Измерительный электрод для диффузионных преобразователей механических сигналов

 

1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ДИФФУЗИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий подложку из токопроводящего материала , покрытую слоем изолятора и снабженную токоотводом, с выполненным в теле подложки измерительньЬ каналом с пленочным покрытием, содержащим платину, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения чувствительности и увеличения срока эксплуатации преобразователя , покрытие представляет собой сплав платины и родия. 2. Электрод ПОП.1, отличающийся тем, что содержание родия в покрытии составляет 50-70 мае %. г / / / cy pCjM yV7iXjy%y4 «

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1 G 9 22

3lf5D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2724924./18-10 (22) 08.02.79 (46) .23.11.84. Бюл, Р 43 (72) И.Г.Щигорев и Ю.Н.Осипов (53) 54 1.138:621.38(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

Р 923592, кл. Н 1 S, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР .по заявке Р 2436620/18, кл.

Н 01 G 9/22, 1976(прототип). (54)(57) 1. ИЗМЕРИТЕЛЬНЫИ ЭЛЕКТРОД

ДЛЯ ДИФФУЗИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

МЕХАНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий подложку из токопроводящего ма„.Я0„„1125666 А териала, покрытую слоем изолятора и снабженную токоотводом, с выполненным в теле подложки измерительным каналом с пленочным покрытием, содержащим платину, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыщения чувствительности и увеличения срока эксплуатации преобразователя, покрытие представляет собой сплав платины и родия.

2. Электрод по п ° 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что содержание родня в покрытии составляет

50-70 мас Ъ.

1125666

1О

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к диффузионным преобразователям механических сигналов, и может быть использовано для измерения ускорения, скорости, смещения, перепада давления и др °

Известен электрод для диффузион.ных .преобразователей механических сигналов, содержащий подложку с нанесенным на нее рабочим слоем из платины 1 3.

Наиболее близким к изобретению является измерительный электрод для диффузионных преобразователей механических сигналов, содержащий 35 подложку из токопроводящего материала, покрытую слоем изолятора и снабженную токоотводом, с выполненным н теле подложки измерительным каналом с пленочным покрытием, со- щ держащим платину(.2).

Недостатком известных технических решений является быстрое снижение чувствительности, что уменьшает срок эксплуатации преобразователя.

Уменьшение чувствительности обусловлено взаимодействием активных ионов платины (актинных центров) в поверхностном слое, что приводит к образованию зерен с меньшей активностью и сокращению истинной площади поверхности.

Кроме того, чунстнительность сни-. жается из-за загрязнения поверхности электрода продуктами растворения платины н иодиодидном электролите при катодной поляризации.

Целью изобретения является повышение чувствительности и увеличение рока эксплуатации поеобоазонателя.

Поставленная цель достигается 4О тем, что в измерительном электроде для диффузионных преобразонателей механических сигналон, содержащем подложку из токопроводящего материала, покрытую слоем изолятора и снаб-. 45 женную токоотводом, с выполненным в теле подложки измерительным каналом с пленочным покрытием, содержащим платину, покрытие представляет собой сплав платины и родия. При этом содержание родня в покрытии составляет 50-70 мас.Ф.

Введение родня в состав покрытия повышает электрохимическую активность, а следовательно, чувствительность.

Спад чувствительности во времени становится более медленным.

После трех месяцев работы диффузионного преобразователя с электродом, имеющим покрытие в виде сплава платины и родия, чувствительность 6О остается пракТически неизменной. ,После года работы снйжается на 1015Ъ, в то время, как.чувствительность электрода из платины снижается на

40-50Ъ. 65

Введение роция н платину замедляет процесс рекристаллизации поверхности благодаря тому, что атомы пла-, тины оказываются окруженными атомами > родня и взаимодействие между ними уменьшается. Одновременно повышается химическая стойкость электрода к иодиодидному электролиту.

В результате испытаний было установлено, что введение роция до

50 мас.Ъ в состав покрытия увеличивает чувствительность в дна раза.

Увеличение содержания родня. более

70 мас.Ъ не приводит к значительному увеличению чувствительности, т.е. нецелесообразно.

Таким образом, оптимальным является содержание родия в подложке

50-70 мас.Ъ, что доказано экспериментально.

На чертеже изображен предлагаемый измерительный электрод.

Электрод содержит подложку 1 из инертного к электроду металла, поверхность подложки покрыта непроводящим слоем 2. В теле подложки выполнены измерительные каналы 3 -в виде параллельных цилиндрических отверстий. На периферию измерительного канала нанесен слой пленочного покрытия из смеси платины и родия при содержании родня 50-70 мас.Ъ. Электрод содержит также токоотвод 4, присоединенный к подложке. Токоотвод имеет электрический контакт с пленочным покрытием через тело подложки.

Электрод работает следующим образом.

Преобразователь, в состав которого входит электрод, подключают к источнику постоянного напряжения порядка

0,5-0,6В. При этом противоэлектрод . соединяют с положительным полюсом источника, а измерительный электрод . с отрицательным. При отсутствии механического сигнала на измерительном электроде вследствие диффузии электроактивных ионов (иода) возникает предельный диффузионный ток, определяющий начальный (фоновый) ток преобразователя.

При наличии внешнего механического сигнала, например ускорения, на диффузионный поток электроактивных ионов накладывается дополнительно конвективный поток, пропорциональный внешнему сигналу. Это приводит к возрастанию предельного диффузионного тока. Мерой измеряемого механического сигнала является разность между полным диффузионным током датчика и его начальным током.

Использование электрода, в котором рабочий слой содержит родий в количестве 50-70 мас.Ъ, позволит

1125ббб

Составитель М.Кривенко.

Техред M. Кузьма Корректор С.Черни

Редактор О. Юрковецка я Заказ 8549/39 Тираж 682

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раугаская наб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 увеличить срок эксплуатации диффузионных преобразователей, в которых, он применяется, до двух лет, т.е. в два раза. Предлагаемые электроды обеспечивают более высокую чувствительность.