Преобразователь давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 9) (1 4 С 011 9/18 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ нтпозГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Черновицкое отделение Института проблем материаловедения АН УССР(56) Лидоренко Н.С, Введение в.молекулярную электронику. М.: Энергоатоиздат, 1984, с,320,Андропов Л,И. Теоретическая элекрохимия. М.: Высшая школа, 1975,с,560. 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ57) Изобретение относится к кольно-измерительной технике и ляет повысить чувствитель преобразователя. Преобразователь представляет собой заполненный электролитом корпус, в котором размещены два электрода с различными электродными потенциалами. Один из электродов выполнен из слоистого соединения монокристаллов пБе, СаБе, В 1 Тез или ТЫ . Структура электрода обеспечивает высокую анизотропию механических свойств, которую можно целенаправленно изменять при помощи интеркалирования слоистых соединений монокристаллов. Интеркалирование осуществляют в электролите, представляющем собой 1 Н растворы солей металлов 1 а и 11 а групп Периодической сис-. с темы, путем пропускания тока в течение определенного времени. 1 з,п.ф-лы. 2 табл, 13038Изобретение относится к контроль - но-измерительной технике и предназначено для измерения давления с использованием электрохимических систем, 5Целью изобретения является повышение чувствительности преобразователя.Преобразователь давления реализуется на основе электрохимической сис темы с двумя электродами из материалов, имеющих различные электродные потенциалы. Так, в качестве одного из электродов может быть взята платиновая проволока, а в качестве противоэлектрода - слоистый монокристалл или его интеркалат. Оба электрода помещены в ячейку с 1 н. водным раствором хлористого калия и снабжены измерителем ЭДС, например цифровым 20 вольтметром. Противоэлектроды изготавливают из монокристаллов 1 пБе, СаБе, Вх Те, выращенных по методу Бриджмена, и Т 1 Б, выращенного путем газотранспортной реакции. Из слитков25 монокристаллов 1 пБе, СаЯе и В 1 Тез вырезают образцы в виде параллелепи- педа с гранями, ориентированными вдоль основных кристаллографических осей, а монокристаллы Т 1 Б дополнительно не обрабатывают. На одну из граней образцов наносят электрический контакт, Интеркалирование монокристаллов 1 пБе, СаБе, В 1. Те и ТдБ производят следующим образом, Приго товленные как указано образцы помещают в электрохимическую ячейку с платиновым противоэлектродом и приводят в контакт с электролитом, в качестве которого. берут 1 н. растворы солей меМталлов 1 а и 11 а групп Периодической системыЭлектрохимическая интеркаляция образцов осуществляется путем пропускания через ячейку в течение 0,5 - 100 ч тока 1-500 мкА. 45 Преобразователь давления работаетследующим образом,Поскольку свободная энергия Гиббса электрохимической системы определяется, с одной стороны, разностьюэлектродных потенциалов ьр , а сдругой - термодинамическими параметрами системы Ч объем), Т (абсолютная температура), р (давление), то,зная последние, из выражения пГ Ь= Бйс - Чйр, где и - количество валентных электронов, принимающих участие в реакции; Р - число Фарадея; б 0Б - электропия системы, мы можем определить ЭДС системы и, наобооот,зная изменение ЭДС, можно установитьвеличину изменения давления при прочих неизменных параметрах,Использование в качестве одногоиз электродов слоистых соединений1 пБе, СаБе, В 1. Тез и Т 1.Б позволяетповысить барическую чувствительностьпреобразователя давления. Это достигается за счет специфики строенияуказанных соединений, представляющихсобой стопу чередующихся слоев металл - халькоген, внутри которых действуют сильные, преимущественно ковалентные силы, связанные слабымиван-дер-ваальсовскими силами. Такаяструктура обеспечивает высокую анизотропию механических свойств и высокую чувствительность к внешним механическим воздействиям, например давлению, При помощи интеркалированияслоистых кристаллов, т.е, внедренияпримесей в ван-дер-ваальсовские промежутки, можно целенаправлено изменять анизотропию исходных матриц и регулировать барическую чувствительность преобразователей, изготовленных на их основе.Ниже представлена барическая чувствительность преобразователей путем регистрации ЭДС системы с противоэлектродом в виде медной пластины, с противоэлектродами из слоистыхмонокристаллов и их интеркалатов,Образцы в виде параллелепипедов из монокристаллов 1 пБе, СаБе и В 1. Тез вырезаны размером 1 х 4 х 4 мм а образцы монокристаллов ТдБ взяты размером 0,2 х 2 х 3 мм . Оба электр рода помещены в ячейку с 1 н, водным раствором хлористого калия, в котором создавалось давление 2,5 10 Па,6Оптимальное содержание интеркалянта (х) в материале электрода приведено в табл. 2 и определяется измерением барического коэффициента для разных концентраций примесей.Как видно из табл. 2, наибольшая барическая чувствительность соответ - ствует содержанию интеркалянта 0 сх (0,5.Использование изобретения позволяет увеличить точность измерения давления преобразователями давления,Формула изобретенияПреобразователь давления, содержащий заполненный электролитом1303860 4Продолжение табл. корпус, в котором размещены два электрода с различными электродными потенциалами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в нем один из электродов выполнен из слоистого соединения монокристаллов 1 пЯе, СаБе, В 1 гте или ТдЯ2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что слоис О тое соединение электрода интеркалировано металлом 1 а, 11 а групп Периогдической системы.Таблица 1 1.1 СаЯеК , СаЯео,зЬдд В 1 Тез1К., Вх Те11 Т 1 Б 1,72 1,74 6,09 6,18 0,92 КО Ф Т 1 Яг 1 1,01 1,01 3,17 го 0,033 0,84 0,81 1 пБе 2,61 1,33 0,42 СаЯе 0,91 4,67 0,39 0,41 М 8 ТЫг Вао 4 Т 1 Б 15,5 0,84 5,59 Таблица 2 в 1 те ТЯ СаБе 1 пБе х 1. М 8 К Ва 1 Л Мя К Ва