Датчик для определения концентрации паров металлов в газовой среде

(51)5 Н 01 Л 45/00 ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТСССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Голушко В. ВДунаев В.С., Кузнецов А.М.Принципь построения системы обнаружения течей в парогенераторах акустическимметодом, Препринт НИИАР. Димитровград,1984, М 33/645, с,16,Авторское свидетельство СССРМ 579570, кл. 0 01 й 27/02, 1977,(54) ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ ПАРОВ МЕТАЛЛОВ В ГАЗОВОЙ СРЕДЕ дв.5.О по 1667176 А 1(57) Изобретение относится к ядерной энергетике и может быть использовано для диагностики разгерметизации жидкометаллического контура термоэмиссионных ядерно-энергетических установок. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих температур датчика и повышение .точности измерений. Датчик для определения концентрации паров в газовой среде содержит подложку 1 с токопроводящими слоями 2,3 из графита и токовводы 4-7, Чаша 8 экранирует слой 3. Все детали датчика соединены с помощью крепежного элемента 9. Концентрация паров определяется за счет изменения сопротивления графитовых слоев 2 и 3, которое обусловлено сорбцией паров на графите, 1 з.п. ф-лы, 4 ил., анализа газовой среды, и может быть использовано для диагностики разгерметизации жидкометаллического контура 5термоэмиссионных ядерно-энергетическихустановок.Целью изобретения является расширение диапазона рабочих температур датчикаи повышение точности измерений, 10Н а фиг.1 схематически показан предложенный датчик; на фиг.2 - поперечный раз рез А-А на фиг,1; на Фиг.З - температурнаязависимость электросопротивлений графитовых слоев датчика; на фиг,4скорость 15, изменения отношения абсслютных значе, ний электросопротивлений графитовых слоев датчика в зависимости от интенсивностипотока паров натрия,Датчик содержит диэлектрическую подложку 1 с чувствительными, токопроводящими слоями 2,3 из графита и токовводы 4 - 7,,Чаша 8, служащая для экранирования поверхности чувствительного слоя 3 от контак",га с парами металлов, также выполнена из 25диэлектрического материала, Все деталиДатчика жестко соединены между собой спомощью крепежных элементов 9,Датчик для определения наличия паровМеталлов в газовой среде изготавливают, 30Например, путем газотермического осаждения графита толщиной 0,1 - 1 мкм на двепротивоположные стороны подложки изокиси алюминия размерами 50 х 20 хЗ ммз,Датчик работает следующим образом, 35Предварительно датчик размещают ввакуумной камере, к токовводам подсоедийяют измерительный прибор компараторопротивлений типа Щ 68201) и определяютотношение абсолютных значений электросопротивлений графитовых слоев й 1/й 2, Величина отношения й 1/й 2 для любой парыграфитовых слоев будет оставаться постоянной (с точностью + 2%) во всем диапазоне рабочих температур (Фиг.З), так как 45трафитоаиа слои находятся орахтинаохи иодинаковых температурных и радиационных условиях, При введении в вакуумнуюкамеру паров, например, натрия происхпдит их сорбция графитовым слоем 2 с образованием соединения внедрения, В результате этого процесса отношение й 1/й 2 изменится, так как натрий внедрится только в графитовый слой 2, поскольку чаша 8 предотвращает контакт паров натрия с графитовым слоем 3,На фиг,4 видно, что скорость изменения отношения й 1/й 2 однозначно зависит от интенсивности потока паров натрия. Так, например, при потоке паров натрия.б 2,о7 10 г/см с 10 О/.-ное изменение отношения й/й 2 достигается за 1,5 мин. Регенерация слоя графита может быть осуществлена путем прогрева датчика до 1000 К в течение 10 мин,Использование графита в качестве чувствительного токопроводящего слоя позволяет повысить рабочую температуру датчика, а введение в конструкцию датчика второго слоя графита, экранированного от контакта с парами металлов диэлектрической чашей, исключить принятие специальных мер для стабилизации рабочей температуры датчика и пренебречь влияни.ем радиации на электропроводность чувствительного слоя,Формула изобретения 1. Датчик для определения концентрации паров металлов в газовой среде, преимущественно в термоэмиссионных преобразователях, содержащий диэлектрическую подложку, на лицевую поверхность которой нанесен чувствительный токопроводящий слой, соединенный с токовводами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур и повышения точности измерений, на обратную поверхность подложки нанесен дополнительный токопроводящий слой, электрически изолированный от слоя на лицевой поверхности подложки и экранированный от контакта с парами металлов, а в качестве материала для токопроводящих слоев использован графит, толщина слоев которого выбрана 0,1 - 1 мкм,2, Датчик по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что экран выполнен в виде чаши из диэлектрического материала.16671763, кОиОР тка гд гК гас.ЮОГ 4оставитель Д. Рауехред М.Моргентаактпесивыорректор Т. Палийказ 2530 Тираж 315 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10