Ртутно-электролитический преобразователь механических колебаний

 

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью упрощение конструкции ртутно-электролитического преобразователя механических колебаний при обеспечении высокой чувствительности и расширении динамического диапазона регулировки его резонансной частоты. Преобразователь содержит капиллярную трубку 2, установленную с оосно с полюсами постоянного магнита 1 и заполненную чередующимися каплями 3,4,5 ртути и каплями 6,7,8 злектролита. Со стороны одного из открытых концов трубки 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1392390

А1 (51) 4 С 01 Н 11/00, С 01 Ч 1/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:;;::

M Д ВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

9 л1

3, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4160625/25-28 (22) 19.09.86 (46) 30.04.88, Бюл. 11 - 16 (71) Специализированное конструкторско-технологическое бюро твердотельной электроники с опытным производством Института прикладной Физики

АН МССР и Московский институт тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова (72) А.Н,Балашов, В.В,Гогосов, Н.М.Либерман, Г.А.Шапошникова и И.А Шойхет (53) 621.317.39:531.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1100493, кл. С 01 Н 11/00, 1983, (54) РТУТНО-ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью упрощение конструкции ртутно-электролитического преобразователя механических колебаний при обеспечении высокой чувствительности и расширении динамического диапазона регулировки его резонансной частоты. Преобразователь содержит капиллярную трубку 2, установленную соосно с полюсами постоянного магнита 1 и заполненную чередующимися каплями 3,4,5 ртути и каплями 6,7,8 электролита. Со стороны одного из открытых концов трубки 2

1392390 размещена капля 11 ферромагнитной жидкости, положение которой у торца трубки зависит. от напряженности магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом, От положения этой капли зависит изменение степени сжатия газовых объемов 12 на концах трубки, что приводит к изменению резонансной частоты и чувствительности преобразователя. Под действием внеш-! него вибрационного воздействия, нап1 равленного вдоль оси капиллярной трубки 2, происходит возвратно-поступательное перемещение капель рту-!

1 !

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения механических колебаний и вибраций, в частности в сейсмических измерениях, Целью изобретения является упрощение конструкции преобразователя при обеспечении высокой чувствительности и расширении динамического диапазона регулирования его резонансной частотты за счет использования в нем ферромагнитной жидкости, помещенной в .неоднородное магнитное поле.

На чертеже схематично изображена конструкция ртутно-электролитического преобразователя механических колебаний.

Устройство содержит двухполюсный постоянный магнит 1 и капиллярную трубку 2, размещенную между его разноименными полюсами, которые установлены вдоль оси трубки, Капиллярная трубка 2 заполнена чередующимися каплями 3,4 и 5 ртути и каплями б, 7 и 8 электролита, В каплях 3 и 5 ртути расположена пара электродов

9 и 10, выводы которых подключены к входу усилительно-преобразовательного блока (не показан). Средство регулировки резонансной частоты преобразователя выполнено в виде капли 11 ферромагнитной жидкости, помещенной со стороны одного из открытых концов капиллярной трубки 2 и используемой для регулировки его резонансной частоты и для регулировти и электролита, вызывающее изменение площади границ раздела между ними, а следовательно, и изменение плотности зарядов двойного электрического слоя на этих границах. В результате этого электрический сигнал, появляющийся на токосъемных электродах 9 и 10, помещенных в крайние капли ртути, имеет амплитуду, пропорциональную размаху колебательного перемещения капель, следовательно и амплитуде контролируемых механических колебаний, а частота этого сигнала равна частоте этих колебаний,1 ил. ки чувствительности характеристики преобразования механлческих колебаний этого преобразователя. Для этого изменяют расстояние между полюсами постоянного магнита 1, магнитное поле которого взаимодействует с каплей 11 ферромагнитной жидкости, и открытыми торцами трубки 2. Под действием небднородного магнитного по10 ля этого магнита капля 1! перемещается вдоль оси капиллярной трубки 2 на величину, зависящую от напряженности магнитного поля, что приводит к сжатию газовых объемов 12 со сторо15 ны открытых торцов трубки 2.

Ртутно-электролитический преобразователь механических колебаний работает следующим образом, Внешнее вибрационное воздействие, 20направленное вдоль оси капиллярной трубки 2, вызывает возвратно-поступательное движение капель 3,4 и 5 ртути и капель б,7 и 8 электролита.

Это движение обусловлено градиентом

25 давления, пропорционального величине колебательного ускорения и плотности капель ртути и электролита. Так как капли ртути и электролита имеют различные гидродинамические характеЗО ристики, то их совместное движение ркапиллярной трубке 2 приводит к деформации и изменению площади границы раздела несмешивающихся фаз, вследствие чего изменяется плотность зарядов

35 двойного электрического слоя на границах их раздела. В результате это1392390 лировки напряженности магнитного поля постоянного магнита в широких пределах.

Формул а и з о б р е т ения цов, а полюса постоянного магнита установлены вдоль оси трубки.

Составитель Т,Бычкова

Редактор Л.Повхан Техред И.Верес Ко р рек то р, С . Черни

3ак аз 1882/44 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производс ьенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 го на электродах 9 и 10 преобразователя появляется переменный электрический сигнал, амплитуда которого пропорциональна амплитуде механических колебаний, а частота равна частоте этих колебаний. При изменении напряженности магнитного поля, например, путем изменения расстояния между капиллярной трубкой и полюсами постоянного магнита происходит перемещение этой капли вдоль капиллярной трубки, что в свою очередь приводит к увеличению относительного перемещения инерционной массы преобразователя (несмешивающихся капель ртути и электролита) относительно стенок трубки, это приводит к возрастанию амплитуды выходного сигнала преобразователя и, следовательно, чувствительности преобразователя к механическим колебаниям.

Благодаря сжатию газовых объемов

12 в торцах капиллярной трубки 2 происходит изменение резонансной частоты преобразователя, диапазон регулировки которой значительно расширяется по сравнению с известным устройством, вследствие простоты регуРтутно-электролитический преобразователь механических колебаний, содержащий постоянный магнит, капиллярную трубку, размещенную между его разноименными полюсами и заполненную в своей центральной части чередующимися каплями ртути и электролита, пару токосъемных электродов, расположенных в каплях ртути, и средство регулировки резонансной частоты преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции при обеспечении высокой чувствительности и расширении динамического диапазона регулировки его резонансной частоты, средство регулировки резонансной частоты выполнено в виде капли ферромагнитной жидкости, помещенной в капиллярную трубку со стороны одного из ее открытых кон