Электрокинетический преобразователь

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давления, перемещения и градиента давления Цель изобретения - повышение чувствительности за счет снижения уровня шумов. Электролитическая жидкость 9 зажимает внешние 4 и внутреннюю 3 камеры, образованные пористыми перегородками 2. Входные мембраны 6 размещены на корпусе 1 параллельно перегородкам 2,а дополнительная мембрана 11 установлена на стенке корпуса внутренней камеры 3,при этом ее жесткость в 3-5 раз больше жесткости входных мембран При подаче внешнего давления на дополнительную мембрану 11 жидкость в капиллярах смещается и происходит очистка капилляров. Концентрация примесных ионов в капиллярах уменьшается до концентрации, установившейся в общем объеме. 1 ил.

СОЮЗ СОВГТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 1 9/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ.

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о

О

00 о оОс (21) 4636168/10 (22) 12.01.89 (46) 15.01,91. Бюл. ¹ 2 (71) Научно-производственный коллектив

"Сатурн" (72) И.Л.Запевин, А.В.Алексеев и В.А, Гаврилов (53) 531.787.91(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 838465, кл. G 01 1 9/18, 1979, Авторское свидетельство СССР № 447590, кл. G 01 1 9/18, 1972, (54) ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давления, перемещения и гради5U 1620866 Al ента давления, Цель изобретения — повышение чувствительности за счет снижения уровня шумов. Электролитическая жидкость 9 зажимает внешние 4 и внутреннюю

3 камеры, образованные пористыми перегородками 2. Входные мембраны 6 размещены на корпусе 1 параллельно перегородкам

2, а дополнительная мембрана 11 установлена на стенке корпуса внутренней камеры

3, при этом ее жесткость в 3 — 5 раз больше жесткости входных мембран, При подаче внешнего давления на дополнительную мембрану 11 жидкость в капиллярах смещается и происходит очистка капилляров. Концентрация примесных ионов в капиллярах уменьшается до концентрации, установившейся в общем объеме. 1 ил.

1620866

15

30

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давления, перемещения и градиента давления.

Це ь изобретения — повышение чувст- вительности преобразователя за счет снижения чровня шумоч, На чертеже представлен молекулярный преобразователь, общий вид

Молекулярный преобразователь содержит корпус 1, пористые перегородки 2, разделяющие корпус на камеры внутреннюю 3 и внешнюю 4, пористые перегородки изолированы от корпуса при помощи прокладок 5, входные мембраны 6 установлены параллельно каждой пористой перегородке и Гидравлически с заны с ней. Токовыводы 7 установлены с обеих сторон каждой пористой перегородки 2 и изолированы от корпуса 1 стекловпагм 0, Электрическая рабочая жидкость 9 заполняет все камеры преобразователя через заливочное отверстие 10. Дополнительная мембрана 11 установлена во внутренней камере 3 и гидравлически связана одной стороной с капиллярами пористой перегородки 2, а другой стороной — с источником внешнего пеоеменного давления, создаваемого, например, от электропривода. Жесткость дополнительной мембраны 11 в 3 — 5 раз больше жесткости входных мембран 6, Устройство работает следующим образом, На границе >абочей жидкости 9 и поверхности капилляров пористой перегородки 2 образуется двойной электри еский слой, образованный ориентированными в направлении твердого тела полярными молекулами рабочей жидкости. Вблизи двойного электрического слоя концентрируются находящиеся в рабочей жидкости (чаще всего это биполярная жидкость, например ацетон-толуол, ацетон-эфир) ионы одного знака, образующие электрический заряд, притягивающий ионы другого знака. Причем чем меньше концентрация ионов в жидкости, тем меньше их связь с двойным электрическим слоем, а следовательно, больше возникающий при перетоке жидкости потенциал на торцах пористой перегородки 2. Кроме свободных ионов, вследствие загрязнения в рабочей жидкости присутствуют примесные ионы, плоскость которых в капиллярах пористой перегородки неработающего преобразователя значительно выше эа счет наличия у потенциала капилляра, При подаче внешне-о давления на дополнительную мембрану 11 жидкость в капиллярах смещается, а

50.

55 следовательно, происходит механический вынос избыточно накопившихся примесных ионов в капиллярах пористой перегородки (особенно после длительного хранения молекулярного преобразователя), т.е. происходит "очистка" капилляров. Концентрация примесных ионов в капиллярах уменьшается до концентрации установившейся в общем объеме. Вследствие этого возрастает потенциал на торцах пористой перегородки 2, а следовательно, и на выходных токовыводах 5, возникающий при перетоке жидкости под воздействием измеряемого давления, т.е. увеличивается коэффициент передачи и возрастает чувствительность преобразователя, Изменением величины частоты и времени воздействия внешнего давления, подаваемого на дополнительную мембрану 11, можно регулировать концентрацию ионов в капиллярах и таким образом выводить преобразователь до исходной (паспортной) чувствительности. Наибольший эффект достигается при использовании многокомпонентных молекулярных преобразователей, включающих несколько преобразующих перегородок в каждом канале.

Если дополнительная и входные мембраны идентичны по параметрам, то при перетоке жидкости в рабочей полости корпуса под действием измеряемого давления часть энергии будет тратиться на деформацию дополнительной мембраны, что приведет к снижению чувствительности преобразователя. Поэтому с целью снижения влияния дополнительной мембраны на чувствительность преобразователя необходимо установить оптимальные соотношения жесткостей измерительных и дополнительной мембран. При этом жесткость дополнительной мембраны выбирается в 3 — 5 раз больше жесткости входных мембран. При большем увеличении жесткости дополнительной мембраны произойдет существенное смещение частотного диапазона мембраны в область высоких частот, что приведет к уменьшению чувствительности преобразователя на нижних частотах ра6очего диапазона.

Формула изобретения

Электрокинетический преобразователь, содержащий заполненный электролитом корпус, внутренняя полость которого разделена пористыми перегородками с токосъемными электродами на камеры внутреннюю и внешнюю, упругие входные мембраны, закрепленные на торцах корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности за счет снижения уровня шумов, он снабжен дополни1620866

Составитель Е,Швая

Техред M.Моргентал

Корректор А.Осауленко

Редактор М.Келемеш

Заказ 4239 Тираж (Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тельной мембраной, установленной на стенке корпуса внутренней камеры, причем ее жесткость в 3-5 раз больше жесткости входных мембран.