一种利用双腔体氧化锆测量湿度的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用双腔体氧化锆测量湿度的装置，过滤器设置于氧化锆电解质基体一端的端面上，氧化锆电解质基体该端的端面向内开设有第一、第二氧化锆腔体，氧化锆电解质基体该端的端面上在第一、第二氧化锆腔体的口部分别设有第一、第二阴极电极；氧化锆电解质基体另一端的端面设有公共电极阳极；加热器与氧化锆电解质基体该端相对；第一阴极电极、第二阴极电极和公共电极阳极均采用带有微孔的铂金电极；第一电压源的两极分别与第一阴极电极和公共电极阳极连接，第二电压源的两级分别与第二阴极电极和公共电极阳极连接。本实用新型专利技术以氧化锆固体电解质为基体，能够在500℃以内的高温环境下测量环境中的湿度。以内的高温环境下测量环境中的湿度。以内的高温环境下测量环境中的湿度。

【技术实现步骤摘要】
一种利用双腔体氧化锆测量湿度的装置


[0001]本技术属于高温湿度仪
，具体涉及一种利用双腔体氧化锆测量湿度的装置。

技术介绍

[0002]现有的湿度测量方法包括：冷凝法、干湿球法、重量法、阻容法、激光法等。以上湿度测量方法各有利弊，尤其在高温环境(如100℃以上)中湿度测量的准确性降低或者不能适用于高温环境之中。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的问题，本技术的目的提供一种利用双腔体氧化锆测量湿度的装置，本技术以氧化锆固体电解质为基体，能够在500℃以内的高温环境下测量环境中的湿度。
[0004]本技术采用的技术方案如下：
[0005]一种利用双腔体氧化锆测量湿度的装置，包括过滤器、氧化锆电解质基体、加热器、第一电压源和第二电压源；
[0006]过滤器设置于氧化锆电解质基体一端的端面上，氧化锆电解质基体该端的端面向内开设有第一氧化锆腔体和第二氧化锆腔体，氧化锆电解质基体该端的端面上在第一氧化锆腔体和第二氧化锆腔体的口部分别设有第一阴极电极和第二阴极电极；
[0007]氧化锆电解质基体另一端的端面设有公共电极阳极；加热器与氧化锆电解质基体该端相对，用于对氧化锆电解质基体加热；
[0008]第一阴极电极、第二阴极电极和公共电极阳极均采用带有微孔的铂金电极；
[0009]第一电压源的两极分别与第一阴极电极和公共电极阳极连接，第二电压源的两级分别与第二阴极电极和公共电极阳极连接；
[0010]优选的，所述过滤器采用陶瓷过滤器。/>[0011]优选的，所述加热器采用热电偶加热器。
[0012]优选的，所述第一氧化锆腔体和第二氧化锆腔体的形状相同、大小相同。
[0013]优选的，第一氧化锆腔体和第二氧化锆腔体的形状为长方体空腔。
[0014]优选的，第一阴极电极和第二阴极电极的形状相同、大小相同，第一阴极电极和第一氧化锆腔体同中心设置，第二阴极电极和第二氧化锆腔体同中心设置。
[0015]优选的，所述第一电压源的输出电压为0.5～1伏特。
[0016]优选的，所述第二电压源的输出电压为1～2伏特。
[0017]优选的，本技术利用双腔体氧化锆测量湿度的装置还包括微控制电路，第一阴极电极、第二阴极电极和公共电极阳极分别通过第一电极引线、第二电极引线和公共电极引线与微控制电路连接；
[0018]微控制电路能够通过第一电极引线和公共电极引线采集干氧电流并计算干氧浓
度；
[0019]微控制电路能够通过第二电极引线和公共电极引线采集湿氧电流并计算湿氧浓度。
[0020]本技术具有如下有益效果：
[0021]本技术以氧化锆固体电解质为基体，因此能够在500℃以内的高温环境下测量环境中的湿度。并且本技术集成一体的湿度测量仪或单个湿度传感器，因此体积小巧，。利用本技术可同时测量得到氧气浓度和湿度，实现一机两用。利用本技术可实时测量出氧气浓度和湿度，测试时间短，过程简单。
附图说明
[0022]图1为本技术利用双腔体氧化锆测量湿度的装置的结构示意图。
[0023]图中：1陶瓷过滤器；2第一氧化锆腔体；3第二氧化锆腔体；4第一铂金电极阴极；5第二铂金电极阴极；6氧化锆电解质基体；7铂金公共电极阳极；8热电偶加热器；9第二电极引线；10公共电极引线；11第一电极引线。
具体实施方式
[0024]下面结合附图和实施例来对本技术作进一步的说明。
[0025]参见图1所述的两只相同的氧化锆腔体并列排放，陶瓷过滤器分别置于氧化锆腔体凹槽上方，带有微孔的铂金电极分贴合于两只氧化锆腔体凹槽上方和陶瓷过滤器之间，氧化锆基体底部贴合一个公共带有微孔的铂金电极，以上部件底部放置有一个热电偶加热器，铂金电极均拉出引线与外部微控制电路连接。
[0026]具体的，本技术利用双腔体氧化锆测量湿度的装置，包括陶瓷过滤器1、氧化锆电解质基体6、热电偶加热器8、微控制电路、0.5～1伏特的第一电压源和1～2伏特的第二电压源；陶瓷过滤器1设置于氧化锆电解质基体6的上端面上，陶瓷过滤器1过滤精度1微米，氧化锆电解质基体6上端面向内开设有第一氧化锆腔体2和第二氧化锆腔体3，第一氧化锆腔体2和第二氧化锆腔体3为形状相同、大小相同的长方体空腔，氧化锆电解质基体6的上端面上在第一氧化锆腔体2和第二氧化锆腔体3的口部分别设有第一阴极电极和第二阴极电极，第一阴极电极和第二阴极电极的形状相同、大小相同，第一阴极电极和第一氧化锆腔体2同中心设置，第二阴极电极和第二氧化锆腔体3同中心设置；氧化锆电解质基体6的下端面设有公共电极阳极；热电偶加热器8与氧化锆电解质基体6的下端相对，用于对氧化锆电解质基体6加热；第一阴极电极、第二阴极电极和公共电极阳极均带有微孔且均采用铂金电极，微孔能够限制外部气体扩散进入第一氧化锆腔体2和第二氧化锆腔体3的速度，图1中，第一铂金电极阴极4指的是该第一阴极电极，第二铂金电极阴极5指的是该第二阴极电极，铂金公共电极阳极7指的是该公共电极阳极；第一电压源的两极分别与第一阴极电极和公共电极阳极连接，第二电压源的两级分别与第二阴极电极和公共电极阳极连接；第一阴极电极、第二阴极电极和公共电极阳极分别通过第一电极引线11、第二电极引线9和公共电极引线10与微控制电路连接，微控制电路能够通过第一电极引线11和公共电极引线10采集干氧电流并计算干氧浓度，微控制电路能够通过第二电极引线9和公共电极引线10采集湿氧电流并计算湿氧浓度。
[0027]具体的，本技术的工作原理如下：
[0028]通过热电偶加热器8能够使氧化锆电解质基体6加热温度达到700℃左右的一个值时，氧化锆电解质基体6进入工作状态。
[0029]第一铂金电极阴极4和铂金公共电极阳极7之间加一个大小在0.5～1伏特的电压，第一氧化锆腔体2中的氧气分子被电离后穿过氧化锆电解质基体6到达铂金公共电极阳极7析出。同时，第一氧化锆腔体2外部的气体经过第一铂金电极阴极4上的微孔扩散到第一氧化锆腔体2内部，由于微孔对外部气体扩散速度的限制，使内部氧离子的流动速度达到一个固定值，这就在第一电极引线11到公共电极引线10之间形成一个固定的电流值，也叫做干氧电流，干氧电流大小和外部氧气浓度成正比。
[0030]同样，第二铂金电极阴极3和铂金公共电极阳极7之间加一个大小在1～2伏特的电压，第二氧化锆腔体3中的氧气分子被电离后穿过氧化锆电解质基体6到达铂金公共电极阳极7析出。同时，第二氧化锆腔体3中的水分子会发生电离产生氧离子并与上述氧气产生的氧离子一同穿过氧化锆电解质基体6，同时，第二氧化锆腔体3外部的气体经过第二铂金电极阴极5上的微孔扩散到第二氧化锆腔体3内部，由于微孔对外部气体扩散速度的限制，使内部氧离子的流动速度达到一个固定值，这就在第二电极引线9到公共电极引线10之间形成一个固定的电流值，也叫做湿氧电流，湿氧电流大小和外部氧气和水分浓度成正比。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用双腔体氧化锆测量湿度的装置，其特征在于，包括过滤器、氧化锆电解质基体(6)、加热器、第一电压源和第二电压源；过滤器设置于氧化锆电解质基体(6)一端的端面上，氧化锆电解质基体(6)该端的端面向内开设有第一氧化锆腔体(2)和第二氧化锆腔体(3)，氧化锆电解质基体(6)该端的端面上在第一氧化锆腔体(2)和第二氧化锆腔体(3)的口部分别设有第一阴极电极和第二阴极电极；氧化锆电解质基体(6)另一端的端面设有公共电极阳极；加热器与氧化锆电解质基体(6)该端相对，用于对氧化锆电解质基体(6)加热；第一阴极电极、第二阴极电极和公共电极阳极均采用带有微孔的铂金电极；第一电压源的两极分别与第一阴极电极和公共电极阳极连接，第二电压源的两级分别与第二阴极电极和公共电极阳极连接。2.根据权利要求1所述的一种利用双腔体氧化锆测量湿度的装置，其特征在于，所述过滤器采用陶瓷过滤器(1)。3.根据权利要求1所述的一种利用双腔体氧化锆测量湿度的装置，其特征在于，所述加热器采用热电偶加热器(8)。4.根据权利要求1所述的一种利用双腔体氧化锆测量湿度的装置，其特征在于，所述第一氧化锆腔体(2)和第二氧化锆腔体(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李斌，
申请(专利权)人：西安鼎研科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：