Устройство для измерения парциального давления кислорода

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СФ Сл ОО Вь ЬФ 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Полтавский завод газоразрядныхламп им. Комсомола Украины(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРЦИАЛЬНОГО ДАВЛЕНИЯ КИСЛОРОДА(57) Изобретение относится к измери-тельной технике. Цель изобретения -расширение диапазона измерения, по,801315842 А 1 вышение селективности и быстродействия. Нагреватель 3 обеспечивает рабочую температуру чувствительногоэлемента (ЧЭ) 12. При повьппении парциального давления кислорода в средерастет сопротивление ЧЭ 12, иа выходе регулятора 30 напряжения появляется напряжение, соответствующееуровню превышения парциального давления кислорода над начальным. Это нанряжение измеряется прибором 31 и служит мерой величины парциального давления кислорода, а также поступаетна управляющий электрод 18, восстанавливающий баланс мостовой схемы.При понижении парциального давлениядостигается независимость поверхностного потенциала ЧЭ 12 от парциального давления кислорода в окружающейсреде и обеспечивается достижениецели изобретения. 3 ил.11 13158Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в информационно-измерительныхсистемах измерения парциального давления кислорода в газовых смесях.Целью изобретения является расширение диапазона измерения, повышениеселективности и быстродействия.На фиг.1 представлена чувствительная часть устройства, общий вид; нафиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг,Зпринципиальная схема устройства.Чувствительная часть устройствасодержит (фиг,1) корпус 1, в которомустановлена диэлектрическая подложка2. На подложку 2 нанесены последовательно нагреватель 3 с контактнымиплощадками 4, диэлектрик 5, термометр 6 сопротивления с контактнымиплошадками 7, диэлектрик 8, пленоч рные сопротивления 9-11 и чувствительный элемент 12, образующие четырехплечий мост сопротивлений с контактными площадками 13-16, поверх чувствительного элемента 12 последовательно нанесены проницаемые для кислорода диэлектрик 17 и управляющийэлектрод 18.С помощью внутренних соединительных проводников 19 контактные площадки 4 соединены с выводами 20 и 21корпуса 1, контактные площадки 7 соединены с выводами 22 и 23, контактные.площадки 14 и 16 (или диагональпитания моста) - с выводами 24 и 25,контактные площадки 13 и 15 (или измерительная диагональ моста) - с выводами 26 и 27 соответственно, а управляющий электрод 18 соединен свыводом 28. 40Устройство (фиг,З) состоит из чувствительной части 1, усилителя 29,регулятора 30 напряжения, измерительного прибора 31 и блока 32 питания.Вход усилителя 29 подключен к выводам 26 и 27 чувствительной частивыход усилителя 29 - к входу регулятора 30 напряжения. Выход последнегоподключен к выводам 25 и 28 и измерительному прибору 31, выход блока 32питания подключен к выводам 24 .и 25.Устройство работает следующим образом,Нагреватель 3 обеспечивает рабочую температуру чувствительного элемента 12, которая контролируется термометром. Блок 32 питания обеспечивает питание мостовой схемы чувствительной части устройства, При некото 42 2ром значении парциального давления кислорода мост балансируется так, что на входе и выходе усилителя 29 напряжение отсутствует, при этом дей" ствует напряжение и на входе и выходе регулятора 30. При повышении парциального давления кислорода в среде, окружающей чувствительную часть устройства, растет сопротивление чувствительного элемента 12, и за счет роста количества хемосорбированного кислорода на его поверхности баланс мостовой схемы нарушается, что приводит к появлению на выходе регулятора 30 напряжения определенного напряжения, соответствующего уровню превышения парциального давления кислорода над начальным, Это напряжение измеряется измерительным прибором 31 и служит. мерой величины парциалького давления кислорода, а также поступает на управляющий электрод 18, с помощью которого восстанавливается баланс мостовой схемы. При понижении парциального давления кислорода устройство работает аналогичным образом с точностью до знака напряжения на выходе регулятора 30. При этом достигается независимость поверхностного потенциала чувствительного элемента 12 от парциального давления кислорода в окружающей среде и обеспечение расширения диапазона измерения, повышения селективности и быстродействия всего устройства в целом. Формула изобретения Устройство для измерения парциального давления кислорода, содержащее расположенные на диэлектрической под" ложке в виде слоев, разделенных диэлектриком, нагреватель, термометр сопротивления и чувствительный элемент из окисла металла, на котором последовательно расположены проницаемые для молекул кислорода диэлектрик и управляющий электрод, измерительный прибор и блок питания, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, повышения селективности и быстродействия в него введены три пленочных сопротивления и последовательно соединенные усилитель и регулятор напряжения, причем пленочные сопротивления и чувствительный элемент включены в четырехплечий мост, который на несен на термометр сопротивленияРедактор О.Юрковецкая Коррект екм Заказ 2352/ Тираж 776 ВНИИПИ Государственного комитет по делам изобретений и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская/5 ческое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,оизводственн лиг 3 13С через диэлектрик, усилитель подключен к измерительной диагонали моста, а выход регулятора напряжения подклю 158424чен к измерительному приборуи соединен с управляющим электродом и однимиз выводов диагонали питания моста.