Электрокинетический преобразователь механических колебаний

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цель - повышение эффективности преобразования механических колебаний с помощью электрокинетического преобразователя, содержащего корпус 1, разделенный на две камеры пористой перегородкой 2 с закрепленными на них токосъемнымн электродами 3, которая заполнена полярной жидкостью и имеет радиальные трубки 6, отделенные на концах упругими элементами 7 от кольцевого замкнутого трубопровода 8, заполненного тяжелой жидкостью 9, например ртутью. При воздействии механических колебаний в направлении продольной оси радиальных трубок 6 или при наклоне преобразователя относительно нейтрального положения, когда эти трубки горизонтальны, на его электродах 3 появляется электрокинетический потенциал , обусловленный перепадом давления на упругих элементах 7 и вызванным им перетеканием полярной жIiдкости через пористую перегородку 2. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. SS

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4 113299/25-28 (22) 08,09.86 (46) 15.08.88. Бюл. S 30 (71) Краснодарское отделение Всесоюзного научно-исследовательского института источников тока (72) А,И, Петлин (53) 621,317.39,531,71(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 380967, кл. С 01 Н 11/00, .1971. (54) ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ MEXAHÈ×ÅÑKÈÕ КОЛЕБАНИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель — повьппение эффективности преобразования механических колебаний с помощью электрокинетического преобразователя, содержащего корпус 1, разделенный на две

„„SU„„416869 А I (51)4 Г 01 Н f!/00, С 01 L 7/18 камеры пористой перегородкой 2 с

1 закрепленньпат на них токосъемными электродами 3, которая заполнена полярной жидкостью и имеет радиальные трубки 6, отделенные на концах упругими элементами 7 от кольцевого замкнутого трубопровода 8, заполненного тяжелой жидкостью 9, например ртутью.

При воздействии механических колебаний в направлении продольной оси радиальных трубок 6 или при наклоне преобразователя относительно- нейтрального положения, когда эти трубки горизонтальны, на его электродах 3 появляется электрокинетический потенциал, обусловленный перепадом давления на упругих элемен"ах 7 и вызванным им перетеканием полярной жидкости через пористую перегородку 2.

1 з.п. A-лы, 1 ил.

1416869

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испачьзовано для измерения параметров механических колебаний (их амплитуды и частоты), а также для измерения угла наклона объектов различного назначения °

Цель изобретения — повышение эффективности преобразования механических колебаний с помощью электрокинетического преобразования за счет повышения его механической и электрической мощности без увеличения габаритов, а также за счет увеличения его чувствительности и точности, !!

На чертеже показана схематично конструкция электрокинетического преобраз оват еля (Э 1<П) механических коле- 20 баний.

Преобразователь содержит корпус

1, разделенный на две камеры пористой перегородкой 2, на обеих поверхностях которой размещены токосъемные элект- 25 роды 3, образованные перегородкой 2, камеры 4 заполнены полярной жидкостью

5, например спиртом или ацетоном, и имеют диаметрально противоположно расположенные радиальные трубки 6, от-30 деленные на концах упругими элементами 7 от трубопровода 8, заполненного тяжелой жидкостью 9, например ртутью, и выполненного в виде замкнутого кольца. Корпус 1 преобразователя выполнен в виде плоского цилиндра с жесткими торцовыми стенками и размещен в центре замкнутого кольцевого трубопровода

8 с тяжелой жидкостью. Упругие элементы 7 могут быть выполнены в виде мембран, изготовленных из металла, нейтрального к полярной жидкости, или из резины с фторопластовым покрытием.

Пористая перегородка 2 может быть изготовлена из таких материалов, как пористая керамика, фарфор, стекло, фторопласт и другие материалы, имеющие высокую эффективную пористость и достаточно высокие электрокинетические потенциалы при взаимодействии с используемой полярной жидкрстью 5.

Эта перегородка может быть закреплена в корпусе с помощью клея, например суперцемента. К электродам 3 ЭКП при" паяны или приварены гермовыводы 10.

На поверхности корпуса 1, радиальных трубок 6 и замкнутого кольцевого трубопровода 8 нанесен слой звукоизоляционного материала, например резины или пластмассы, выполняющего функцию звукоизоляционного экрана 11.

Для компенсации объемного расширения жидкостей при изменении температуры окружающей среды ЭКП может быть дополнительно снабжен упругими компенсаторами объема жидкости, исполь" зуемыми обычно в технике, например, cvstьфонами, ЭКП механических колебаний работает следующим образом.

При воздействии механических колебаний в направлении продольной оси радиальных трубок 6, заполненных как и камеры полярной жидкостью, на упругих элементах 7, отделяющих их от кольцевого трубопровода 8 с тяжелой жидкостью 9, возникают перепады давления, величина которых зависит от разности плотностей и высоты столбов тяжелой и полярной жидкостей, а также от амплитуды действующего в этом направлении ускорения. Под действием этих перепадов давления через пористую перегородку 2 начинает перетекать полярная жидкость 5, вследствие чего на электродах 3 преобразователя появляется электрокинетический потенциал, пропорциональный амплитуде измеряемых механических колебаний и изменяющийся с частотой, равной частоте этих колебании.

ЗКП позволяет измерять также изменения угла наклона объектов контроля относительно горизонтали, т.е, относительно нейтрального положения ЭКП, в котором радиальные трубки 6 располагаются горизонтально, благодаря чему давление тяжелой жидкости 9 на оба упругих элемента 7 взаимно уравновешено. Максимальный перепад давления появляется в том случае, когда преобразователь наклоняется относио тельно нейтрального положения на 90 так как в этом положении на нижний упругий элемент 7 давит весь столб тяжелой жидкости 9. При этом электрокинетический потенциал на электродах

3 преобразователя максимальный, а при промежуточных угловых положениях этот потенциал изменяется пропорционально величине контролируемого угла наклона.

Звукоизоляционный экран 11 уменьшает проникновение акустических колебаний в полости ЭКП и передачу этих колебаний частицам жидкостей 5 и 9, благодаря чему уменьшаются акусти1416869 позволяет установить пористую перегородку с ббльшйм гидравлическим с опр отивле ни ем.

Составитель С. Скрыпник

Техред Л.Олийнык Корректор М.Демчик

Редактор M.Ïåòðoâà

Заказ 4059/4 1 Тираж 524 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4, ческое давление в полостях ЭКП. По сравнению с известным предлагаемый

ЭКП имеет большую механическую мощность без изменения высоты столба тяжелой жидкости, габаритов и параметров пористой перегородки благодаря увеличению объема тяжелой жидкости в нем (веса столба ртути). Одновременно повышается коэффициент преобразования пористой перегородки и электрическая мощность ЗКП за счет применения пористой перегородки 2 без центрального отверстия. Электрическую мощность ЭКП можно еще больше увеличить путем увеличения механической мощности, так как в нем может быть установлено несколько пористых перегородок и несколько трубопроводов с тяжелой жидкостью, образующих, например, сферу. Чувствительность ЭКП повышается за счет увеличения коэффициента преобразования пористой перегородки и за счет увеличения соотношения сигнал-шум, благодаря уменьшению шумового акустического тока, что обусловлено применением звукоизоляционного экрана 11. Кроме того, достигается возможность измерять колебания на более низких частотах, так как увеличение перепадов давления

Формула изобретения

1. Электрокинетический преобразователь механических колебаний, содержащий корпус, разделенный на две ка- .меры пористой перегородкой с размещенными на обеих ее поверхностях электродами, заполняющую обе камеры полярную жидкость и отделенный от камер упругими элементами трубопровод, заполненный тяжелой жидкостью, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности преобразователя, камеры выполнены с диаметрально противоположными радиальными трубками, а трубопровод с тяжелой жидкостью выполнен в виде замкнутого кольца, охватывающего обе камеры, 25 2, Преобразователь по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что он снабжен звукоизоляционным экраном в виде слоя звукоизоляционного материала, закрепленного на поверхности кор 0 пуса, радиальных трубок и замкнутого кольца е