×
21.11.2018
218.016.9f4e

Датчик влажности

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002672814
Дата охранного документа
19.11.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для непрерывного контроля влажности воздуха. Предложен датчик влажности, выполненный в виде внутренней и внешней токопроводящих обкладок, между которыми размещена диэлектрическая прокладка из влагопоглощающего материала. Причем токопроводящие обкладки выполнены с возможностью включения в последовательную цепь с источником тока и измерителем емкости, а внешняя токопроводящая обкладка выполнена в виде сетки из электропроводящих нитей. При этом внутренняя токопроводящая обкладка выполнена в виде токопроводящей металлической жилы, помещенной в электропроводящую оболочку, а диэлектрическая прокладка выполнена сотканной из полимерных волокон. Технический результат - повышение прочности и эксплуатационной надежности, в частности устойчивости к внешним механическим воздействиям. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для непрерывного контроля влажности воздуха.

Известно устройство для измерения влажности воздуха [RU 2184369 G01N 25/56, G01N 27/22, G21C 17/00, 27.06.2002], содержащее емкостной сенсор влажности и резистивный сенсор температуры, усилитель переменного напряжения, измеритель уровня переменного напряжения, функциональный блок, генератор переменного напряжения, электронный преобразователь сопротивления резистивного сенсора в напряжение (ток), регистратор, причем выход генератора соединен длинной линией с одним из контактов емкостного сенсора, выход усилителя напряжения соединен с входом измерителя уровня напряжения, выход которого соединен с одним из входов функционального блока, второй вход которого подсоединен к выходу преобразователя сопротивления в электрический сигнал (ток, напряжение), ко входу которого с помощью длинной линии подключен резистивный сенсор температуры, а выход функционального блока подсоединен к регистратору, отличающееся тем, что ко второму контакту емкостного сенсора подключена первичная обмотка согласующего трансформатора, второй конец которой соединяется длинной линией с генератором переменного напряжения, а ко вторичной обмотке трансформатора подключена сигнальная линия с волновым сопротивлением, второй конец которой подсоединен ко входным клеммам усилителя напряжения, причем модуль комплексного сопротивления первичной обмотки подключенного к сигнальной линии трансформатора должен быть в 100-200 раз меньше модуля комплексного сопротивления емкостного сенсора.

Недостаткам этого устройства является относительно низкая чувствительность, большую инертность процесса и конструктивная сложность.

Известен также датчик влажности [RU 2263936, G01W 1/11, G01N 25/56, 10.11.2005], содержащий электроизоляционное основание, электроизоляционную подложку с нанесенным на ее поверхность влагочувствительным покрытием на основе желатина, наружный слой которого затрублен, два накладных электрода, контактная поверхность которых выполнена оксидированной и плоской и соприкасается с влагочувствительным слоем, и измерительный прибор, подключенный к выводам накладных электродов, а также два прижимных узла, каждый из которых предназначен для создания постоянного давления соответствующего накладного электрода на рабочую поверхность влагочувствительного покрытия.

Недостатком устройства является относительно низкая точность, вызванная нелинейной зависимости между электрическим сигналом и уровнем влажности.

Кроме указанных выше, известен датчик влажности [RU 2365908, G01N 27/12, 27.08.2009], имеющий электроизоляционную диэлектрическую подложку, изготовленную из боратно-висмутатного стекла, влагочувствительный слой который получен специальным травлением подложки, а также два электрических контакта расположенных в углублениях на поверхности подложки, при этом, измерения проводятся на переменном токе частотой 1 кГц с помощью иммитансометра.

Недостатком этого устройства является его относительно высокая сложность и высокая стоимость.

Помимо отмеченных выше, известен также датчик влажности [RU 2167414 G01N 27/22, 20.05.2001], включающий токопроводящие обкладки и влагопоглощающий слой, выполненный из листового фильтрующего материала, пропитанного карбонатами щелочных металлов, причем, токопроводящие обкладки помещены в герметичный диэлектрический чехол.

Недостатком этого емкостного датчика влажности является относительно низкая чувствительность.

Наиболее близким к заявляемому является датчик влажности [RU 2167414, U1, G01N 27/00, 10.06.2015], включающий влагопоглощающий слой, пропитанный солями щелочных металлов и токопроводящие обкладки, при этом, токопроводящие обкладки выполнены в виде двух металлических сеточек, между которыми расположен влагопоглощающий слой, выполненный из тонкой бумаги, пропитанной хлоридом натрия, металлические сеточки скреплены по периметру и соединены в последовательную электрическую цепь с источником тока и измерительным устройством.

Особенностями выполнения известного датчика влажности является то, что влагопоглощающий слой выполнен из папиросной бумаги, которая выполнена пористой, металлические сеточки выполнены из латуни, скреплены по периметру клеевым слоем и выполнены в форме прямоугольников размером 10×10 мм2 с размером каждой из ячеек сеточек 1×1 мм2, при этом в качестве измерительного устройства использован мультиметр или гальванометр.

Недостатком наиболее близкого технического решения является его относительно низкая прочность и низкая эксплуатационная надежность, вызванная тем, что, влагопоглощающий слой выполнен из тонкой бумаги, в частности папиросной, которая выполнена пористой, а также тем, что, токопроводящие обкладки, между которыми расположен влагопоглощающий слой, выполнены в виде двух металлических сеточек.

Задачей настоящего изобретения является создание простого по конструкции высокочувствительного датчика влажности, обладающего высокой прочностью и высокой эксплуатационной надежностью, в частности, устойчивостью к внешним механическим воздействиям.

Требуемый технический результат заключается в повышении прочности и эксплуатационной надежности, в частности, устойчивости к внешним механическим воздействиям.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в датчик влажности, выполненный в виде внутренней и внешней токопроводящих обкладок, между которыми размещена диэлектрическая прокладка из влагопоглощающего материала, причем, токопроводящие обкладки выполнены с возможностью включения в последовательную цепь с источником тока и измерителем емкости, а внешняя токопроводящая обкладка выполнена в виде сетки из электропроводящих нитей, согласно изобретению, внутренняя токопроводящая обкладка выполнена в виде токопроводящей металлической жилы, помещенной в электропроводящую оболочку, а диэлектрическая прокладка выполнена сотканной из полимерных волокон.

На чертеже представлен датчик влажности с измерителем емкости и молекулами влаги (воды или иной электропроводящей жидкости).

На чертеже обозначены:

1 - токопроводящая металлическая (например медная) жила;

2 - электропроводящая оболочка для токопроводящей металлической жилы, внешняя поверхность которой выполняет функции обкладки конденсатора;

3 - диэлектрическая прокладка из влагопоглощающего материала, сотканная из стекловолокон или полимерных волокон;

4 - внешняя токопроводящая обкладка, выполненная в виде сетки из электропроводящих металлических или углеродных нитей;

5 - молекулы влаги (воды или иной электропроводящей жидкости);

6 - измеритель емкости с источником тока.

Датчик влажности выполнен в виде внутренней и внешней токопроводящих обкладок, между которыми размещена диэлектрическая прокладка из влагопоглощающего материала, при этом, внутренняя токопроводящая обкладка выполнена в виде токопроводящей металлической жилы 1, помещенной в электропроводящую оболочку 2, а диэлектрическая прокладка 3 выполнена сотканной из полимерных волокон.

Обе токопроводящие обкладки выполнены с возможностью включения в последовательную цепь с источником тока и измерителем емкости 6, а внешняя токопроводящая обкладка 4 выполнена в виде сетки из электропроводящих металлических или углеродных нитей.

Используется предложенный датчик влажности следующим образом.

Конструкция датчика представляет собой по существу длинный цилиндрический конденсатор. Роль конденсаторных пластин в этом конденсаторе выполняют внутренняя поверхность внешней токопроводящая обкладки 4, выполненная в виде сетки из электропроводящих металлических проволок или углеродных нитей, и внешняя сторона электропроводящей оболочки 2 для токопроводящей металлической жилы 1. Роль диэлектрической прокладки внутри этого конденсатора выполняет диэлектрическая прокладка 3 из влагопоглощающего материала, сотканная из стекловолокон или полимерных волокон. В силу своей конструкции и технологии изготовления такой «кабель-конденсатор» может иметь практически любую длину, обладает высокой прочностью и эксплуатационной надежностью, в частности, легко гнется, устойчив к внешним механическим воздействиям, вибрации и т.п.

Если поместить такой кабель-конденсатор во влажный воздух, то находящиеся там молекулы 5 воды или иной электропроводящей жидкости взаимодействуют с ним и, проникая через внешнюю токопроводящую обкладку 4, выполненную в виде сетки из электропроводящих металлических или углеродных нитей, впитываются (сорбируются) внутрь диэлектрической прокладки 3 из влагопоглощающего материала, сотканной из стекловолокон или полимерных волокон, изменяя при этом ее диэлектрическую постоянную. Это приводит к изменению измеряемой электрической емкости такого кабеля-конденсатора.

Зависимость емкости С с влажностью окружающей среды ϕа и основными геометрическими параметрами предложенного датчика описывается выражением

где: S- площадь внешней поверхность;

l - толщина диэлектрической прокладки 3 из влагопоглощающего материала;

ε - диэлектрическая постоянная воды;

k1, k2 - постоянные коэффициенты.

Из приведенного выше соотношения следует, что изменение влажности окружающей среды приводит к пропорциональному изменению измеряемой емкости.

Благодаря протяженной конструкции кабеля-конденсатора его внешняя сенсорная площадь и эффективный сенсорный объем захватывающий молекулы воды практически не ограничен. Это обстоятельство позволяет, соответственно, неограниченно расширить объемы контролируемого ими пространства без снижения точности измерений.

Таким образом, в предложенной конструкции датчика влажности достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении прочности и эксплуатационной надежности, в частности, устойчивости к внешним механическим воздействиям.

Датчик влажности, выполненный в виде внутренней и внешней токопроводящих обкладок, между которыми размещена диэлектрическая прокладка из влагопоглощающего материала, причем токопроводящие обкладки выполнены с возможностью включения в последовательную цепь с источником тока и измерителем емкости, а внешняя токопроводящая обкладка выполнена в виде сетки из электропроводящих нитей, отличающийся тем, что внутренняя токопроводящая обкладка выполнена в виде токопроводящей металлической жилы, помещенной в электропроводящую оболочку, а диэлектрическая прокладка выполнена сотканной из полимерных волокон.
Датчик влажности
Датчик влажности
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 15 items.
20.02.2013
№216.012.2712

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки стекла и других материалов

Изобретение относится к алмазно-абразивной обработке широкого класса материалов, а именно к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), и может быть использовано в оптико-механической, электронной и других отраслях промышленности при шлифовании стекла, керамики, сапфира, кварца, кремния, арсенида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475522
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.04.2013
№216.012.3278

Устройство для одностороннего утонения пластин

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при производстве изделий микро- и оптоэлектроники для односторонней обработки, преимущественно шлифованием и полированием, пластин стекла, керамики, сапфира, кварца, кремния, арсенида и других материалов. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478463
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.09.2013
№216.012.6ef0

Способ резки хрупких неметаллических материалов

Изобретение относится к способам резки хрупких неметаллических материалов, в частности кварцевого стекла и других хрупких термостойких материалов. Техническим результатом настоящего изобретения является расширение возможностей способа резки хрупких неметаллических материалов за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494051
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.08.2014
№216.012.eeeb

Композиция для связанного полировального инструмента

Изобретение относится к оптико-механической обработке широкого класса материалов, используемых в приборостроительной, электронной и других отраслях промышленности при полировании стекла, керамики, кварца и других материалов. Композиция для связанного полировального инструмента включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526982
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.12.2014
№216.013.14de

Мультисенсорный датчик критических ситуаций

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к индикаторным, регистрирующим и сигнальным устройствам, приводимым в действие электрическими средствами, и может быть использовано, преимущественно, для определения критических ситуаций (затоплений, пожаров, перегрева и т.п.) на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536766
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.04.2015
№216.013.36ad

Датчик утечек электропроводящих жидкостей

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к индикаторным, регистрирующим и сигнальным устройствам, приводимым в действие электрическими средствами, и может быть использовано, в частности, в качестве датчика для определения места утечек воды и других электропроводящих жидкостей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545485
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3c73

Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано для обеспечения эффективного отвода тепла от печатных плат с размещенными на них электронными компонентами. Технический результат - повышение эффективности отвода тепла. Достигается тем, что в устройстве, содержащем две...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546963
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.06.2016
№216.015.4585

Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов

Изобретение относится к области электроники и электротехники и может быть использовано для обеспечения эффективного отвода тепла от тепловыделяющих компонентов, размещенных преимущественно на единой плате, выполненной, например, в виде металлического листа или металлической печатной платы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586620
Дата охранного документа: 10.06.2016
13.01.2017
№217.015.845c

Устройство отвода тепла от тепловыделяющих объектов

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для обеспечения эффективного отвода тепла тепловыделяющих объектов, например от электронных компонентов, установленных на единой печатной плате в электронном модуле. Технический результат - повышение эффективности теплоотвода....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602805
Дата охранного документа: 20.11.2016
09.11.2018
№218.016.9b71

Устройство отвода тепла от тепловыделяющих объектов

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для обеспечения эффективного отвода тепла от тепловыделяющих объектов, например от электронных компонентов, установленных на единой печатной плате в электронном модуле. Предложено устройство отвода тепла от тепловыделяющих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002671923
Дата охранного документа: 07.11.2018
Showing 1-10 of 16 items.
20.02.2013
№216.012.2712

Смазочно-охлаждающая жидкость для механической обработки стекла и других материалов

Изобретение относится к алмазно-абразивной обработке широкого класса материалов, а именно к смазочно-охлаждающим жидкостям (СОЖ), и может быть использовано в оптико-механической, электронной и других отраслях промышленности при шлифовании стекла, керамики, сапфира, кварца, кремния, арсенида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475522
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.04.2013
№216.012.3278

Устройство для одностороннего утонения пластин

Изобретение относится к области абразивной обработки и может быть использовано при производстве изделий микро- и оптоэлектроники для односторонней обработки, преимущественно шлифованием и полированием, пластин стекла, керамики, сапфира, кварца, кремния, арсенида и других материалов. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478463
Дата охранного документа: 10.04.2013
27.09.2013
№216.012.6ef0

Способ резки хрупких неметаллических материалов

Изобретение относится к способам резки хрупких неметаллических материалов, в частности кварцевого стекла и других хрупких термостойких материалов. Техническим результатом настоящего изобретения является расширение возможностей способа резки хрупких неметаллических материалов за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494051
Дата охранного документа: 27.09.2013
27.08.2014
№216.012.eeeb

Композиция для связанного полировального инструмента

Изобретение относится к оптико-механической обработке широкого класса материалов, используемых в приборостроительной, электронной и других отраслях промышленности при полировании стекла, керамики, кварца и других материалов. Композиция для связанного полировального инструмента включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526982
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.12.2014
№216.013.14de

Мультисенсорный датчик критических ситуаций

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к индикаторным, регистрирующим и сигнальным устройствам, приводимым в действие электрическими средствами, и может быть использовано, преимущественно, для определения критических ситуаций (затоплений, пожаров, перегрева и т.п.) на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536766
Дата охранного документа: 27.12.2014
10.04.2015
№216.013.36ad

Датчик утечек электропроводящих жидкостей

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к индикаторным, регистрирующим и сигнальным устройствам, приводимым в действие электрическими средствами, и может быть использовано, в частности, в качестве датчика для определения места утечек воды и других электропроводящих жидкостей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002545485
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.3c73

Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов

Изобретение относится к области электроники и может быть использовано для обеспечения эффективного отвода тепла от печатных плат с размещенными на них электронными компонентами. Технический результат - повышение эффективности отвода тепла. Достигается тем, что в устройстве, содержащем две...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546963
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.06.2016
№216.015.4585

Устройство для отвода тепла от тепловыделяющих компонентов

Изобретение относится к области электроники и электротехники и может быть использовано для обеспечения эффективного отвода тепла от тепловыделяющих компонентов, размещенных преимущественно на единой плате, выполненной, например, в виде металлического листа или металлической печатной платы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586620
Дата охранного документа: 10.06.2016
13.01.2017
№217.015.845c

Устройство отвода тепла от тепловыделяющих объектов

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для обеспечения эффективного отвода тепла тепловыделяющих объектов, например от электронных компонентов, установленных на единой печатной плате в электронном модуле. Технический результат - повышение эффективности теплоотвода....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602805
Дата охранного документа: 20.11.2016
26.07.2018
№218.016.751f

Датчик утечек электропроводящих жидкостей

Изобретение относится к индикаторным, регистрирующим и сигнальным устройствам, приводимым в действие электрическими средствами, и может быть использовано, в частности, в качестве датчика для определения места утечек электропроводящих жидкостей преимущественно на протяженных объектах с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662252
Дата охранного документа: 25.07.2018
+ добавить свой РИД