Способ изготовления датчика влажности воздуха

(22) Заявлено 120777(21) 2509160/18-25 (51)М. Кл. С 01 Х 1/11 с лрисоедииеиием заявки Мо(231 Приоритет ГосударстоеоямЯ кои втет СССР по ямки язобретеннЯ я открыта Я(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДАТЧИКА ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА10 15 30 Изобретение относится к измерительной технике и предназначено дляизмерения влажности воздуха окружающей среды.Известен способ изготовления датчиков влажности, при котором начувствительный элемент из цеолитананосятся электроды 11, Однако таким датчикам присущи гистерезис ине ст а бил ьн ост ь,Ближайшим к изобретению являетсяспособ изготовления датчика влажности, заключающийся в нанесении на керамическую подложку электродов 2,Однако этот способ не обеспечивает изготовления датчиков, пригодных для измерения влажностей ниже30 и при отрицательных температурах.Целью изобретения является расширение диапазона рабочих температурв сторону отрицательных и положительных значений, а также повышение чувствительности и стабильности показаний датчика,Для этого керамическую массу подвергают обжигу при температуре 11601180 С, измельчают до порошка, отливают подложку заданной толщины ипосле нанесения на нее электродов собирают в пакет заготовки пластинок,прессуют и обжигают при температуре1200-1300 С, получая многослойныйинолит датчика влажности,На Фиг, 1 схематически изображенкерамический датчик влажности, изготовленный предлагаемы способом 1на Фиг.2 - разрез А-А на Фиг,1.Датчик имеет кераьяческие защитные слои 1, электродные слои 2 иподключенные к ним электрическиевыводы 3, влагочувствительные керамические слои 4.Предлагаемый способ изготовлениядатчика влажности заключается в следующем.Гроиэводится мокрое смешение компонентов, вес,ч 1 двуокиси титана,1 окиси церия и 0,05 трехокиси вольФрама. Для изготовления датчиков повышенной прочности дополнительно вводится от 1 до 3 окиси цинка от весамассы,Смесь просушивается при температуре 100-110 С до полного высыханияс последующим дроблением.Масса протирается через капроновые сита до порошкообразного состояния.693327 Формула изобретения 25 Сособ изготовления датчика влажности воздуха, заключающийся в нанесении на керамическую подложкуэлектродов, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур н сторонуотрицательных и положительных значений, а. также повышения чувствительности и стабильности показаний датчика, керамическую массу подвергаютобжигу при температуре 1160-1180 оС,измельчают до порошка, отливают подложку заданной толщины и посленанесения на нее электродов собирают в пакет заготовки пластинок, прессуют и обжигают при температуре 120040 1300 С, получая многослойный монолитдат чи к а вл ажн ости,Источники ин 4 ормации,гринятые во внимание при экспертизе1, Берлинер М.А, Злектрическиеизмерения, автоматический контроль45и регулирование влажности, М-ЛгЗнергил," 1965, с.342-343,2, Влажность, Т. 1 Л Гидрометеоиздат, 1967, с.283 в 2 прототип).4 - Я Затем производится обжиг порошка п 1 и температуре 1160-1180 С н тече - ние 1 ч. Темп повышения температуры около 200 С/ч. Охлаждение свободное в печи.Отливается керамическая подложка на каучуковой основе с последующей подкаткой до заданной толщины (40- 100 мкм) и вырубкой пластин.Наносятся на одну сторону заготовки-пластины через щелкотраФарет злектродные слои металлической пастой на основе пластины (Рв) или палладил (Рг 1) .Собираются пластины в па еты электродами вверх (самая верхнлл пластина неметаллизиронанная) и пеес суются под данлзнием 1000 кг/см2Брикеты обжигаются при температуре 1210-1230 С н течение 1 ч, Темп повышения температуры около 00 С/ч. Охлаждение свободное н печи,Отметаллизированные торцы сере(5- рятся, подпаиваются ныноды, наносятся влагостойкие покрытия на места пайки. Электрически многослойный монолит может быть выполнен как н ниде пассивНого электрического четырехполкспика, так и многополюсника с заданным чисЛом секций электродов. После подпайки выводов и герметизации выходных тор цов датчики подвергаются старению циклическим ноздейстнием тем ературы и влажности.Изготовленный по данному способу датчик при изменении влажности воздуха изменяет комплексное электрическое сопротивление обьема тонких слоев, заключенных между плоскими сетчатыми электродами, Благодаря этому свойству датчик стабилен, так как рабочий объем не имеет прямого контакта с окружающей средой. За счет микронных расстояний между электродами, при соотношении их к площади электродов в два-три порядка, в сочетании со снойствами используемой керамической массы, датчик имеет более низкое электрическое сопротивление по сравнению с существующими. Это дает ноз - мбжность производить измерения нлакЧ нос-,и при низких ее знаенилх (ниже30), з том числе и н области отрицательных температур.Предлагаемый способ обе печиваетминиатюризацпо путем увели ения числа рабочих слоев с уменьшением габаритон,Получаемый датчик обладает высокими техническими характеристикамиДиапазон измеряемых влажностейот 5 до 100 при температурах от цо +50 С (при температурах 100-250 Стребуется специальная калибровка).Погрешность в измерении влажности+5, а при подогреве датчика на 3050 С перед измерениями или выдержкеего при влажности от 95 до 1002,5 влажности,Датчик влагостоек и может неограниченное время находиться во влажности 100. ЦНИИПИ Заказ б 39 9/4 б Тираж 473 Подписное Филиал ППП Патент,г.ужгород, ул. Проектная,4