ESCUDO PIEZOELECTRICO PARA SENSORES UTILIZADOS EN APLICACIONES MEDIOAMBIENTALES.
Escudo piezoeléctrico para sensores utilizados en aplicaciones medioambientales.
Consiste en la deposición de filas de material piezoeléctrico (2) sobre la parte activa (1) del sensor alternadas con filas en las que no se realiza ninguna deposición. El aislamiento de la parte activa del sensor (1) se consigue aumentando el volumen del material piezoeléctrico (2), por medio de su conexión a una fuente de alimentación de continua (4) a través de un interruptor (3)
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P200602763.
Solicitante: UNIVERSIDAD DE VIGO.
Nacionalidad solicitante: España.
Provincia: PONTEVEDRA.
Inventor/es: GONZALEZ JORGE,HIGINIO, ALVAREZ FERNANDEZ,MARIA INES.
Fecha de Solicitud: 30 de Octubre de 2006.
Fecha de Publicación: .
Fecha de Concesión: 28 de Junio de 2010.
Clasificación Internacional de Patentes:
- G01N27/416D
Clasificación PCT:
- G01N27/416 FISICA. › G01 METROLOGIA; ENSAYOS. › G01N INVESTIGACION O ANALISIS DE MATERIALES POR DETERMINACION DE SUS PROPIEDADES QUIMICAS O FISICAS (procedimientos de medida, de investigación o de análisis diferentes de los ensayos inmunológicos, en los que intervienen enzimas o microorganismos C12M, C12Q). › G01N 27/00 Investigación o análisis de materiales mediante el empleo de medios eléctricos, electroquímicos o magnéticos (G01N 3/00 - G01N 25/00 tienen prioridad; medida o ensayo de variables eléctricas o magnéticas o de las propiedades eléctricas o magnéticas de los materiales G01R). › Sistemas (G01N 27/27 tiene prioridad).
Descripción:
Escudo piezoeléctrico para sensores utilizados en aplicaciones medioambientales.
Sector de la técnica
La presente invención se refiere al desarrollo de un escudo piezoeléctrico que se puede utilizar para recubrir multitud de sensores de tipo electroquímico y evitar la saturación y correspondiente inutilización del sensor. Estos sensores son de aplicación inmediata en el sector medioambiental utilizándose para medidas ambientales, como por ejemplo, humedad relativa, CO2, CO, O22 o hidrocarburos.
Antecedentes de la invención
Los sensores aplicados en medidas medioambientales suelen ser del tipo electroquímico y están fabricados de un material que es sensible a la sustancia que desean detectar. De esta forma, el sensor da una señal de voltaje que depende de la concentración del medioambiente externo.
Un ejemplo típico de este tipo de sensores son los de humedad relativa. En este caso el sensor tiene una parte activa que consiste en dos placas de condensador (una de ellas permeable) con un dieléctrico de tipo polímero en su interior. El vapor de agua pasa a través de la placa permeable y aumenta o disminuye la constante dieléctrica del condensador y, por lo tanto, varía su capacidad y su señal de voltaje. El problema existente es que cuando se alcanza un valor cercano al 100% de humedad el sensor satura y queda inutilizado, de forma que hay que realizar un tratamiento de recuperación sobre el mismo. Otro ejemplo de sensores son los que se utilizan para la detección de gases atmosféricos, como por ejemplo el CO2, CO, O2 o hidrocarburos. Su principio de funcionamiento es similar, con la salvedad de que se busca una parte activa que sea sensible al gas que se desea detectar.
En esta patente se muestra un escudo piezoeléctrico para proteger este tipo de sensores de la saturación provocada por un exceso de sustancia en la parte activa del sensor.
Descripción de la invención
El escudo piezoeléctrico para sensores utilizados en aplicaciones medioambientales consiste en depositar, sobre la parte activa del sensor, filas de material piezoeléctrico alternadas por filas en las que no se realiza ninguna deposición. De esta forma, se permite que en estado normal la sustancia que actúa sobre el sensor llegue a él a través de las filas sin deposición. Cuando se desea que el sensor deje de recibir el influjo de la sustancia a la que es sensible, se aplica un voltaje sobre las filas de material piezoeléctrico, de forma que éste se dilata, aumenta de volumen y evita el contacto de la parte activa del sensor con el ambiente externo.
La principal ventaja de esta invención es que se muestra muy sencilla para evitar la saturación de sensores electroquímicos que se utilizan en multitud de aplicaciones.
Breve descripción de los dibujos
Para una mejor comprensión de cuanto queda descrito en la presente memoria, se acompañan los siguientes dibujos.
La figura 1 muestra el escudo piezoeléctrico sin activar (fuente de alimentación con circuito abierto).
La figura 2 muestra el escudo piezoeléctrico activado (fuente de alimentación con circuito cerrado y piezoeléctrico dilatado).
Descripción de una realización preferida
El escudo piezoeléctrico que se propone consiste en depositar, sobre la parte activa del sensor (1), filas de material piezoeléctrico (2) alternadas por zonas en las que no se realiza ninguna deposición. La estructura formada es similar a una rejilla. Esto se puede realizar sin gran dificultad utilizando máscaras y técnicas de deposición como las empleadas en microelectrónica. El piezoeléctrico que se propone utilizar es cuarzo o titanato de bario.
Las filas de material piezoeléctrico están conectadas en paralelo, y a través de un interruptor (3), a una fuente de alimentación de tensión continua (4). Así, cuando el interruptor (3) está abierto no se aplica voltaje sobre el piezoeléctrico y la parte activa del sensor está en contacto con el ambiente externo. Por el contrario, cuando el interruptor (3) se cierra, el voltaje aplicado hace que aumente de volumen el piezoeléctrico (2) y aísla la parte activa del sensor (1) para evitar cualquier riesgo de saturación.
Reivindicaciones:
1. Escudo piezoeléctrico para sensores utilizados en aplicaciones medioambientales, está caracterizado esencialmente por la deposición de filas de material piezoeléctrico (2) a modo de rejilla, de forma que la parte activa del sensor (1) queda aislada del ambiente cuando se conecta el piezoeléctrico (2) a una fuente de alimentación de continua (4).
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