Датчик влажности газов

 

(6!) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 20. 07.76(21) 2387831/18 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

2 (51} М. Кл

G 01 Ф/1/11

Госудврственный комитет

СССР оо депам нваоретеннй н открытий

Опубликовано 05.01.79.Бюллетень ¹ 1 (53) УДК 551.508..71 (088.8) Дата опубликования описания 08.01.79 (72) Авторы изобретения

А. Е. Караульник, E. О. Фрейеров и В. H. Мальков

t (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля и регулирования влажности газов в различных отраслях народного хозяйства.

Известен датчик влажности газов, содержащий кварпевую пластину, покрытую слоем сорбента, с изменением массы пластины которого при сорбпии изменяется частота колебаний пластины (1).

Этот датчик обладает низкой точностью и стабильностью.

Ближайшим техническим решением к изобретению является датчик влажности газов, содержащий пьезоэлемент, покрытый влагочувствительным сорбентом, и электроды 12).

Однако этот датчик обладает низкой точностью и стабильностью применения и малым сроком службы, обусловленным тем, что электроды нанесены на кварпевую пластину, и,вследствие коррозии, изменяют, частоту кварпевого резонатора.

Кроме того, иногда электрод отслаивается or кварпевой пластины. Йетали кристалла держателя и кварпевая пластина имеют различные коэффнпиенты линейного расширения, что при работе в широком интервале температур ухуд шает температурную стабильность датчика.

Цель изобретения — повышение чувто с» и б «

Это достигается тем, что датчик влажности газа снабжен двумя дополнительными пьеэокварпевымп пластинами той же кристаплографической ориен» танин что и пьезоэлемент, являющимися одновременно и кристаллодержателем, между которыми размещен пьезоэлемент, а в плоскостях дополнительных пластин, обрашенных к последнему, выполнены углубления, на которые нанесены электроды

На. чертеже представлен общий вид предлагаемого датчика влажности газов.

64138 датчик содержит основную пьезокварцевую пластину 1, покрытую влагочувствительным сорбентом 2 и две дополнительные пьеэокварцевые пластины 3 и 4, ориентированные относительно кристаллографических осей одинаково с основной пьезокварцевой пластиной 1, и являюшиеся одновременно кварцедержателем. Основная пьеэокварцевая пластина

1 раэмешена между двумя доцолнительными пьезокварцевыми пластинами 3 и

4. На плоскостях этих пластин 3 и 4, обрашенных к основной — пьезокварцес вой пластине 1, выполнены углубления 5 и 6, на которые нанесены алект- 1у роды 7 и 8 так, что между алектродами

7 и 8 и основной пьезокварцевой пластиной 1 образованы зазоры.

Работа .датчика заключается в следуюшем. 39

Основная пьезокварцевая пластина 1 возбуждается алектрическим полем на резонансной частоте в зазоре, образованном между алектродами 7 и 8, расположенными в углублениях 5 и 6 плао- И тин 3 и 4. При сорбции влаги иэ газа изменяется масса пьезокварцевой плас тины 1, что приводит к изменению ее резонансной частоты. Так как электроды

7 и 8 отделены от пьезокварцевой плас- 36 тины 1, изменение их массы, вследствие коррозии, не впияет на резонансную частоту. Электроды 7 и 8 наносятся на пластины 3 и 4 методом термического испарения металлов в вакууме. ЗУ

В качестве электродов могут быть нанесены этим способом любые коррозионн стойкие металлы. Материалы пластин 3 и 4 - кварц-пэ стабильности физических свойств и по коррозионной 45 стойкости намного превосходит материалы, из которых выполнены детали известных датчиков. Вышеперечисленное позвсьлает значительно расширить область применения предлагаемого датчика. Так как 46

1 4. все три пьезокварцевые пластины 1, 3 и 4 выполнены из одного вида материала, при работе в широком интервале температур не возникает напряжений, вызванных различием в коэффипиентах линейного расширения. Для полного совпадения последних выбирается одинаковая с пьезокварцевой пластиной 1 кристаллографическая ориентация пластин 3 и

4, Это дает возможность испольэовать датчик в широком интервале температур.

Конструкция датчика из кварца с отделенными от основной пьеэокварцевой пластины 1 алектродами 7 и 8 обеспечивает высокую временную стабильность параметров при сохранении высокой чувствительности датчика. При этом благ< даря одинаковой кристаллографической бриентацин пьезокварцевой пластины 1 и пластин 3 и 4 обеспечивается выс кая температурная стабильность последнего предлагаемого датчика.

Формула изобретения датчик влажности газов, содержаший пьезоэлемент, покрытый влагочувствительным сорбентом, и алектродь<„o т— личаюшийся тем, что,сцелью повышения чувствительности и стабильности датчика, он снабжен двумя дополнительными пьеэокварцевыми пластинами той же крнсталлографической ориентации, что и пьезоалемент, последний размешен одновременно между этими пластинами и служит кристаллодержателем, а в дополнительных пластинах на их сторонах; обрашенных к пьезоэлементу, выполнены углубления, на которые нанесены электроды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

% 230464, кл. G 01 И 27/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

% 296988, кл.. G 01 H 27/00, 1969.

64 1361

Кяеи

/

Составитель А. Платова

Редактор В. Смирягина Техред 3. Фанта Корректор EL Василина

Заказ 7506/41 Тираж 472 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППН Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4