Устройство для измерения парциального давления кислорода

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение диапазона измерения, по 22a-lMZ - 4- 2 iTlrii-j fo. J вьшение селективности и быстродействия . Нагреватель 3 обеспечивает рабочую температуру чувствительного элемента (ЧЭ) 12. При повышении парциального давления кислорода в среде растет сопротивление ЧЭ 12, на выходе регулятора 30 напряжения появляется напряжение, соответствующее уровню превышения парциального давления кислорода над начальным. Это напряжение измеряется прибором 31 и служит мерой величины парциального давления кислорода, а также поступает на управляющий электрод 18, восстанавливающий баланс мостовой схемы. При понижении парциального давления достигается независимость поверхностного потенциала ЧЭ 12 от парциального давления кислорода в окружакицей среде и обеспечивается достижение цели изобретения. 3 ил. (Л 00 ел (Х to

СОКИ СОВЕТСНИХ

COU

РЕСПУБЛИК (д) 4 С 01 L 21(30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СОИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3927044/24-10 (22) 03.06.85 (46) 07.06.87, Бюл. У 21 (71) Полтавский завод газоразрядных ламп им. Комсомола Украины (72) В.П.Берчун, Г.М.Гаврилов, А.Б.Гончаров, А.С.Мороз, В.С.Набатчиков, М.М.Нероденко, В.И.Норко, Е.П.Полищук, И.И.Статкевич и П.M.Таланчук (53) 531.788(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1068792, кл. G 01 N 27/14, 1982.

Авторское свидетельство СССР

11- 1045029, кл. G 01 L 21/30, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДА (57) Изобретение относится к измери- тельной технике. Цель изобретения— расширение диапазона измерения, по„„Я0„„1315842 А1 вышение селективности и быстродействия. Нагреватель 3 обеспечивает рабочую температуру чувствительного элемента (ЧЭ) 12. При повышении парциального давления кислорода в среде растет сопротивление ЧЭ 12, иа выходе регулятора 30 напряжения появляется напряжение, соответствующее уровню превышения парциального давления кислорода над начальным. Это напряжение измеряется прибором 31 и служит мерой величины парциального давления кислорода, а также поступает на управляющий электрод 18, восстанавливающий баланс мостовой схемы.

При понижении парциального давления достигается независимость поверхностного потенциала ЧЭ 12 от парциального давления кислорода в окружающей среде и обеспечивается достижение цели изобретения. 3 ил.

1 13158

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах измерения парциального давления кислорода в газовых смесях.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения, повышение селективности и быстродействия.

На фиг.1 представлена чувствительная часть устройства, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3принципиальная схема устройства.

Чувствительная часть устройства содержит (фиг.1) корпус 1, в котором установлена диэлектрическая подложка 15

2. На подложку 2 нанесены последовательно нагреватель 3 с контактными площадками 4, диэлектрик 5, термометр 6 сопротивления с контактными плошадками 7, диэлектрик 8, пленоч- 20 ные сопротивления 9-11 и чувствительный элемент 12, образующие четырехплечий мост сопротивлений с контактными площадками 13-16, поверх чувствительного элемента 12 последователь- 25 но нанесены проницаемые для кислорода диэлектрик 17 и управляющий электрод 18.

С помощью внутренних соединительных проводников 19 контактные площад- 30 ки 4 соединены с выводами 20 и 21 корпуса 1, контактные площадки 7 соединены с выводами 22 и 23, контактные.площадки 14 и 16 (или диагональ питания моста) — c выводами 24 и 25, контактные площадки 13 и 15 (или измерительная диагональ моста) — с выводами 26 и 27 соответственно, а управляющий электрод 18 соединен с выводом 28. 40

Устройство (фиг, 3) состоит из чувствительной части 1, усилителя 29, регулятора 30 напряжения, измерительного прибора 31 и блока 32 питания.

Вход усилителя 29 подключен к выводам 26 и 27 чувствительной части., выход усилителя 29 — к входу регулятора 30 напряжения. Выход последнего подключен к выводам 25 и 28 и измерительному прибору 31, выход блока 32 питания подключен к выводам 24 .и 25.

Устройство работает следующим образом, Нагреватель 3 обеспечивает рабочую температуру чувствительного элемента 12, которая контролируется термометром. Блок 32 питания обеспечивает питание мостовой схемы чувствительной части устройства, При некото42 2 ром значении парциального давления кислорода мост балансируется так, что на входе и выходе усилителя 29 напряжение отсутствует, при этом действует напряжение и на входе и выходе регулятора 30. При повышении парциального давления кислорода в среде, окружающей чувствительную часть устройства, растет сопротивление чувствительного элемента 12, и за счет роста количества хемосорбированного кислорода на его поверхности баланс мостовой схемы нарушается, что приводит к появлению на выходе регулятора

30 напряжения определенного напряжения, соответствующего уровню превышения парциального давления кислорода над начальным. Это напряжение измеряется измерительным прибором

31 и служит. мерой величины парциалького давления кислорода, а также поступает на управляющий электрод 18, с помощью которого восстанавливается баланс мостовой схемы. При понижении парциального давления кислорода устройство работает аналогичным образом с точностью до знака напряжения на выходе регулятора 30. При этом достигается независимость поверхностного потенциала чувствительного элемента

12 от парциального давления кислорода в окружающей среде и обеспечение расширения диапазона измерения, повышения селективности и быстродействия всего устройства в целом.

Формула изобретения

Устройство для измерения парциального давления кислорода, содержащее расположенные на диэлектрической подложке в виде слоев, разделенных диэлектриком, нагреватель, термометр сопротивления и чувствительный элемент из окисла металла, на котором последовательно расположены проницаемые для молекул кислорода диэлектрик и управляющий электрод, измерительный прибор и блок питания, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, повышения селективности и быстродействия, в него введены три пленочных сопротивления и последовательно соединенные усилитель и регулятор напряжения, причем пленочные сопротивления и чувствительный элемент включены в четырехплечий мост, который на несен на термометр сопротивления

)5842

4 чен к измерительному прибору и соединен с управляющим электродом и одним из выводов диагонали питания моста.

Риг.1 юг.2

Составитель В.Шестак

Редактор О.Юрковецкая Техред А.Кравчук Корректор C.IIIexMap

Заказ 2352/44

Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13

С через диэлектрик, усилитель подключен к измерительной диагонали моста, а выход регулятора напряжения подклюZf

28