Электрокинетический преобразователь

 

Использование;, измерительная техника , системы контроля параметров угловых перемещений. Сущность изобретения: преобразователь содержит замкнутый контур, заполненный полярной жидкостью и имеющий две плоскости симметрии и переменное сечение, при этом пористая перегородка с электродами размещена в перемычке , сообщающей между собой зоны контура с максимальным и минимальным сечениями, отношение площадей которых лежит в диапазоне 1,5-2,0. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4905940/10 (22) 28.01.91 (46) 07.09.92. Бюл. и 33 (71) Научно-производственный коллектив

"Электрон" Научно-производственного объединения "Квант" (72) ОЛО. Лавренюк (56) Авторское свидетельство СССР

Nã 1080083, кл. G 01 Р 3/30, Н 01 G 9/22, 1984.

Патент США N. 2644901, кл. 310 — 3, 1953.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах контроля параметров углового перемещения, в частности изменений угловой скорости при крутильных колебаниях и в вибродиагностике.

Известен электрокинетический датчик угловой скорости, использующий силу Кориолиса.

Недостатком этого датчика является применение насосного узла, увеличивающего энергопотребление, габариты, массу и уменьшающего надежность датчика.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является угловой акселерометр, содержащий замкнутый контур и пористую перегородку с электродами, заполненные полярной жидкостью (2).

Этот преобразователь использует инерционные силы и поэтому не нуждается в насосном узле. Прототип — угловой акселерометр — может использоваться в режиме измерения угловой скорости (при уменьше. 0 1760454А1 (s»s G 01 P 3/30, Н 01 G 9/22 (54) ЗЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРА

ЗОВАТЕЛЬ (57) Использование „ измерительная техника, системы контроля параметров угловых перемещений. Сущность изобретения: преобразователь содержит замкнутый контур, заполненный полярной жидкостью и имеющий две плоскости симметрии и переменное сечение. при этом пористая перегородка с электродами размещена в перемьi«ve, сообщающей между собой зоны контура с тлаксимальным и минимальным сечениями. отношение площадей которых лежит в диапазоне 1,5 — 2,0. 1 ил. нии гидросопротивления перегородки). В этом режиме прототип не может обеспечить достаточные точность преобразования и чувствительность, Целью изобретения является повышение точности преобразования и чувствительности при измерении угловой скорости крутильных колебаний.

Для достижения цели, контур преобразователя выполнен с переменным поперечным сечением, а пористая перегородка с электродами вынесена в центр контура l1 разтлещена в перемычке, сообщающейся с сечениями ко тура максимальной и мини лальной площади, Симметрия контура относительно перемычки обеспечивает отсутствие составляющей сигнала, пропорционального угловому ускорению. Отсутствие в контуре пористой перегородки обеспечивает движение жидкости по контуру под действлел1 инерционнь!х сил с минимальным гидросопротивлением.

1760454

На чертеже представлена схема варианта выполнения преобразователя, вид сверху.

Электрокинетический преобразователь содержит замкнутый контур 1, заполненный полярной жидкостью, например ацетоном, имеет расширенную часть 2 и отверстия 3 и

4. Пористая перегородка 5 из прессованного стеклопорошка с электродами 6 через отверстия 3 и 4 сообщается с контуром, Преобразователь может снабжаться известными компенсаторами температурного расширения жидкости, например. с газовым компенсационным объемом. Существенна симметрия преобразователя относительно вертикальной оси.

Преобразователь работает следующим образом. При вращении преобразователя относительно оси чувствительности, перпендикулярной плоскости рисунка, рабочая жидкость перетекает по контуру 1. В соответствии с теоремой Бернули, в расширенной части 2 контура увеличивается давление жидкости, причем тем больше, чем больше угловая скорость. Разность Л Р давлений, приложенных к пористой перегородке 5 через отверстия 3 и 4 составляет

hP =- Ф((" g — 1), . где p — плотность жидкости;

V — линейная скорость жидкости в контуре;

Sma>< и Sml

На электродах 6 появляется разность потенциалов, пропорциональная Л Р и следовательно. квадрату линейной скорости жидкости. Так как линейная скорость жид5 кости пропорциональна угловой скорости преобразователя в широком диапазоне частот и амплитуд угловой скорости, то и выходной сигнал пропорционален квадрату угловой скорости в этом диапазоне. Опти10 мальное отношение площадей Smax/Sm n =

=1,5-2. Абсолютное значение Si u Sz определяются необходимой нижней частотой среза частотной характеристики преобразователя.

15 При постоянном моменте инерции объекта показания преобразователя пропорциональны кинетической энергии, Формула изобретения

20 Электрокинетический преобразователь, содержащий замкнутый симметричный контур, заполненный полярной жидкостью, и пористую перегородку с электродами, отличающийся тем, что, с

25 целью повышения точности и чувствительности при измерении скорости крутильных колебаний, замкнутый контур имеет две плоскости симметрии и переменное сечение, причем пористая перегородка с элект30 родами размещена в перемычке, сообщающей между собой зоны контура с максимальным Smax и минимальным Smin сечениями, при этом значение отношения площадей сечений Sma /Smi = 1.5 — 2.0.

1760454

Составитель О.Лавренюк

Редактор С.Никольская Техред М.Моргентал Корректор Л.Лукач

Заказ 3184 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК>IT СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101