Главная страница  Измерения влажности 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [ 88 ] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]


нение смеси электролита со связующим - органическим пленкообразующим веществом, обладающим высокой влагопроницаемостью, хорошей адгезией по отношению к поверхности подложки и хорошо смешивающимся с электролитом. Добавление связующего способствует равномерному распределению электролита, облегчает получение взаимозаменяемых ЭГД и повышает их устойчивость; в то же время оно увеличивает инерцию ЭГД. •Наибольшее-применение в качестве связующего получил поливиниловый опирт (частично ги-дролизованный поливинилацетат).

Хлористолитиевые ЭГД выпускаются в настоящее время в ряде стран не только для радиозондов, но и для Промышленных применений в следующих конструктивных Исполнениях: а) цилиндрические датчики с основанием в виде металлической трубки .или цилиндра из твердого диэлектрика (полистирол, оргстекло) и с проволочными электродами из благородных металлов; б) лолосковые датчики, имеющие в качестве подложки прямоугольную пластину полистирола, покрытую с обеих сторон влагочувствительным слоем. Электроды из платины, родия, цинка или олова напыляют в виде полосок на края пластины; в) датчики с двумя гребенкооб-разными параллельными электродами (обычно золотыми), наносимыми распылением на пластину из полистирола или оргстекла (рис. 8-1). -Влагочувствительная пленка на поверхности пластины перекрывает узкий зазор между электродами.

Для большого диапазона измеряемой влажности выпускаются датчики, представляющие собой набор из ЭГД с различной концентрацией LiCl; повышение концентрации соли смещает характеристику Нх{ц) в область более низкой влажности. На рис. 8-2 приведено семейство статических характеристик такого комплекта ЭГД.

С целью обеспечения взаимозаменяемости датчиков технология их изготовления предусматривает, кроме стабилизации размеров основания и электродов и способа нанесения раствора, также возможность регулирования соотношения поливинилового раствора и хлористого ли-

Рис. 8-1. Хлористоли-тиевый гигрометриче-ский датчик с гребен-кообразными электродами.



тия в растворе. В датчиках П. С. Габрусенка связующим служит желатин, подвергшийся дублению; последний вариант этих ЭГД [Л. 8-4] имеет подложку из триацетатной основы и хлорсеребряные электроды.

Известен ряд конструкций миниатюрных хлористоли-тиевых ЭГД. Один из первых, предназначенный для установки в медицинской игле, имел два платиновых электрода диаметром 0,1 и 0,3 мм, разделенных полистиролом и стеклом, на поверхность которых наносилась вла-гочувствительная пленка. Для измерений влажности воздуха над поверхностью листьев был разработан ЭГД, основанием которого служила часть предметного стекла площадью 2x12 мм и толщиной 1 мм. Миниатюрные и

--1-д

V"

,

0,01

о ю го 40 w во 70 80 90 %

Рис. 8-2. Зависимость сопротивления Rx от относительной влажности fp для пяти хлори-столитиевых датчиков с различной концентрацией LiCl.

7 - поливииилацетат без LiCl; 2 - 0,25% ЫС1; 3 - 0,5% L1C1; 4-1,05% UCl; 5 - 2,2% LlCl.

малогабаритные хлористолитиевые датчики применялись также для изучения микроклимата между человеческим телом и одеждой. Кроме хлористого лития в ЭГД применялись и другие соли, например, хлористые соли свинца, циркония, НагСОз, €3804, NaCI, K2SO4.

В датчиках, разработанных Н. Е. Осиновой [Л. 8-4], влагочувствительная пленка состоит из смеси растворов двух солей: сегнетовой (КНаС4Н70б-4Н20) и поваренной. Она наносится на полый цилиндрический каркас из органического стекла или полистирола, снабженный платиновыми или нихромовыми проволочными электродами.



в США были разработаны тонкопленочные электролитические датчики, предназначенные преимущественно для аэрологических исследований и отличающиеся малой инерционностью. Тончайший слой гигроскопической соли наносится испарением в вакууме на плоскую подложку из гидрофобного материала (стекла, кварца, полистирола). Электроды, чаще всего гребенкообразные, разделенные зазором малой ширины, изготовляются техникой печатных схем или испарением в вакууме на поверхности подложки или поверх влагочувствительного слоя. Заданную конфигурацию электродов получают с помощью маски соответствующей формы. Такая технология изготовления обеспечивает механическую прочность датчика. Влагочувствительный элемент изготовлялся с применением различных солей. Первоначально использовали ме-тафосфаг калия; эти ЭГД имели очень большое сопротивление при низкой влажности. В последующем применялся фтористый барий, а в последних конструкциях - йодид Свинца (РЬТг) [Л. 8-5].

Известны электролитические ЭГД, в которых влагочувствительный элемент выполняется из пористых материалов, пропитанных электролитом, неагрессивным в отношении пористого материала. В таких датчиках применялись естественные и искусственные волокна: шелк, хлопок, вискоза и ткани из них, а также человеческий волос, бумага, асбестовый картон и т. д. Одну из разновидностей указанных датчиков составляют ЭГД, у которых, чувствительный элемент выполнен из керамики, пропитанной электролитом.

Особый класс ЭГД образуют полиэлектролитические датчики с чувствительным элементом в виде пленки гидрофильной ионообменной смолы. В результате сорбции водяного пара ионы, связанные в полимере электростатическими силами, становятся подвижными и проводимость пленки увеличивается; при высокой влажности превалирующее значение имеет ионная проводимость.

Датчики, предложенные М. Поупом [Л. 8-6), имели основание из поверхностно сшитого полистирола, содержащего некоторое количество дивинилбензольных сшивок. Влагочувствительную пленку на его поверхности создавали сульфированием в концентрированной серной кислоте при температуре 100°С. Увеличивая длительность сульфирования, можно уменьшить сопротивление поверхностного слоя. Электроды из благородного металла




[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [ 88 ] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132]

0.0174