Датчик точки росы

 

Использование: приборостроение. Сущность изобретения: датчик выполнен в пиде термоэлемента и представляет собой проводящую подложку с выращенным на ней селеном гексагольнальной модификации, на поверхности которого, легированной катионами двухвалентной меди,электролитическимосаждениемсоздано зеркало-регистратор из металла, например, никеля. Полупроводниковая структура может быть выполнена непосредственно на торцевой части хладопровода. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 01 N 25/70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4790597/25 (22) 12.02.90 (46) 15.11:.92. Бюл, М 42 (71) Харьковский государственный- университет им. А.М.Горького (72) В.Г.Брагин, И.Д.Журба, В.A.Ìèêoòêèí и

И.Г.Сидоренко . (56) Ваня Я. Анализаторы газов и жидкостей.

М,, Энергия, 1970, с. 451-455.

Джамагидзе Ш.З. и др. Полупроводниковый датчик — зеркало для регистрации точки росы. ПТЭ, N. 22, 1989, с. 218, (54) ДАТЧИК ТОЧКИ РОСЫ

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для определения характерисгики влажности газа-точки росы.

Известно устройство, конденсационный гигрометр, для измерения точки росы газа, содержащий управляющую камеру с приводом и соединяющуюся с ней измерительную камеру, снабженную системой охлаждения и нагрева измерительного зеркала, а также приборы контроля температуры и давления.

В этом устройстве для повторного измерения точки росы газа нагревание конденсационной поверхности (зеркала) осуществляется с помощью внешнего источника тепла, что не позволяет достаточно быстро произвести прогрев конденсационной поверхности, - Известно устройство - полупроводниковый датчик — зеркало для регистрации точки росы. В этом устройстве совмещены в одном узле — германиевом элементе — эерка,,!Ж, 1775656 А1 (57) Использование: приборостроение, Сущность изобретения: датчик выполнен в виде термоэлемента и представляет собой проводящую подложку с выращенным на ней селеном гексагольнальной модификации, на поверхности которого. легированной катионами двухвалентной меди, электролитическим осаждением создано зеркало-регистратор из металла, например, никеля. Полупроводниковая структура может быть выполнена непосредственно на торцевой части хладопровода. 1 э.п. ф-лы, 2 ил. ло-регистратор выпадения росы и датчик температуры. Исследуемый газ направляется на зеркально гладкую поверхность германиевой р — n-структуры, р — n-переход которой сформирован на малой глубине (1-2 мкм). Зеркальное покрытие структуры выполнено путем злектролитического осаждения никеля. Он является так же одновременно и омическим контактом, При охлаждении р — n-структуры через медный хладопровод, контактирующий с жидким азотом, на поверхности никелевого зеркала образуются капельки воды, наблюда1отся они визуально. Р— и-структура находится под прямым напряжением смещения и проводимость ее завксит от температуры, Этот полупроводниковый датчик — зеркало для регистрации точки росы в силу тепловой . инерционности системы: хладопровод — германиевая структура — никелевое зеркало не позволяет быстро производить повторные измерения, т.е. не может дать оценку точки росы и динамике.

1775656

Целью настоящего изобретения является сокращение времени между повторными измерениями точки росы, 1(роме того, целью изобретения являются снижение инерционности измерений, Поставленная цель достигается тем, что датчик точки росы, содержащий расположенную на хладопроводе подложку N3 проводящего материала, на которой находится полупроводниковая структура, на поверхности которой выполнено зеркало из металла с малым абсолютным нормальным потенциалом, измерительный прибор, подключенный между зеркалом и подло>ккой, снабжен источником постоянного тока, "плюс" которого подключен к зеркалу, причем источник тока и измерительный прибор подключены к датчику через коммутатор., а полупроводниковая структура выполнена из селена гексагональной модификации, поверхностный слой которого легирован катионами двухвалентной меди. В качестве подложки в датчике точки росы может быть использована поверхность хладопровода, На фиг. 1 и 2 представлен датчик точки росы.

Датчик содержит следующие элементы: хладопровод 1, подложку 2, на которой выполнена структура 3, поверх. которой имеется металлическое зеркало 4, периодически подключаемое через коммутатор 5 и измерительный прибор 6 к подло>кке 2, коммутатор 78 периодически подкл|очает источник постоянного тока 8. На фиг. 2 в качестве подложки использована поверхность хладопровода.

Датчикточки росы работаетследующим образом. Нижнюю часть хладопровода 1, выполненного из металла с хорошей теплопроводностью (например, из меди) помещают в емкость с жидким азотом, Хладопровод охлаждается, пони>кая температуру подложки 2, структуры 3 и зеркала-регистратора 4. Прибор (Омметр} 6 включен и измеряет сопротивление структуры 3, Подложка 2 и зеркало-регистратор 4 со структурой 3 образуют омические контакты, Над поверхностью зеркала-регистратора 4 находится исследуемый газ. При определенной темпе10

40 д5 ратуре Т на поверхности зеркала начинают конденсироваться пары воды (это наблюдается визуально). В этот момент измеряется сопротивление R структуры 3 прибором 6

По экспериментальной зависимости R=-f(T) определяют точку росы, Обычно параметры исследуемого газа с течением времени изменяются, Поэтому необходимо производить повторные измерения. Для этого выключаем прибор 6 и через коммутатор 7 подключаем источник постоянного тока 8,.

При прохо>кдении электрического тока температура структуры 3 и зеркала 4 повышается, что приводит к испарению сконденсированных паров воды, Таким образом, устройство переводится в начальное состоянио и готово для повторного измерения точки росы.

Предлагаемый датчик точки росы конструктивно совмещает в одном узле зеркалорегистратор выпадения росы, датчик температуры и термоэлемент, что позволяет производить серию повторных измерений в короткий промежуток времени.

Формула изобретения

1, Датчик точки росы, содержащий расположенную на хладопроводе подложку из проводящего материала, на которой находится полупроводниковая структура, íà поверхности которой выполнено зеркало из металла с малым абсолютным нормальным потенциалом, измерительный прибор, подключенный между. зеркалом и подло>ккой, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени между повторными измерениями, он снабжен источником постоянного тока, "плюс" которого подключен к зеркалу, причем источник тока и измерительный прибор подключены к датчику через коммутатор, а полупроводниковая структура выполнена иэ селена гексагональной модификации, поверхностный слой которого легирован катионами двухвалентной меди.

2. Датчик по и. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения инерционности измерений, в качестве подложки использована поверхность хладопровода, 1775656

Составитель В.Брагин

".ехред М.Моргентал

Корректор Н.Ревская

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4031 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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