  датчика влажности воздуха, по которому рабочий элемент датчика изготовл ют путем образовани  на нитевидной подложке из полимерного материала гигроскопической поверхности, причем, с целью получени  устойчивой к воздействию конденсата гигроскопической поверхйости, нить покрывают смесью анионообменного и катионообменного полимера, свежесформированную нить насыщают гигроскопической солью и промывают в воде дл  удалени  сопи, свободной от ионных -св зей 0.

Такой способ не обеспечивает стабильности градуировочных характеристик датчиков, потому что образованный таким образом влагочувствительный

СЛОЙ (нить) подвержен эффекту старени . Кроме того, датчики, изготовленные из влагочувствительных нитей, имеют большую инерционность и высокое электрическое сопротивление, особенно при низких значени х относительной влажности, измерение которого осложнено техническими трудност ми.

Из известных способрв наиболее близким к предлагаемому  вл етс 

10 способ изготовлени  датчиков влажности , заключающийс  в нанесении на поверхность подложки из твердого диэлектрика гигроскопического сло  электролита, состо щего из раствора

15 электролитической соли, например хлористого лити , и св зующего пленкообразующего вещества в виде сополимера винилового спирта с винилацётатом , и последующей подсушке сло  23.

Claims (1)

1. Известный способ изготовлени  датчика влажности не обеспечивает долго13ременной стабильности градуировочной характеристики датчика, а также способности датчика сохран ть работоспособность при температуре окружающей воздушной среды выше -и при влажности, близкой к насыщению вод ным паром. Цель изобретени  - повышение стабильности градуировочной характеристики , термостойкости и влагостойкости датчика влажности воздушной (гйзовой ) среды. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  датчиков влажности, заключающемс  в нан еении на поверхность подложки из твердого диэлектрика гигроскопического сло  электролита, состо щего из раствора электролитической соли, например хлористого лити , и св зующего пленкообразующего вещества в виде сополимера винилового спирта с винилацетатом и последующей подсуш ке сло , датчик подвергают термическому воздействию при температуре ниже температуры разложени  пленкообразовател  до создани  устойчивой структуры гигроскопического сло , при этом в качестве сополимера винилового спирта с винилацетатом исполь зуют экстрагированный сополимер вини лового спирта с винилацетатом, полученный на основе поливинилац ата, заполимеризованного до неполной степени конверсии, Пример. На подложку из ситал ла с золотыми тонкопленочными электродами гребенкообразной формы, нанесенными на ее рабочую поверхность методом вжигани , нанос т гигроскопический (влагочувствительный) слой, например, методом окунани  подложки в поливочный раствор. В качестве пленкообразующего вещества в поливочном растворе дл  образовани  гигроскопического сло  используют сополимер винилового спир та с винилацетатом с содержанием звеньев винилацетата мае./,, золы не более 0,3 мас,, конверси  исходного поливинилацетата не более 70, Сополимер винилового спирта раствор ют в смеси воды с этиловым спиртом (1:10 - 5:10) при кип чении с обратным холодильником в течение k-x часов. Количество сополимера в водно-спиртовом растворе регулируют в зависимости от требуемых характеристик датчика, например, дл  обеспечени  инерционности датчика с э в посто нной времени 10-20 с используют раствор, В приготовленный таким образом раствор сополимера ввод т хлористый литий. Концентрацию хлористого лити  регулируют в зависимости от требуемой градуировочной характеристики датчика. Нанесение гигроскопического сло  окунанием производ т в рабочем объеме климатической камеры с регулируемым температурно-влажностным режимом воздушной среды. Подложку погружают в поливочный раствор, а в камере устанавливают температуру воздушной среды 20-25°С и относительную влажность 0-50. При установившейс  температуре раствора подложку извлекают из раствор а со скоростью О, мм/с. Скорость извлечени  регулируют в зависимости от требований характеристики датчика (инерционность , электрическое сопротивление). Извлеченный из раствора датчик подсушивают в той же воздушной среде камеры в течение 20-30 мин и градуиг руют, Подсушенный датчик подвергают термическому воздействию. Дл  этого датчик помещают в воздушную среду термокамеры (сушильный шкаф) и повышают температуру до 120-130С. При установившейс  температуре датчик выдерживают в течение 1,5-2 ч и после произвольного остывани  провер ют градуировочную характеристику. Результаты п тилетнего испытани  партии датчиков, изготовленнь1х предлагаемым способом, показывают, что датчик обладает долговременной стабильностью градуировочных характеристик (за врем  испытаний характеристика не изменилась), высокой термостойкостью (датчик работоспособен при температурах,включа  120 С), повышенной влагостойкостью, малой инерционностью (посто нна  времени датчика 3-5 с). Гигроскопический слой датчика обладает повышенной механической прочностью и хорошей адгезией к подложке. На базе серийного сигнализатора влажности изготовлены три экспериментальных образца сигнализаторов (регул торов) влажности, в которых применены экспериментальные образцы датчиков, изготовленных предлагаемым способом. В результате лабораторных испытаний этих сигнализаторов установлено , что они отличаютс  более высокой надежностью, долговременной устойчивостью (стабильностью} градуиро ки, высокой термостойкостъю и быстро действием, а также повышенной влагостойкостью датчиков. Формула изобретени  Способ изготовлени  датчиков влаж ности, заключающийс  в нанесении на поверхность подложки из твердого диэлектрика гигроскопического сло  электролита, состо щего из раствора электролитической соли, например хлористого лити , и св зующего пленкообразующего вещества в виде сополи мера винилового спирта с винилацетатом , и последующей подсушке сло , отличающийс  тем, что с целью повышени  стабильности градуировочной характеристики, термостойкости и влагостойкости его, после подсушивани  датчик подвергают термическому воздействию при температуре ниже температуры разложени  плен кообразовател  до создани  устойчивой микроструктуры гигроскопического сло , при этом в качестве сополимера винилового спирта с винилацетатом используют экстрагированный сополимер винилового спирта с винилацетатом , полученный на основе поливинилацетата , заполимеризованного до неполной степени конверсии. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельствоСССР № 3.1.605, кл. G OKN 25/56, 1971. i. Берлинер М.А. Измерение влажности . М., Энерги , 1973, c.26i267 (прототип).