×
10.04.2016
216.015.2c1f

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДАТЧИКА ВЛАЖНОСТИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к нанотехнологиям, а именно к области использования графена (мультиграфена) и может найти широкое применение для изготовления датчиков влажности резистивного типа, применяемых в радиотехнике, электронной промышленности, энергетике и сельском хозяйстве. Способ изготовления датчика влажности заключается в том, что на медную фольгу осаждают пленку мультиграфена. Затем вырезают из нее заготовку датчика нужной формы и размеров, к местам расположения контактов на заготовке приклеивают стеклянную подложку и сверху наносят защитный слой требуемой формы. Далее стравливают фольгу с незащищенных участков, промывают и высушивают заготовку, а также удаляют защитный слой с электрических контактов. Техническим результатом является простота изготовления датчика, высокая точность и стабильность работы, линейная характеристика датчика, а также высокая надежность использования. 2 ил.
Основные результаты: Способ изготовления датчика влажности, характеризующийся тем, что на медную фольгу осаждают пленку мультиграфена, вырезают из нее заготовку датчика нужной формы и размеров, к местам расположения контактов на заготовке приклеивают стеклянную подложку и сверху наносят защитный слой требуемой формы, стравливают фольгу с незащищенных участков, промывают и высушивают заготовку, а также удаляют защитный слой с электрических контактов.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к нанотехнологиям, а именно к области использования графена (мультиграфена), и может найти широкое применение для изготовления датчиков влажности резистивного типа, применяемых в радиотехнике, электронной промышленности, энергетике и сельском хозяйстве.

Известны влагочувствительные композиции на основе полимеров для изготовления датчиков влажности емкостного типа. Так, например, влагочувствительные композиции на основе ацетата целлюлозы используются в преобразователе “Hygrocor” фирмы CORECT. Диапазон измерения влажности 0-98% при 0-70°C, при относительной влажности воздуха 75% погрешность не более 2%, гистерезис 1%.

Известна также полимерная влагочувствительные композиция на основе полиамида, используемая в преобразователе “Testoterm” фирмы “Hygrotest” (ФРГ). Диапазон измерений влажности 0-98%, однако, при средней погрешности 2% измерения при влажности более 90% имеют погрешность до 6%.

Основным недостатком известных емкостных преобразователей является существенное увеличение погрешности измерений в атмосфере с высокой влажностью.

Наиболее близким по технической сущности является ПОЛИМЕРНАЯ ВЛАГОЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ДАТЧИКОВ ВЛАЖНОСТИ РЕЗИСТИВНОГО ТИПА (патент РФ №2109778), включающая азотсодержащий полимер следующего состава, мас. %: полиамидоимид - 52,3-58,5; полиэтиленгликоль - 41,5-47,7.

Недостатком прототипа является невысокая стабильность работы датчика при больших перепадах влажности и температуры окружающей среды, а также высокая инертность датчика.

Цель изобретения состоит в обеспечении стабильности датчика при работе в условиях широкого диапазона изменения влажности и температуры.

Технический результат состоит в снижении погрешностей измерения, уменьшении инертности датчика, линеаризации его характеристики, обеспечении высокой температурной стабильности и высокой надежности использования.

Технический результат достигается за счет того, что на медную фольгу осаждают пленку мультиграфена, вырезают из нее заготовку датчика нужной формы и размеров, к местам расположения контактов на заготовке приклеивают стеклянную подложку и сверху наносят защитный слой требуемой формы, стравливаю фольгу с незащищенных участков, промывают и высушивают заготовку, а также удаляют защитный слой с электрических контактов.

С использованием способа получают датчик влажности, который содержит подложку, на которой установлена мультиграфеновая пленка, заданной формы и размеров, на окончаниях которой размещена пара электрических контактов. Пленка мультаграфена содержит, по крайней мере, 2 слоя графена. Подложка может быть выполнена из стекла.

Новизной изобретения является использование мультиграфена (не менее 2 слоев графена) для измерения влажности окружающей среды, которое обеспечивает прямо пропорциональную характеристику изменения сопротивления датчика в зависимости от изменения влажности окружающей среды и высокую температурную стабильность.

Краткое описание чертежей

На Фиг. 1 представлен общий вид датчика измерения влажности. На Фиг. 2 показан график относительного изменения активного сопротивления датчика в зависимости от относительной влажности (RH) и времени.

Осуществление изобретения

Датчик содержит подложку 1, на которой размещена мультиграфеновая пленка 2. На окончаниях пленки установлены металлические электроды 3.

Для изготовления датчика на медную фольгу из газовой среды методом CVD осаждают несколько слоев графена, по крайней мере, 2 слоя. Для снижения чувствительности датчика количество слоев увеличивают.

Далее из фольги вырезают требуемой формы и размеров заготовку датчика.

После этого окончания заготовки, к которым будут крепиться электрические контакты, приклеивают к стеклянной подложке и сверху наносят защитный слой.

Процесс изготовления датчиков заканчивается стравливанием фольги с незащищенных участков заготовки, ее промывкой, высушиванием и удалением защитного слоя с электрических контактов.

Изготовленный датчик (см. Фиг. 1) размещают в среде, в которой необходимо контролировать влажность, и подводят к электрическим контактам 3 ток заданной силы. В зависимости от текущей влажности окружающей среды устанавливается определенное сопротивление мультиграфеновой пленки 2, которое изменяет значение тока, и по которому определяют абсолютное или относительное значение влажности окружающей среды.

В 2014 году Заявитель изготовил мультиграфеновый датчик влажности и провел ряд экспериментов, при осуществлении которых в качестве эталона использовался промышленный датчик влажности HIH-4000 производства компании «Honeywell».

В результате экспериментов получен график (см. Фиг. 2) относительного изменения активного сопротивления датчика в зависимости от относительной влажности (RH) и времени, за R0 взято значение сопротивления датчика при RH 20%.

При проведении экспериментов Заявителем установлено, что:

- при увеличении количества слоев мультиграфена чувствительность датчика падает;

- с увеличением влажности сопротивление мультиграфеновой пленки возрастает;

- датчик сохраняет работоспособность после намокания;

- датчик имеет высокую стабильность при значительных вариациях температуры окружающей среды.

Положительными техническими эффектами от использования изобретения являются:

- простота изготовления датчиков, невысокая стоимость изготовления и возможность налаживания массового серийного производства;

- повышение точности измерения благодаря обеспечению высокой температурной стабильности;

- снижение инертности датчика, выражающейся в повышении оперативности измерения влажности окружающей среды;

- линеаризация характеристики датчика в результате обеспечению прямо пропорциональной зависимости сопротивления датчика от влажности окружающей среды;

- высокая надежность использования датчика, в т.ч. после намокания, датчик продолжает работать.

Способ изготовления датчика влажности, характеризующийся тем, что на медную фольгу осаждают пленку мультиграфена, вырезают из нее заготовку датчика нужной формы и размеров, к местам расположения контактов на заготовке приклеивают стеклянную подложку и сверху наносят защитный слой требуемой формы, стравливают фольгу с незащищенных участков, промывают и высушивают заготовку, а также удаляют защитный слой с электрических контактов.
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДАТЧИКА ВЛАЖНОСТИ
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДАТЧИКА ВЛАЖНОСТИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 52.
10.02.2013
№216.012.22df

Способ лечения синдрома раздраженного кишечника

Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения синдрома раздраженного кишечника. Применяют маломинерализованную гидрокарбонатную натриевую минеральную воду «Абалахская» (АМВ) со слабощелочной реакцией водной среды. Курс комплексного лечения составляет 21 день, в том числе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474429
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.2649

Способ гибки заготовок профилей

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к определению параметров гибки профилей в виде проката, сварных балок. Прикладывают изгибающие усилия и стесняющие усилия на стенку профиля. При учете стеснения стенки профиля в аксиальном направлении относительное изгибающее усилие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475321
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.03.2013
№216.012.2d5c

Биологически активная добавка актопротекторного, адаптогенного действия из растительного сырья и способ ее получения

Изобретение относится к биофармацевтической промышленности, а именно к биопрепарату актопротекторного, адаптогенного действия. Способ получения биологически активной добавки, обладающей актопротекторным и адаптогенным действием, характеризующийся тем, что сухую смесь измельченных слоевищ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477143
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e2d

Способ укрепления крутых откосов

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке глубоких горизонтов кимберлитовых трубок в условиях криолитозоны Севера. Способ укрепления крутых откосов включает проходку подземной выработки по периметру карьера за пределами зоны сдвижения горных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477352
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e41

Способ укрепления уступа карьера

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для укрепления уступа карьера. Техническим результатом является повышение эффективности и надежности укрепления локальных участков трещиноватого породного массива. Способ включает проходку подземной выработки по периметру карьера в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477372
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.04.2013
№216.012.3614

Способ изготовления криволинейных сварных ребер жесткости

Изобретение относится к обработке металлов, в частности к технологии изготовления криволинейных сварных ребер жесткости для ответственных изделий судостроения и других отраслей промышленности. Из листа вырезают заготовки полки и стенки с криволинейной формой концевых участков по заданным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479397
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.06.2013
№216.012.475c

Способ изготовления ребристых панелей

Изобретение может быть использовано для изготовления дуговой сваркой металлических изделий из отдельных листовых элементов. На металлический лист устанавливают набор ребер, фиксируют и приваривают его к листу. Предварительно выполняют разделку кромок с каждой стороны ребра. Фиксацию ребер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483848
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.485f

Полимерная композиция триботехнического назначения

Изобретение относится к полимерным композитным антифрикционным материалам. Полимерная композиция содержит политетрафторэтилен, синтетическую шпинель магния с удельной поверхностью 170-200 м/г и механоактивированный серпентинит. Изобретение позволяет повысить долговечность и работоспособность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484107
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.08.2013
№216.012.6414

Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения

Изобретение относится к теплоизоляционным ячеистым бетонам неавтоклавного твердения и может быть использовано при изготовлении теплозащитных конструкций зданий и сооружений. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения содержит, мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491257
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.6700

Способ изготовления шпангоута

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовления шпангоутов из профилей проката, а также из тавровых балок, полученных сваркой из отдельных листовых элементов. Гибку осуществляют в штампе последовательными нажатиями, между которыми перемещают заготовку и с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492015
Дата охранного документа: 10.09.2013
Показаны записи 1-10 из 60.
10.02.2013
№216.012.22df

Способ лечения синдрома раздраженного кишечника

Изобретение относится к медицине и предназначено для лечения синдрома раздраженного кишечника. Применяют маломинерализованную гидрокарбонатную натриевую минеральную воду «Абалахская» (АМВ) со слабощелочной реакцией водной среды. Курс комплексного лечения составляет 21 день, в том числе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474429
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.02.2013
№216.012.2649

Способ гибки заготовок профилей

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к определению параметров гибки профилей в виде проката, сварных балок. Прикладывают изгибающие усилия и стесняющие усилия на стенку профиля. При учете стеснения стенки профиля в аксиальном направлении относительное изгибающее усилие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475321
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.03.2013
№216.012.2d5c

Биологически активная добавка актопротекторного, адаптогенного действия из растительного сырья и способ ее получения

Изобретение относится к биофармацевтической промышленности, а именно к биопрепарату актопротекторного, адаптогенного действия. Способ получения биологически активной добавки, обладающей актопротекторным и адаптогенным действием, характеризующийся тем, что сухую смесь измельченных слоевищ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477143
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e2d

Способ укрепления крутых откосов

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при открытой разработке глубоких горизонтов кимберлитовых трубок в условиях криолитозоны Севера. Способ укрепления крутых откосов включает проходку подземной выработки по периметру карьера за пределами зоны сдвижения горных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477352
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e41

Способ укрепления уступа карьера

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для укрепления уступа карьера. Техническим результатом является повышение эффективности и надежности укрепления локальных участков трещиноватого породного массива. Способ включает проходку подземной выработки по периметру карьера в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477372
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.04.2013
№216.012.3614

Способ изготовления криволинейных сварных ребер жесткости

Изобретение относится к обработке металлов, в частности к технологии изготовления криволинейных сварных ребер жесткости для ответственных изделий судостроения и других отраслей промышленности. Из листа вырезают заготовки полки и стенки с криволинейной формой концевых участков по заданным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479397
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.06.2013
№216.012.475c

Способ изготовления ребристых панелей

Изобретение может быть использовано для изготовления дуговой сваркой металлических изделий из отдельных листовых элементов. На металлический лист устанавливают набор ребер, фиксируют и приваривают его к листу. Предварительно выполняют разделку кромок с каждой стороны ребра. Фиксацию ребер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483848
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.485f

Полимерная композиция триботехнического назначения

Изобретение относится к полимерным композитным антифрикционным материалам. Полимерная композиция содержит политетрафторэтилен, синтетическую шпинель магния с удельной поверхностью 170-200 м/г и механоактивированный серпентинит. Изобретение позволяет повысить долговечность и работоспособность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484107
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.08.2013
№216.012.6414

Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения

Изобретение относится к теплоизоляционным ячеистым бетонам неавтоклавного твердения и может быть использовано при изготовлении теплозащитных конструкций зданий и сооружений. Сырьевая смесь для изготовления теплоизоляционного ячеистого бетона неавтоклавного твердения содержит, мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002491257
Дата охранного документа: 27.08.2013
10.09.2013
№216.012.6700

Способ изготовления шпангоута

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам изготовления шпангоутов из профилей проката, а также из тавровых балок, полученных сваркой из отдельных листовых элементов. Гибку осуществляют в штампе последовательными нажатиями, между которыми перемещают заготовку и с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492015
Дата охранного документа: 10.09.2013
+ добавить свой РИД