Датчик давления

 

Изобретение относится к измерительной технике, может быть применено в контрольно-измерительных системах для измерения давления и позволяет улучшить эксплуатационные характеристики датчика давления путем обеспечения автономности питания. Корпус 1 датчика давления вместе с сильфоном малой жесткости 2 образуют внутренний герметичный объем, в котором размещены тонкий кадмиевый электрод 3 и никелевый платинированный электрод 4, разделенные сепаратором 5 из пропиленового волокна, пропитанного раствором гидроокиси калия. При увеличении внешнего измеряемого давления сильфон 2 сжимается, при этом давление внутри сильфона выравнивается с внешним, парциальное давление водорода в датчике увеличивается, что приводит к тому, что потенциал водородного электрода смещается в отрицательную сторону. Поскольку потенциал кадмиевого электрода от давления водорода не зависит, то разность потенциалов между электродами 3 и 4 изменяется в зависимости от давления. Эта разность потенциалов является выходным сигналом датчика давления. Характеристика датчика давления логарифмическая. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 L 11 j00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 43271)4/24-10 (22) 05 ° 10 ° 87 (46) 23.09,89. Бюл, У 35 (7l) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический аккумуляторный институт (72) Б,И,Центер, А.В,Петров,, В,Н,Леонов и А.Н Анисимов (53) 531,787 (088 ° 8) (56) Левшина Е,С, и Новицкий П.В.

Электрические измерения физических величин, — Л,: Энергоатомиздат, 1„983, Циклис Д С, Техника физико-химических исследований,.при высоких и сверхвысоких давлениях, — М: Химия, 1976, с.167 °

„,Я0„„1509651 А 1

2 (54) ДАТЧИК ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к измерительной технике, может быть применено в контрольно-измерительных систе мах для измерения давления и позволяет улучшить эксплуатационные характеристики датчика давления путем обеспечения автономности питания, Корпус 1 датчика давления вместе с сильфоном 2 малой жесткости образуют внутренний герметичный объем, в котором размещены тонкий кадмиевый электрод 3 и никелевый платинированный электрод 4, разделенные сепаратором 5 из пропиленового волокна, про питанного раствором гидроокиси калия, а

При увеличении внешнего измеряемого е давления снльфон 2 сжимается, при

1509651

U =U+ — --1пр

О 2F

Э где U

50 этом давление внутри сильфона выравнивается с внешним, парциальное давление водорода в датчике увеличивается, что приводит к тому, что потенциал водородного электрода смещается в в отрицательную сторону, Поскольку потенциал кадмиевого электрода от давИзобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения давления, и может быть использовано в контрольно-измерительных системах.

Целью изобретения является улуч- 20 шение эксплуатационных характеристик путем обеспечения автономности питания, На чертеже схематично"изображен датчик давления. 25

Корпус 1 датчика вместе с сильфо. ном 2 малой жесткости образуют внутренний герметичный объем, в котором размещены тонкий металлокерамический кадмиевый электрод 3 и никелевый пла-30 тинированный водородный электрод 4, разделенные сепаратором 5 из пропиленового волокна, пропитанного раствором гидроокиси калия, Электроды 3 и

4 соединены с электрическими выводамич5 датчика, Датчик работает следующим образом.

Датчик помещают в сосуд, где необходимо измерять давление, например, B 40 корпус металлогазового аккумулятора.

При увеличении давления в сосуде сильфон 2 датчика сжимается, давление га-. за во внутреннем герметичном объеме увеличивается до выравнивания с на-, 45 ружным измеряемым давлением, Увели" чение парциального давления водорода . в датчике приведет .:к тому, что потенциал водородного электрода в соот" ветствии с уравнением Нернста сместится в отрицательную сторону. Потенциал кадмиевого электрода от давления водорода не зависит -и остается постоянным, В результате разность потенциалов между кадмиевым. и водородным электродами увеличивается.

Эта разность потенциалов есть выходления водорода не зависит,то разность потенциалов между электродами 3 и 4 изменяется в зависимости от давления.

Эта разность потенциалов является выходным сигналом датчика давления, Характеристика датчика давления логарифмическая, 1 з.п,ф-лы, 1 ил, ной сигнал датчика U его связь с pasлением имеет следующий вид.

" выходной сигнал датчика,В; — измеряемое давление, атм;

- универсальная газовая постоянная;

Р— постоянная Фарадея;

Т вЂ” абсолютная температура;

U — начальное напряжение, зависящее от концентрации электролита и мольной доли водорода в газовой фазе, Подбором этих параметров можно добиться того, что при некотором начальном давлении, например -1 атм, выходной сигнал датчика будет равен нулю. Чувствительность одного элемента датчика равна 29,5 иВ при изменении давления на порядок, Формула изобретения

1 ° Датчик давления, содержащий корпус, сильфон, установленный в корпусе с образованием внутреннего герметичного объема, в котором установлен чувствительный элемент, о т л и ч"а юшийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем обеспечения автономности питания, чувствительный элемент, выполнен в виде электрохимического элемента, состоящего из кадмиевого и водородного электродов, разделенных матричным электролитом, при этом внутренняя полость датчика заполнена водородом, или смесью водорода с электрохимически инертным газом, 2, Датчик по п,1 о т л и ч а ю— шийся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде батареи электрохимических элементов,