Способ изготовления капиллярных ртутно- электролитических ячеек

 

Воесоюзна р„

270066

О П И ":А Н ."Я Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.Х1.1968 (№ 1278991/18-10) Кл. 21е, 36/10 с присоединением заявки «¹

Приоритет

Опубликовано 08.1/,1970. Бюллетень № 16

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК Н Olg 9/22

УДК 621.359(088.8) Дата опубликования описания 18Х111.1970

Автор изобретения

А. Н. Балашов

Институт автоматики и телемеханики (технической кибернетики) Заявитель.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАРИЛЛЯРНЫХ РТУТНОЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ЯЧЕЕК

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть применено при изготовлении ртутно-электролитических преобразователей.

Известны способы увеличения временной стабильности и чувствительности капиллярных ртутно-электролитических преобразователей механических воздействий в электрический сигнал путем добавки к раствору электролита поверхностно-активных веществ, например натриевого додецилбензен сульфоната. Однако эти способы позволяют увеличить только чувствительность и временную стабильность ртутно-электролитических преобразователей, но пе устраняют технологические трудности при заполнении капилляров водным раствором электролита и ошибки отсчета показаний за счет кривизны мениска для счетчиков машинного времени на основе ртутных кулонметров.

Целью изобретения является способ изготовления капиллярных ртутно-электролитических ячеек для преобразователей механических колебаний в электрический сигнал, счетчиков машинного времени и других устройств, облегчающий заполнение капилляров водным раствором электролита, смачивающим стенку капилляра, увеличивающий чувствительность ртутно-электролитических преобразователей и их временную стабильность, а также позволяющий уменьшить ошибку отсчета показаний со счетчиков машинно-о времени на основе ртутного кулон-метра и получить новые характеристики преобразования для ртутноэлектролитических преобразователей. С этой целью внутреншою поверхность стеклянного капилляра после его очистки, промывки и просушки перед заполнением ртутью и электролитом обрабатывают гидрофобным составом, на1О пример трехпроцентным раствором метилхлорсплана (C1I;SiC1) в четыреххлорпстом углероде (CC1. ) при температуре 120 — 130 С в течение одного часа. Для этого стеклянный капилляр укрепляется вертикально над ванночкой с

15 гидрофобизирующим раствором (нижний конец капилляра располагается на расстоянии

0,5 — 1 сл от поверхности раствора) в сушильном шкафу.

Такая обработка внутренней поверхности

20 капилляра меняет характер взаимодействия ртути и водного раствора электролита со стенкой капилляра.

В результате описанной обработки водный раствор электролита не смачивает стеклянную

25 стенку капилляра, что значительно упрощает заполнение ячейки электролитом, особенно в случае полного заполнения им капилляров, когда между торцом капилляра и раствором не должен оставаться воздушный (газовый1

30 объем или когда этот объем должен быть стра270066

Предмет изобретения

Составитель В. T. Голенко

Техред А. А. Камы пникова

Корректор Л. Фирсова

Р дак1ор А. В. ((орнеев

За к.» 2213;9 Тира>к 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете NHIIHcTBQB СССР

Москва 7К-35, Рауьпская иаб., д. 4, 5

ТипоГр I(11IIЯ, Пр. Сапуll0BII, го определенным, а электрод, смачиваемый электролитом, осуществляющпй контакт с ним, монтируется с торца капилляра соосно с ним.

В этом случае в обычных условиях практически невозможно сохранить заданный размер газового пузырька, так как электролит при введении электрода за счет изменения сил поверхностного натяжения частично вытекает из капилляра, что приводит к значительному разбросу параметров преобразователей.

Изменение характера взаимодействия между ртутью н стенкой капилляра и электролитом и стенкой капилляра при применении гидрофобизации приводит к изменению формы поверхностей раздела на границах ртуть— электролит, электролит — газ, ртуть — газ.

Краевой угол смачивания в результате описанной обработки приближается к 90, т. е. мениск практически становится плоским, что значительно увеличивает точность отсчета положения границы раздела, которое используется, как выходной параметр у интеграторов и счетчиков машинного времени на основе ртутного кулон-метра.

При практически плоской границе раздела ртуть — электролит, характерной для ячеек, изготовленных по данному способу, относительная деформация поверхности раздела, которая происходит при преобразовании механических возмущений в электрический сигнал ртутно-электрическими преобразователями, более значительна, чем в случае выпуклой поверхности раздела, характерной для ооычных негидрофобизированных ячеек.

Так как степень деформации поверхности раздела ртуть — электролит (относительное увеличение или уменьшение площади поверхности раздела) определяет выходной электрический сигнал преобразователя и зависит в случае преобразования механических колебаний от амплитуды входного сигнала и гидродинамических условий, то в результате изменения описанной обработкой гидродинамических условий Tc÷ñíltÿ ртути н электролита в капилляре, увеличивается чувствительность преобразователя как в области малых входных сигналов, когда пет движения ртути и электролита относительно стенки капилляра, так и при амплитудах входны.. сигналов, когда происходит «отрыв» капли ртути от стенки капилляра.

10 При обработке начало движения ртути и электролита относительно стенки капилляра происходит при более низких значениях амплитуд входного сигнала, т. е. увеличение чувствительности, которое при этом происходит, 15 наступает значительпо раньше. Чувствительность преобразователей с гидрсфобизированными ячейками при амплитудах входного сигнала, когда еще нет движения ртути и электролита относительно стенки капилляра, в 1,5—

20 2 раза выше, .ем у аналогичных негидрофобизированных преобразователей.

Обработка капилляра предлагаемым способом предотвращает выщелачивание примесей из стеклянной стенки капилляра в процессе

25 работы ячейки. Гидрофобная пленка, образующаяся при этом на поверхности стекла, позволяет на долгий срок сохранить химический состав раствора электролита и тем самым резко увеличить стабильность характеристики преоб30 разователя во времени.

35 Способ изготовления капиллярных ртутноэлектролитических ячеек путем очистки, промывки и просушки капилляра, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока его службы и повышения чувствительности, внутрен40 нюю полость капилляра перед заполнением его электролитом и ртутью подвергают ооработке гидрофобным составом.