Способ регенерации пьезоэлектрического резонаторного сенсора паров ртути

(я)5 601 И 5/О АНИЕ ИЗОБРЕТКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ВТО(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ПЪЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРНОГО СЕНСОРА ПАРОВ РТУТИ(57) Использование. пьезоэлектрические устройства измерения концентрации паров ртути в атмосфере, Сущность изобретения. на свободную поверхность пластины резонатор- ного сенсора наносят пленоцные нагреватели., термодесорбцию паров ртути осуществляют путем нагрева сенсора посредством пленочных нагревателей до температуры 150 - 160 С в течение 10 - 15 мин. 2 ил. ческои хи,Майоров, Д.И.Ян ков, .С.Бобев Р екоеестгс ЕпчГоп, Яс,жительность регенерации существенно превышает продолжительность термодесорб- Зции ртути, т.к, включает в себя времяразогрева печи. Дополнительным недостатком является значительная электрическаямощность, затрачиваемая на регенерацию(практически - не менее нескольких десятков Вт),Целью изобретения является упроще- ание процесса регенерации пьезоэлектрического резонаторного сенсора паров ртутиметодом термодесорбции ртути с поверхности электродов резонатора, Положительныйэффект от использования изобретения заклюцается также в сокращении времени ре- Огенерации и потребляемой мощности, СПоставленная цель достигается тем, чтона сааб оде не части по ее ран остен пластинырезонатора наносят пленочные нагреватели, а термодесорбцию ртути с возбуждающих электродов осуществля 1 от путемнагрева сенсора посредством пленочныхнагревателей до температуры 150-160 С втечение 10-15 мин,На фиг.1 изображенский резонаторный сенсор пьезоэлектричепаров ртути (обГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) 5)есе Е.Р., Тау)ог,3,ВЯепзог аког Мегсцгу и Аг,Тес)по, 8, Кз 13 (1097). 1974,Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в цастности - к пьезоэлектрицеским анализаторам паров ртути в атмосфере, и может быть использовано в промышленности и для экологического контроля.Известен способ регенерации пьезоэлектрического.резонаторного сенсора паров ртути путем нагрева, Сенсор выполнен в виде массочувствительного кварцевого резонатора, на возбуждающие электроды которого нанесено сорбционное покрытие из золота. При работе сенсора пары ртути сорбируются на золотом покрытии, что приводит к изменению (снижению) собственной частоты резонатора, -агрев при регенерации осуществляется внешними устройствами(путем помещения сенсора в муфельную печь), Недостатком известного способа регенерации является необходимость проведения демонтажа сенсора из измерительного устройства (анализатора паров ртути) перед помещением его в пець и обратного монтажа сенсора после регенерации. Эти процедуры заметно усложняют процесс регенерации, Кроме того, продол 5 ЛЛ 177269 Ощий вид), используемый при реализациипредложенного способа регенерации; нафиг.2 - разрез А-А на фиг,1 сенсора.Сенсор содержит пьезоэлектрическуюкварцевую пластину 1, на часть поверхностей которой нанесены возбуждающиеэлектроды 2 и 3. На свободные от электродов 2 и 3 части поверхностей пластины 1нанесены пленочные нагреватели 4 и 5 подковообразной формы (по одному нагревателю с каждой стороны пластины 1).Электроды 2 и 3; а также нагреватели 4 и 5выполнены из золота, Нагреватели 4 и 5соединены последовательно йеремычкой 5,расположейной на ребре кварцевой пластины 1,Способ осуществляется следующим образом,После воздействия на,пьезоэлектрический резонатор сенсор анализируемой 20смесью паров ртути и воздуха, приводящейк сорбции паров ртути электродами резонатора, подключают пленочные нагреватели 4и 5, нанесенные на свободные части поверхностей йластины 1 резонатора к источнику 25напряжения и нагревают сенсор до температуры 150-160 С в щчение 10-15 мин. Заэто время происходит термодвсорбция ртути с электродов резонатора. Ори необходимости контроль полиотн десорбции ЗОосуществляют измерением собственной частоты сенсора, величина которой после нагрева и последующего рстывания. сенсорадолжна быть равна собственнай частотесенсора до воздействия на него парами рту-, 35ти, Более удобно оценивать степень регенерации сенсора коэффициентомрегенерации К: к" (1" ) 100%,1 о - 1 40о -11где 10 - собственная частота сенсора довоздействий на ного парами ртути;О - собственная частота сенсора послевоздействия парами ртути; 45 1 - мгновенное значение собственной частоты сенсора в процессе регенерации или после процесса регенерации), взятое с учетом поправки на температурную зависимость собственной частоты.П р и м е р, Взят пьезоэлектрический резонаторный сенсор паров ртути, выполненный на кварцевом резонаторе АТ-среза. Собственная частота сенсора до воздействия ртути Го = 14999515 Гц. Собственная частота после воздействия на сенсозо парами ртути с койцентрацией 8 10 4 г м составила 1 = 14999425 Гц. При подведении к пленочным нагревателя сенсора электрической мощности 0,75 Вт температура сенсора составила 155+ 3)С. Собственная частота венсора после нагрева до указанной температуры в течение 12 мин составила 1 = 14999514,5 Гц. Коэффициент регенерации в данном примере составляетК ф=(1 - ) 100 о = 99,40,5Данные, обосновывающие выбор режима регенерации, приведены в таблице, в которой указаны величины коэффициента регенерации К в 7,) для различных температур нагрева и различной продолжительности нагрева,Данные таблицы подтверждают, что нагрев сенсора до температуры 150-160 С (с разбросом температуры . 5 С) обеспечивает полную регенерацию за 10 - 15 мин (КФ 100 ОУ).Формула изобретения Способ регенерации пьезоэлектрического резонаторного сенсора паров ртути методом термодесорбции ртути с поверхности электродов, нанесенных на пластину резонатора, о т л. и ч а ю щ и й с я тем; что, с целью упрощения, на свободную поверхность пластийы резонатора наносят пленочные нагреватели, а термодесорбцию ртути осуществляют.путем нагрева сенсора посредством пленочных нагревателей до температуры 150-160 С в течение 10-15 мин..Орлова аказ 3841 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10