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Beschreibung
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Gegenstand der Erfindung ist ein Feuchtigkeitsmeßfühler bzw. eine
Feuchtigkeitsmeßsonde, die insbesondere im Hinblick auf die Materialzusammensetzung
ihrer feuchtigkeitsempfindlichen Schicht verbessert ist.
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Feuchtigkeitsmeßfühler sind im allgemeinen so aufgebaut, daß sie auf
einem isolierenden Substrat einander gegenüberliegende Elektroden aufweisen und
auf der Oberfläche des isolierenden Substrats mindestens zwischen den einander gegenüberliegenden
Elektroden eine feuchtigkeitsempfindliche Schicht oder ein feuchtigkeitsempfindlicher
Film vorliegt. Die feuchtigkeitsempfindliche Schicht umfaßt ein Material, welches
eine vorbestimmte Feuchtigkeits/Widerstands-Charakteristik aufweist. Dabei ist der
innere Widerstandswert der feuchtigkeitsempfindlichen Schicht in Abhängigkeit von
der Umgebungsfeuchtigkeit variabel, so daß über den Widerstandswert des Feuchtigkeitsmeßfühlers
die Feuchtigkeit gemessen werden kann.
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Bei einem herkömmlichen Feuchtigkeitsmeßfühler wird eine Schicht aus
einem organischen Material, wie Cellulose, verwendet, die pulverförmigen Kohlenstoff
enthält. Der Nachteil dieser Feuchtigkeitsmeßfühler ist darin zu sehen, daß das
organische Material sich mit der Zeit verändert, so daß keine stabile Meßcharakteristik
erreicht werden kann.
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Ein weiteres Beispiel von herkömmlichen Feuchtigkeitsmeßfühlern sind
jene, die als feuchtigkeitsempfindliche Schicht ein Metalloxid, wie Fe2O3, Fe304,
Al2O3, Cr203 und dergleichen aufweisen. Dabei wird die feuchtigkeitsempfindliche
Schicht durch Aufdampfen, Aufsputtern oder
anderweitiges Aufbringen
dieser Metalloxide gebildet. Es hat sich gezeigt, daß eine dünne Schicht oder ein
dünner Film eines solchen Metalloxids ein überlegenes Absorptionsverhalten besitzt.
Mit diesen Feuchtigkeitsmeßfühlern kann die Anderung der Feuchtigkeit über die Anderung
des elektrischen Widerstands aufgrund der absorbierten Feuchtigkeit gemessen werden.
Ein Vorteil dieser Feuchtigkeitsmeßfühler ist darin zu sehen, daß ihre feuchtigkeitsempfindliche
Schicht ein schnelles Ansprechen zeigt.
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Sie besitzen jedoch den Nachteil, daß sie einen relativ hohen Widerstandswert
aufweisen und die Messung geringer Feuchtigkeitswerte schwierig ist.
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Ein drittes Beispiel von herkömmlichen Feuchtigkeitsmeßfühlern verwendet
keramische Halbleiter. Wenngleich die keramischen Halbleiter ausgezeichnete Wärmebeständigkeiten
aufweisen, leiden sie an dem Nachteil, daß sie einen hohen spezifischen Widerstand
aufweisen und im Vergleich zu jenen Feuchtigkeitsmeßfühlern mit einer feuchtigkeitsempfindlichen
Schicht auf der Grundlage eines organischen Widerstandsfilms, wie sie als erstes
Beispiel angesprochen sind, kostspielig sind.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, die oben
angesprochenen Probleme der herkömmlichen Feuchtigkeitsmeßfühler zu überwinden und
einen Feuchtigkeitsmeßfühler zu schaffen, der eine große Änderung des Widerstandswerts
in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit zeigt, eine hohe Lebensdauer aufweist und selbst
bei geringen Feuchtigkeitsgehalten reproduzierbare genaue Meßwerte ergibt.
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Diese Aufgabe wird nun gelöst durch den Feuchtigkeitsmeßfühler gemäß
Hauptanspruch. Die Unteransprüche betreffen besonders bevorzugte Ausführungsformen
dieses Erfindungs-
gegenstands.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Feuchtigkeitsmeßfühler mit
einem isolierenden Substrat, auf der Oberfläche des isolierenden Substrats im Abstand
voneinander ausgebildeten ersten und zweiten Elektroden und einer auf der Oberfläche
des isolierenden Substrats angeordneten feuchtigkeitsempfindlichen Schicht, die
mindestens den Bereich zwischen den einander gegenüberliegenden Elektroden bedeckt,
und der dadurch gekennzeichnet ist, daß die feuchtigkeitsempfindliche Schicht (a)
mindestens einen Vertreter der leitende Pulver und Halbleiterpulver umfassenden
Gruppe, (b) einen pulverförmigen festen Elektrolyt und (c) ein organisches Polymer,
welches mindestens zum Teil mit einer Zirkoniumverbindung vernetzt ist, enthält.
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Als leitendes Pulver können pulverförmiger Kohlenstoff und Metallpulver,
wie Palladiumpulver oder dergleichen, verwendet werden. Als Halbleiterpulver kann
man pulverförmiges CrO2, NiO, Fe304, ZnO, SnO2, MnO2, TiO2x und halbleitende Titanate,
wie Halbleiter aus der Bariumtitanatgruppe, Halbleiter aus der Strontiumtitanatgruppe
und dergleichen einsetzen.
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Als pulverförmigen festen Elektrolyt kann man Protonenleiter und Alkaliionenleiter
einsetzen. Beispiele für Protonenleiter sind H3Mo12PO4029H2O, H3W12PO4029H2O, H8U02P04
4H20, hydratisiertes H3O+ ß-Al2O3, hydratisiertes 3 ß"-Al2O3, NH4+/H(H2O)x+ß"Al2O3,
Montmorillonitaustauscher in der H -Form, Sb205-4H20 und SnO2.3H2O.
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Beispiele für Alkaliionenleiter sind Na -ßAl2O3, Na+-ß"Al2O3, Na3Zr2PSi2O12,
Li14Zn+(GeO4)4, Li4AlO4, Li4B7O12Cl, LiI+40 Mol-% Al203, Li -ßAl2O3, Li+ -B" Al2O3,
K+-BAl2O3,
K+-ß"Al203 K1,6Mg0,8 7,206,. K1,76 1,76 7,12 16' Li3VO4 und Li4GeO4.
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Als organisches Polymer, das zumindest teilweise mit einer Zirkoniumverbindung
vernetzt ist, kann man Epoxidharze, Ethylcellulose, Polyvinylalkohol, wasserlösliche
Polymere, Siliconharze, Fluorharze und dergleichen verwenden. Das mit der Zirkoniumverbindung
vermischte organische Polymer wird erhitzt, wodurch mindestens in einem Teil des
organischen Polymers Brücken gebildet werden.
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Als Zirkoniumverbindung kann man Zirkoniumoxidchlorid, Zirkoniumacetat
und durch Hydratation dieser Salze gebildete Derivate verwenden.
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Die feuchtigkeitsempfindliche Schicht des erfindungsgemäßen Feuchtigkeitsmeßfühlers
kann mindestens einen Vertreter aus den oben angegebenen Gruppen von Verbindungen
enthalten.
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Der Vernetzungsgrad des mit der Zirkoniumverbindung vernetzten organischen
Polymers kann durch Anderung des Mischungsverhältnisses der Verbindungen, durch
die angewandte Temperatur oder andere Bedingungen beeinflußt werden. Im Hinblick
auf das Mischungsverhältnis der Bestandteile der feuchtigkeitsempfindlichen Schicht
ist festzustellen, daß das leitende Pulver und/oder das Halbleiterpulver sowie der
pulverförmige feste Elektrolyt die Hauptmenge ausmachen, während der Rest durch
das mit der Zirkoniumverbindung vernetzte organische Polymer gestellt wird.
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Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Feuchtigkeitsmeßfühlers
ist die Anwendung eines pulverförmigen festen Elektrolyts. Durch die Verwendung
eines pulverförmigen festen Elektrolyts ergibt sich der Vorteil, daß die
Ionenleitung
durch Adsorption von Wasser erleichtert wird, so daß der Feuchtigkeitsmeßfühler
eine starke Anderung des Widerstandswerts in Abhängigkeit von Feuchtigkeitsänderungen
zeigt. Weiterhin ergibt sich eine gesteigerte Änderung des Widerstandswerts im Bereich
hoher Feuchtigkeit.
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Feuchtigkeitsmeßfühler, die auf Ionenleitung basieren, besitzen die
Möglichkeit, daß die durch Absorption von Feuchtigkeit erzeugten Ionen in dem Material
verbleiben.
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Wenn dann eine erneute Absorption von Feuchtigkeit erfolgt, kann die
Menge der erzeugten Ionen zu groß sein.
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Wenn andererseits eine inaktive Verbindung gebildet wird, kann die
Menge der erzeugten Ionen zu gering sein. Das Ergebnis hiervon ist, daß eine Verschlechterung
der Charakteristik des Feuchtigkeitsmeßfühlers zu beobachten ist.
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Erfindungsgemäß wird jedoch das oben angesprochene Problem der Veränderung
oder Verschlechterung der Meßcharakteristik durch die Anwendung eines festen Elektrolyts
gelöst. Demzufolge besitzt der erfindungsgemäße Feuchtigkeitsmeßfühler eine Meßcharakteristik
mit hoher Verläßlichkeit und Reproduzierbarkeit und zeigt eine geringere Verschlechterung
oder Veränderung der Meßcharakteristik.
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Weiterhin zeigt der erfindungsgemäße Feuchtigkeitsmeßfühler selbst
im Tauzustand eine geringere Veränderung oder Verschlechterung der Meßcharakteristik
und stellt damit einen ausgezeichneten Taumeßfühler dar.
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Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Feuchtigkeitsmeßfühlers
ist die Verwendung einer Zirkoniumverbindung.
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Die Zirkoniumverbindung besitzt eine hohe Reaktivität und neigt zur
Bildung eines anorganischen Polymers. Wenn die Zirkoniumverbindung mit einem mit
der Zirkoniumverbindung
verträglichen organischen Polymer kombiniert
wird, dient die Zirkoniumverbindung als Vernetzungsmittel und bildet eine -O-Zr-Brücke
mit dem organischen Polymer und stabilisiert in dieser Weise die Struktur der feuchtigkeitsempfindlichen
Schicht. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß die Anwesenheit eines Zirkonium enthaltenden
anorganischen Polymers nicht nur die Schicht als solche verfestigt, sondern bei
der Absorption von Feuchtigkeit auch in starkem Maße den Widerstandswert absenkt,
wenngleich der Widerstandswert der feuchtigkeitsempfindlichen Schicht in trockenem
Zustand sehr hoch ist, so daß in Abhängigkeit von der Feuchtigkeitsabsorption eine
beträchtliche Anderung des Widerstandswerts erreicht wird. Wenngleich die genauen
Hintergründe dieses Verhaltens nicht bekannt sind, wird angenommen, daß durch die
Steigerung des hydrophilen Verhaltens der feuchtigkeitsempfindlichen Schicht durch
Einbringen einer Zirkoniumverbindung als auch durch die Ionenleitfähigkeit des festen
Elektrolyts die Änderungsrate des Widerstandswerts in Abhängigkeit von der absorbierten
Feuchtigkeit vergrößert wird.
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Wenngleich man eine Änderung des elektrischen Widerstands in Abhängigkeit
von der absorbierten Feuchtigkeit selbst bei Anwendung lediglich eines organischen
Polymers beobachtet, ergibt sich selbst im Zustand absorbierter Feuchtigkeit ein
extrem hoher Widerstandswert und es lassen sich keine großen Änderungen des Widerstandswerts
beobachten, was für die praktische Anwendung nachteilig ist.
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Weiterhin ist es äußerst schwierig, die Feuchtigkeits/ Widerstands-Charakteristik
zu variieren. Erfindungsgemäß kann man jedoch selbst bei geringen Feuchtigkeitswerten
relativ große änderungen des Widerstandswerts erreichen.
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Weiterhin kann man erfindungsgemäß durch Änderung des Mischungsverhältnisses
des leitenden Pulvers und/oder des Halbleiterpulvers, des pulverförmigen festen
Elektrolyts,
der Zirkoniumverbindung und des organischen Polymers
den Bereich der Anderung des Widerstandswerts erweitern und damit Feuchtigkeitsmeßfühler
mit der gewünschten Feuchtigkeits/Widerstands-Charakteristik erzeugen. Weiterhin
kann der erfindungsgemäße Feuchtigkeitsmeßfühler sowohl als Taumeßfühler als auch
als Feuchtigkeitsmeßfühler ausgelegt werden.
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Die Erfindung sei im folgenden näher unter Bezugnahme auf die beigefügte
Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Beispiel
eines typischen erfindungsgemäßen Feuchtigkeitsmeßfühlers und Fig. 2 eine graphische
Darstellung, die die Feuchtigkeits/Widerstands-Charakteristiken der Feuchtigkeitsmeßfühler
der Beispiele 1 bis 7 wiedergibt.
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Der erfindungsgemäße Feuchtigkeitsmeßfühler ist im allgemeinen so
aufgebaut, daß auf einem isolierenden Substrat aus Glas, Keramik oder dergleichen
eine feuchtigkeitsempfindliche Schicht so angeordnet wird, daß sie die'auf dem isolierenden
Substrat ausgebildeten, einander gegenüberliegenden Elektroden bedeckt.
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Ein Beispiel des erfindungsgemäßen Feuchtigkeitsmeßfühlers ist in
der Fig. 1 dargestellt. Wie zu erkennen ist, umfaßt der Meßfühler ein isolierendes
Substrat 1 und auf dem isolierenden Substrat 1 angeordnete, einander gegenüberliegende
Elektroden 2 und 3. Die einander gegenüberliegenden Elektroden 2 und 3 sind kammförmig
ausgebildet und so angeordnet, daß die Zinkenbereiche ineinandergeschoben ange-
ordnet
sind bzw. die Zinken der einen Elektrode in den Lücken der anderen kammförmigen
Elektrode angeordnet sind.
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Dann wird eine feuchtiglceitsempfindliche Schicht oder ein feuchtigkeitsempfindlicher
Film 4 auf dem isolierenden Substrat 1 derart ausgebildet, daß er die Oberfläche
des isolierenden Substrats 1 dort bedeckt, wo die einander gegenüberliegenden Elektroden
2 und 3 angeordnet sind.
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So wird die feuchtigkeitsempfindliche Schicht 4 auf der Oberfläche
des isolierenden Substrats 1 mindestens zwischen den Elektroden 2 und 3 angeordnet.
Mit den Endbereichen der entsprechenden gegenüberliegenden Elektroden 2 und 3 sind
Leiteranschlüsse 5 und 6 elektrisch verbunden, über die der Feuchtigkeitsmeßfühler
mit der Meßeinrichtung verbunden wird.
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Im folgenden sei ein Beispiel eines Verfahrens zur Ausbildung der
oben beschriebenen feuchtigkeitsempfindlichen Schicht 4 auf dem isolierenden Substrat
1 erläutert. Man vereinigt die Ausgangsmaterialien in einem vorbestimmten Mischungsverhältnis
und mischt sie gut durch und mischt dann ein Lösungsmittel, wie Ethylalkohol, ein,
um eine pastenartige, gleichmäßig dispergierte Mischung zu erhalten. Die in dieser
Weise erhaltene pastenartige Mischung wird in Form einer Schicht auf die Oberfläche
des isolierenden Substrats 1 aufgebracht, wo die einander gegenüberliegenden Elektroden
2 und 3 ausgebildet sind. Anschließend wird das Ganze auf eine Temperatur von 1000C
bis zu einer Temperatur, bei der die Zirkoniumverbindung nicht zersetzt wird, erhitzt,
so daß in dieser Weise die gewünschte feuchtigkeitsempfindliche Schicht 4 auf dem
isolierenden Substrat 1 erhalten wird.
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Bei dem obigen Beispiel wird nach dem Vermischen der Ausgangsmaterialien
ein Lösungsmittel zugesetzt, um eine pastenartige Mischung zu bilden; es ist jedoch
auch möglich, das Lösungsmittel alternativ zu der Zirkoniumverbindung
zuzugeben
und dann die anderen Materialien zuzusetzen, um in dieser Weise eine pastenartige
Mischung zu bilden.
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Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläuterung der Erfindung,
ohne daß diese jedoch darauf beschränkt sein soll.
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Beispiel 1 Man gibt zu 0,7 g eines Epoxidharzes des Säureanhydridtyps
4,7 g MnO2 als Halbleiterpulver und 3,8 g H3O+-ßAl2O3 als pulverförmigen festen
Elektrolyt. Dann gibt man eine alkoholische Lösung von Zirkoniumoxidchlorid (entsprechend
0,2 g ZrO2) zu, mischt die in dieser Weise erhaltene Mischung gut durch und vermischt
mit Ethylalkohol unter Bildung einer pastenartigen Mischung geeigneter Viskosität.
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Die erhaltene pastenartige Mischung wird in Form einer Schicht auf
die Oberfläche eines isolierenden Substrats aus Aluminiumoxid aufgebracht, auf dem
einander gegenüberliegende Goldelektroden ausgebildet sind. Die einander gegenüberliegenden
Elektroden sind in einem Abstand von 0,5 mm angeordnet.
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Dann mißt man die Anderung des Widerstandswerts des in dieser Weise
erhaltenen Feuchtigkeitsmeßfühlers bei verschiedenen relativen Feuchtigkeiten. Die
Fig. 2 verdeutlicht die Beziehung zwischen der relativen Feuchtigkeit und dem Widerstandswert
(Feuchtigkeits/Widerstands-Charakteristik) des in dieser Weise erhaltenen Meßfühlers.
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Dabei gibt die in der Fig. 2 mit der Bezugsziffer 1 bezeichnete Kurve
die Charakteristik des Meßfühlers dieses Beispiels wieder.
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Weiterhin unterwirft man den Feuchtigkeitsmeßfühler dieses Beispiels
alternierend 1500 Zyklen von trockenen und feuchten Bedingungen unter angelegter
Spannung. In der folgenden Tabelle sind die Widerstandswerte des Feuchtigkeitsmeßfühlers
dieses Beispiels am Anfang und am Ende dieser Untersuchung angegeben.
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Widerstandswert Widerstandswert bei einer Feuch- im Tauzustand tigkeit
von 70 % Anfangswert 1 x 10 Mfl 460 k Wert nach dem Test 1 x 104 MR 360 k Wie aus
der obigen Tabelle hervorgeht, zeigt der erfindungsgemäße Feuchtigkeitsmeßfühler
eine geringe Änderung der Charakteristik bei der oben beschriebenen Betriebsdaueruntersuchung.
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Weiterhin zeigt der erfindungsgemäße Feuchtigkeitsmeßfühler eine gute
Empfindlichkeit zum Nachweis des Tauzustands im Vergleich zu herkömmlichen Feuchtigkeitsmeßfühlern
und kann auch niedrige Feuchtigkeitswerte entsprechend einer relativen Feuchtigkeit
von 20 bis 30 % messen.
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Beispiel 2 Man gibt zu 0,7 g eines Epoxidharzes des Säureanhydridtyps
5,2 g MnO2 als Halbleiterpulver und 3,3 g H30 -ßAl2O3 als pulverförmigen festen
Elektrolyt. Dann gibt man eine alkoholische Lösung von Zirkoniumoxidchlorid zu (entsprechend
0,6 g ZrO2), mischt gut durch, vermischt weiterhin mit Ethylalkohol unter Bildung
einer pastenartigen Mischung der geeigneten Viskosität.
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Dann bildet man nach der Verfahrensweise von Beispiel 1
einen
Feuchtigkeitsmeßfühler. Die in der Fig. 2 dargestellte Kurve 2 verdeutlicht die
relative Feuchtigkeits/ Widerstands-Charakteristik des Meßfühlers von Beispiel 2.
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Wie aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, zeigt der Feuchtigkeitsmeßfühler
dieses Beispiels 2 eine gut proportionale oder lineare Widerstandsänderung in Abhängigkeit
von der relativen Feuchtigkeit.
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Beispiel 3 Durch Auflösen von Ethylcellulose in Ethylenglykolmonobutylether
bildet man 2 g einer 16 %-igen Lösung dieses Materials. Dann gibt man 1,7 g pulverförmiges
MnO2 als Halbleiterpulver und1,4 g pulverförmiges Li +-ßAl 203 als pulverförmigen
festen Elektrolyt zu, mischt gut durch und versetzt mit einer alkoholischen Lösung
von Zirkoniumoxidchlorid (entsprechend 0,16 g ZrO2) unter Bildung einer pastenartigen
Mischung.
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Die pastenartige Mischung wird nach der in Beispiel 1 beschriebenen
Verfahrensweise zur Bildung eines Feuchtigkeitsmeßfühlers verwendet. Die Widerstandswerte
des in dieser Weise erhaltenen Feuchtigkeitsmeßfühlers werden bei verschiedenen
relativen Feuchtigkeiten gemessen. Die in der Fig. 2 dargestellte Kurve 3 verdeutlicht
die erzielten Meßergebnisse.
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Beispiel 4 Nach der Verfahrensweise des Beispiels 3 stellt man einen
Feuchtigkeitsmeßfühler her, wobei man jedoch anstelle von Zirkoniumoxidchlorid Zirkoniumacetat
(entsprechend 40 mg ZrO2) verwendet.
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Die in der Fig. 2 dargestellte Kurve 4 verdeutlicht die
Anderung
des Widerstandswerts in Abhängigkeit von der relativen Feuchtigkeit.
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Beispiel 5 Man bereitet 1 g einer 10 %-igen wäßrigen Lösung von Po-und
lyvinylalkohol und gibt 0,31 g MnO2 und 0,14 g H30 -ßAl2O3 zu. Dann gibt man Zirkoniumoxidchlorid
(entsprechend 0,018 g Zero2) zu und mischt gut durch. Die in dieser Weise erhaltene
pastenartige Mischung wird nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 zur Herstellung
eines Feuchtigkeitsmeßfühlers verwendet, wobei man das Material während 20 Minuten
auf 1200C erhitzt.
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Die in der Fig. 2 dargestellte Kurve 5 verdeutlicht die Anderung des
Widerstandswerts des in dieser Weise gebildeten Feuchtigkeitsmeßfühlers in Abhängigkeit
von der relativen Feuchtigkeit.
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Beispiel 6 Man gibt zu 0,7 g eines Epoxidharzes des Säureanhydridtyps
4,7 g MnO2 und 3,8 g Na -ßAl2O3. Anschließend versetzt man mit einer alkoholischen
Lösung von Zirkoniumoxidchlorid (entsprechend 0,2 g ZrO2) und mischt gut unter Bildung
einer pastenartigen Mischung durch. Die in dieser Weise erhaltene Paste wird nach
der Verfahrensweise von Beispiel 1 zur Herstellung eines Feuchtigkeitsmeßfühlers
verwendet.
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Die Widerstandswerte des in dieser Weise erhaltenen Feuchtigkeitsmeßfühlers
werden bei verschiedenen relativen Feuchtigkeiten gemessen. Die in der Fig. 2 dargestellte
Kurve 6 verdeutlicht die Charakteristik dieses Feuchtigkeitsmeßfühlers. Der Widerstandswert
im Tauzustand be-
trägt 500 k Q.
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Beispiel 7 Zu 0,7 g eines Epoxidharzes vom Säureanhydridtyp gibt man
8,5 g H30 -BAl203 und gibt eine alkoholische Lösung von Zirkoniumoxidchlorid (entsprechend
0,2 g ZrO2) zu. Dann mischt man die Mischung gut durch und verarbeitet die erhaltene
Paste nach der Verfahrensweise von Beispiel 1 zu einem Feuchtigkeitsmeßfühler.
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Man mißt den Widerstandswert des in dieser Weise erhaltenen Feuchtigkeitsmeßfühlers
bei verschiedenen relativen Feuchtigkeiten. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind
in der Fig. 2 dargestellt. Dabei verdeutlicht die Kurve 7 die Meßergebnisse dieses
Feuchtigkeitsmeßfühlers. Dieser Feuchtigkeitsmeßfühler zeigt im Tauzustand einen
Widerstandswert von 400 kh, ein Wert, der größer ist als bei anderen Feuchtigkeitsmeßfühlern.
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Wie aus den obigen Beispielen hervorgeht, ist es mit den erfindungsgemäßen
Feuchtigkeitsmeßfühlern möglich, die Feuchtigkeits/Widerstands-Charakteristik durch
Einstellen des Mischungsverhältnisses der zur Bildung der feuchtigkeitsempfindlichen
Schicht verwendeten Materialien zu steuern, so daß je nach Wunsch der Anderungsbereich
des Widerstandswerts groß oder klein ausgelegt werden kann und in Abhängigkeit von
den Anforderungen ein Feuchtigkeitssensor oder ein Tausensor gebildet werden kann.
Weiterhin kann durch Einbringen eines festen Elektrolyts in die feuchtigkeitsempfindliche
Schicht die Verschlechterung der Charakteristik durch Ionenleitung vermieden werden,
so daß ein Feuchtigkeitsmeßfühler mit großer Verläßlichkeit erhalten wird. Da die
feuchtigkeitsempfindliche Schicht weiterhin ein mit einer Zirkoniumverbindung ver-
netztes
organisches Polymer enthält, wird die Festigkeit der feuchtigkeitsempfindlichen
Schicht als solche gesteigert, was den Vorteil einer geringeren zeitabhängigen Verschlechterung
der Meßcharakteristik mit sich bringt.
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Weiterhin ergibt sich durch die Steigerung des hydrophilen Verhaltens
der feuchtigkeitsempfindlichen Schicht als Folge der Zirkoniumverbindung neben der
Ionenleitfähigkeit als Folge des festen Elektrolyts ein Feuchtigkeitsmeßfühler mit
ausgezeichneten Feuchtigkeitsmeßeigenschaften.