Датчик механических сигналов

 

ДАТЧИК МЕХАНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ , содержащий заполненный электролите корпус, разделенный перегрродл кой на два отсека, ограниченных с торцовых сторон мегхйЗранами и сооб14аю1цихся выполненньм в перегородке каналом с размешенными в нем элект-ч родами считывания, и , установленные в отсеках, при этом каждый отсек снабжен дополнительной камерой отличающийся тем, что, с целью йсвышения чувствительности каждая из дополнительных камер заполнена электролито, снабжена электродами и соединена с соответствукшщм отсеком каналом, при этом электроа|ы, установленные на входе каждого из каналов, соединены с электродами, установленными на выходе другого канала , и подключены к электродам считывания.

СОНИ COBETCHHX

0 ЗМЛ

РЕСПУБЛИК

09) (10

Ы59 Н 016 9 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ н автюснамм свид.тепы:тай

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

AO ДЕЛ4М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЬГ "HA (21) 3390106/18-10 (22) 02.02.82 (46) 07.07.83.Бюл; Ю 25 (72) А.И.Желонкин, Б.И.Ильин, . Н.В.Петькин и Н.К.Мирошниченко .(71) Научно-производственное объединение "Квант ". (53) 621.317 ° 391088.8) (56) 1. Патент С39, 9 3214647, кл. 317-230, опублик. 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

9 632912, кл. G 01 L 9/18, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

9 260465, кл. Н 01 G 9/22, 1966 (прототип) . (54)(57) ДАТЧИК МЕХАНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий заполненный электролитом корпус, разделенный перегород- Ю кой на два отсека, ограниченных с торцовых сторон мембранами и сообщающихся выполненньач в перегородке каналом с размещенными в ием элект-; родами считывания, и аноды, установленные в отсеках, при этом каждый отсек снабжен дополнительной камерой, отличающийся тем, что, с целью Повышения чувствительности

l каждая из дополнительных камер заполнена электролитом, снабжена электродами и соединена с соответствующим отсеком каналом, при этом электроды, установленные на входе каждого из каналов, соединены с электродами, установленными на выходе другого канала, и подключены к электродам Q считывания.

1 027785

Изобретение относится к измери-, тельной технике, в частности к устройствам.для преобразования механических сигналов различного характера (акустических, вибрационных,, сейсмических и др.) в электрический, принцип действия которых основан на использовании окислительно-восстановительной реакции.

Известен диффузионный преобразователь, содержащий корпус из инертно- 1О го материала, полость которого заполнена электролитом и разделена на две камеры, соединенные каналом, в котором расположены электроды 1) .

Данный преобразователь имеет не- 15 высокую чувствительность, характеризуемую конвективным подводом электроактивного компонента к электродам.

Известен диффузионный преобразователь, на который дополнительно воздей о ствует электроосмотический преобразователь, что позволяет повысить чувств итель нос ть (2 ).

Однако укаэанная конструкция сложна из"за взаимодействия двух различных электрохимических систем.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения динамических перемещений, содержащее двухмембранный электрохимический преобразователь давления, снабженный дополнительными герметичными камерами, соединенными капиллярными отверстиями. Одна из камер, у которой стенка выполнена в 35 виде жесткой мембраны, механически связана со штоком перемещаемого объекта и заполнена жидкостью. Диффузионный электромеханический преобразователь представляет собой заполнен-4п ный электролитом корпус, разделейный на два отсека преобразующим элемен том с электродами считывания 3).

Недостаток известного устройства заключается в невысокой чувствитель- ности из-за жесткости стенки одной из камер.

Цель изобретения - повышение чув-. ствительности датчика.

Указанная цель достигается тем, что в датчике механических сигналов, содержащем заполненный электролитом корпус, разделенный перегородкой на два отсека, ограниченных с торцовых сторон мембранами и сообщающихся выполненным в перегородке кана- 55 лом с размещенными B нем электродами считывания, и аноды, установленные в отсеках, при этом каждый отсек снабжен дополнительной камерой, каждая из дополнительных камер запол- 6Q иена электролитом, снабжена электродами и соединена с соответствующим отсеком каналом, при этом электроды, установленные на входе каждого из каналов, соединены с электродами,установленными на выходе другого канала, и подключены к электродам считывания.

Введение указанных отличительных признаков позволяет при воздействии внешнего возмущения создать дополнительный переток электроактивных ионов из соответствующих камер в отсеки и из отсеков в камеры (в зависимости от направления возмущения), что приводит к приращению выходного сигнала на электродах считывания, а. это, в свою очередь,.позволяет повысить чувствительность датчика.

На фиг.1 и 2 представлены варианты конструкции предлагаемого датчика.

Датчик .содержит корпус 1, разделенный на два .отсека 2 и 3, сообщающихся каналом 4. В канале установлены электроды 5 считывания, служащие катодами, а в каждом отсеке — электроды 6, служащие анодами. Корпус ограничен с двух сторон мембранами

7 и заполнен электролитом 8. Датчик содержит также дополнительные камеры 9 и 10, сообщающиеся с соответствующими отсеками 2 и 3 каналами 11 и 12, на входе и выходе каждого из которых установлены дополнительные электроды 13-16 ° Камеры заполнены тем же электролитом, что и отсеки

2 и 3 корпуса 1. Дополнительные электроды перекрестно соединены между собой (13 с 16, а 14 с 15) и подключены к электродам 5 схемы 17 считывания через усилитель 18. Электроды 5 и 6 подключены к источнику 19.

Датчик работает следующим обраBGM

При воздействии внешнего механического возмущения на мембраны 7 создается поток электролита через измерительный канал 4, обеспечивающий подвод к электродам 5 считывания дополнительных электроактивных ионов электролита. На электродах 5 появляется электрический сигнал, пропорциональный входному воздействию и фиксируемый с помощью схемы 17 считывания. Этот же электрический сигнал через усилитель 18 подается на дополнительные электроды 13-16. При этом, если внешнее воздействие образует переток. электролита из отсека 3 в отсек 4, электроды 13 и 16 работают как аноды, а электроды 14 и 15 — как катоды. Таким образом осуй ествляется дополнительный подвод электроактивных ионов из камеры 9 в отсек 3 и из отсека 2 в камеру 10, что дает дополнительное приращение выходного сигнала, приводящее к увеличению чувствительности датчика.

Приращение выходного сигнала в этом случае определяется увеличе1027785

Составитель И.Полунина

Техред М, Костик . Корректор С.Шекмар

Редактор А.Лежнина

Заказ 4751/57 Тираж 703 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и.открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная; 4 нием исходной концентрации и ее уменьшением на ту же величину в другом отсеке. Такое управление осуществляется с помощью усилителя 18 с обратной связью, соединяющего считывающие и дополнительные электроды.