CS235895B1

CS235895B1 - Surface wetting sensor for solid materials

Info

Publication number: CS235895B1
Application number: CS838815A
Authority: CS
Inventors: Vlastimil Kosek
Original assignee: Vlastimil Kosek
Priority date: 1983-11-25
Filing date: 1983-11-25
Publication date: 1985-05-15
Also published as: CS881583A1

Abstract

Zařízení se týká oho'ru klimatotechnických měření a řeší problém přímé kontroly ovlhčování pevných materiálů umístěných uvnitř kryptoklimatických systémů. Podstata vynálezu spočívá v tom, že snímač povrchového ovlhčení, skládající se z elektrod připevněných na pružné, elektricky nevodivé fólii, má aktivní indikační zónu, tvořenou ve vodě rozpustnou disociující pevnou látkou se standardní hodnotou napětí vodních par jejího nasyceného roztoku. Toto řešení dovoluje nepřetržitou kontrolu dosažení standardních limitních podmínek pro vznik Ovlhčování povrchu pevných materiálů, na kterých je snímač připevněn. Aktivní indikační zóna je tvořena pevnou, ve vodě se disociující látkou se standartní hodnotou napětí vodních par nasyceného roztoku. Vynález je možno využít v kryptoklimatických a mikroklimatických systémech elektronických zařízení, v oblasti korozního inženýrství, v meteorologii, ve vzduchotechnických zařízeních a podobně.The device relates to the field of climate measurements and solves the problem of direct control of humidification of solid materials located inside cryptoclimatic systems. The essence of the invention lies in the fact that the surface humidification sensor, consisting of electrodes attached to a flexible, electrically non-conductive foil, has an active indication zone formed by a water-soluble dissociating solid substance with a standard value of the water vapor tension of its saturated solution. This solution allows continuous control of the achievement of standard limit conditions for the formation of humidification of the surface of solid materials on which the sensor is attached. The active indication zone is formed by a solid, water-dissociating substance with a standard value of the water vapor tension of a saturated solution. The invention can be used in cryptoclimatic and microclimatic systems of electronic devices, in the field of corrosion engineering, in meteorology, in air-conditioning devices and the like.

Description

Předmětem vynálezu je snímač ovlhčení povrchu, umožňující přímou kontrolu vzniku a trvání kapalné vodní fáze, způsobené adsorpcí nebo kondenzací vodních par na pevných površích.The subject of the invention is a surface wetting sensor which allows direct control of the formation and duration of the liquid aqueous phase caused by the adsorption or condensation of water vapor on solid surfaces.

Současné snímače pro přímou indikaci ovlhčení povrchu atmosférickou vlhkostí jsou principiálně zaležené na elektrodovém pasivním nebo aktivním systému, umisťovaném na kontrolovaném povrchu. Aktivní snímače pracují na principu měření elektrochemického potenciálu, vznikajícího při ovlhčení mezi dvěma galvanicky stykovanými elektrodami, pasivní snímače reagují na ovlhčení změnou elektrických vlastností izolačního materiálu, oddělujícího kontrolní elektrody. Uvedené snímače, které vyhovují v podmínkách měření na volné atmosféře, vykazují v kryptoklimatickýoh, případně mikroklimatických systémech závažné nedostatky. U snímačů s galvanicky stykovanými elektrodami je jejich použití v těchto prostředích omezováno nepostačující citlivostí v oblasti nízké úrovně ovlhčení, a aktivní snímače vykazují nízkou selektivitu registrovaných údajů jako důsledek variability elektrické vodivosti atmosférického kondenzátu,Current sensors for direct indication of atmospheric moisture surface wetting are principally based on a passive or active electrode system placed on a controlled surface. Active sensors work on the principle of measuring the electrochemical potential generated by the humidification between two electrically contacted electrodes, the passive sensors react to the humidification by changing the electrical properties of the insulating material separating the control electrodes. The above-mentioned sensors, which are suitable for measuring in the open air, have serious deficiencies in cryptoclimatic or microclimate systems. Sensors with electrically contacted electrodes are limited in their use in these environments by insufficient sensitivity in the low humidification range, and active sensors show low selectivity of registered data due to the variability of the electrical conductivity of atmospheric condensate,

Uvedené nedostatky odstraňuje snímač povrchového ovlhčení pevných materiálů, skládající se podle tohoto vynálezu z pružné, elektricky nevodivé podložky, na které jsou připevněny elektrody. Jeho podstata spočívá v tom, že mezi elektrodami je aktivní indikační zó* na s částicemi pevné, ve vodě se disociující látky, zakotvenými na vrstvě adheziva tak, že tvoří souvislou pružnou vrstvu. Jednotlivé částice této vrstvy vyčnívají svým volným povrchem do měřeného prostoru a zachovávají si svoje sorpční i desorpční vlastnosti, princip funkce snímače spočívá v tom, že při překročení rovnovážné tenze vod nich par nad indikační zónou snímače dojde k jejich sorpci povrchem prášku pevné látky a k vytvoření tenké vrstvy elektrolytu, provázené změnou elektrických vlastností, snímaných elektrodami.These drawbacks are overcome by a surface wetting sensor of solid materials, consisting of a resilient, electrically nonconductive pad on which electrodes are attached. It is based on the fact that between the electrodes there is an active indicator zone with particles of a solid, water-dissociating substance anchored on the adhesive layer so as to form a continuous elastic layer. Individual particles of this layer protrude by their free surface into the measured space and retain their sorption and desorption properties, the principle of the sensor function is that when exceeding the equilibrium pressure of water vapor above the indicator zone of the sensor their sorption surface solid powder and create a thin electrolyte layer, accompanied by a change in the electrical properties sensed by the electrodes.

Výhody snímače ovlhčení podle vynálezu spočívají v tom, že vytvoření aktivní indikační zóny umožňuje získat standardní a selektivní údaje o podmínkách ovlhčování povrchů pevných látek umis2Advantages of the humidification sensor according to the invention are that the creation of an active indication zone makes it possible to obtain standard and selective data on the humidification conditions of solid surfaces.

235 895 těných v krypto klimatických systémech a že lze výběrem pevné, ve vodě disociující látky nebo směsí látek měnit jejich aplikační rozsah.235 895 in crypto climate systems and that their application range can be varied by selecting a solid, water-dissociating substance or mixture of substances.

Příklad tohoto vynálezu je uveden na fřipojanam v v krase,, Mg naobf. 1 ja bokorys snúmača a na obr. 2 ja sni mača.An example of this invention is shown on the bond in the Mg naobf. 1 is a side view of the sensor, and FIG. 2 is a cat.

Snímač se skládá z pružné nosné elektricky nevodivé fólie 1, na které jsou připevněny elektrody vymezující prostor aktivní indikační zóny 3.· Pružná, elektricky nevodivá fólie 1 musí umožňovat dobrý přestup tepla z měřeného předmětu na elektrodový systém s aktivní indikační zónou 2· Elektrody 2, připevněné na pružné fólii 1, které slouží po připájení vodičů 4 h přenosu elektrického signálu mezi snímačem a vyhodnocovacím zařízením, jsou z nekorodujícího materiálu v doporučené tlouštce 0,1 až 0,2 mm. Prostor aktivní indikační zóny 3. je vyplněn vrstvou 3, tvořenou buň ve vodě málo rozpustnou disociující pevnou látkou, anebo směsí ve vodě rozpustné látky s málo rozpustnou nebo nerozpustnou, zakotvenou na adhezivu 6. Povrch této pevné látky, směřující do prostředí kryptoklimatického systému, musí zachovávat její sorpční vlastnosti. Obvyklá tlouětka vrstvy 2 pevné látky se pohybuje v rozmezí 0,05 až 0,1 mm. Měření ovlhčení tímto snímačem spočívá v jeho přilepení na povrch kontrolovaného materiálu a po připojení na vyhodnocovací zařízení se registruje průběh změny elektrických vlastností vrstvy 2 pevné látky, ke kterým dochází při překročení limitní hodnoty tlaku vodních par vzduchu nad aktivní indikační zónou 3 snímače. Volbou pevné látky indikační zóny lze snímač přizpůsobit pro požadovaný aplikační rozsah. Vytvoření aktivní-indikační zóny 3. spočívá v tom, že prostor této zóny 3 je opatřen lepicím materiálem 6 ve formě, která umožňuje přilepení tenké souvislé vrstvy 2 částic pevné, ve vodě se disociující látky tak, že větší část jejich povrchu volně vyčnívá do měřeného prostoru. Pro tyto účely je do mezery mezi elektrodami, vytvářející aktivní zónu 3, naneseno adhezivum 6, např. dvousložkový polyuretanový lak, který se nechá předpolymerovat a do zželatinované hmoty je nanesen prášek pevné, ve vodě se disociující látky. To umožňuje volné vyčnívání jednotlivých částí tvořících souvislou vrstvu 2 ^na<3 úroveň povrchu adheziva 6 a zachování sorpčních a desorpčních vlastností pevné látky. Se stejným vásledkem lze pro účely zakotvení jednotlivých částic v adhezivu 6 použít tavné lepidlo.The sensor consists of a resilient carrier electrically non-conductive foil 1, on which electrodes defining the area of the active indicator zone 3 are attached. · The resilient, electrically non-conductive foil 1 must allow good heat transfer from the measured object to the electrode system with active indicator zone 2 mounted on the flexible film 1, which after soldering the conductors 4 h of the transmission of the electrical signal between the sensor and the evaluation device, are made of corrosion-resistant material in the recommended thickness of 0.1 to 0.2 mm. The space of the active indicator zone 3 is filled with a layer 3 formed by a cell of a water-soluble dissociating solid or a mixture of a water-soluble substance with a low-soluble or insoluble anchored on an adhesive 6. The surface of this solid facing the cryptoclimatic system must maintain its sorption properties. The usual thickness of the solid layer 2 ranges from 0.05 to 0.1 mm. The measurement of the humidification by this sensor consists in its sticking to the surface of the controlled material and after connection to the evaluation device, the course of change of electrical properties of the solid layer 2 occurring when the water vapor pressure limit value is exceeded above the active indication zone 3 of the sensor is registered. By selecting the solid of the indicator zone, the sensor can be adapted to the required application range. The formation of the active-indicating zone 3 consists in that the space of this zone 3 is provided with an adhesive material 6 in a form which allows a thin continuous layer 2 of particles of solid, water-dissociating substance to adhere so that most of their surface protrudes freely into the measured space. For this purpose, an adhesive 6, for example a two-component polyurethane lacquer, is applied to the gap between the electrodes forming the core 3, for example a two-component polyurethane lacquer which is prepolymerized and a powder of a solid, water dissociating substance is applied. This allows the individual parts forming the continuous layer 2 ^to protrude freely ^{to <} 3 the surface level of the adhesive 6 and preserve the sorption and desorption properties of the solid. With the same result, a hot melt adhesive can be used to anchor the individual particles in the adhesive 6.

Claims

A surface wetting sensor for solid materials having an active indicator zone positioned on a resilient electrically conductive non-conductive film between electrodes, characterized in that the active indicator zone (3) is formed by particles of a solid, water-dissociating substance anchored to the adhesive layer (6) .

t

Surface wetting sensor of solid materials according to claim 1, characterized in that the solid particles form a continuous elastic layer (5) on the adhesive (6).

Surface wetting sensor according to Claims 1 and 2, characterized in that the solid particles are anchored to the adhesive layer (6) such that they protrude therefrom through a free surface having both sorption and desorption properties.

4. The surface wetting sensor of solid materials according to items 1, 2 and 3, characterized in that the solid particles are water-soluble.

5. The surface wetting sensor of solid materials according to claim 1, 2 and 3 _, characterized in that the solid particles are a mixture of two substances, one of which is soluble and the other insoluble.