Интегрирующий преобразователь неэлектрических величин

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Се44иалистичесиих

Республик (и>696318 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 0 1l 277(21 ) 2 54 89 б 8/18-1 0 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет— (51)М. Кл 2

G 01 L 9/18

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 05.11.79, Бюллетень Ио 41 (53) УДК 531,787.

° 91 (088.8) Дата опубликования описания 0811.79 (72) Авторы

ИЗф рфтфимй И.Л. Фиш, В, М. Фиш, И.В. Калабынин н В. Г. Каширцев (71 ) ЗбйВИт ЛЬ Севастопольский приборостроительный институт (54) ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к хемотронике, в частности к преобразователям неэлектрических величин. Известны устройства для измерения неэлектрических величин с вьиодсм в виде электрического сигнала, построенные по принципу двойного преобразования (1).

В этих устройствах, как правило, сочетаются либо механический преобразователь M механический интегратор, либо механический преобразователь и электрический интегратор.

Такое сочетание приводит к усложнению схем, увеличению их габаритов, снижению точности и надежности.

Известен интегрирующий преобра.— зователь неэлектрических сигналов, содержащий расположенный s корпусе, заполненном электролитом и разделенном перегородкой ° с каналом на чув-, ствительную и демпфирующую камеры,. интегральный отсек с размещеннымй в нем катодом и анодом (2).

Наличие упругих мембран, обычно выполняемых из изоляционного материала (лавсан, фторопласт и др.)< снижает надежность устройства, поскольку мембраны обладают недостаточной механической прочностью. Кроме того, данная конструкция не поз» воляет преобразовывать постоянные составляющие внешних воздействий.

Известному устройству присущи также большая погрешность интегрирования и низкий частотный диапазон, вызванный диффузией реагента из чувстви-тельной и демпфирующей камер в интегральный отсек и гидродинамическим выносом реагента из интегрального отсека при частотах и амплитудах внешних воздействий, превьааающих допустимую величину.

Цель изобретения — повышение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что интегральный отсек расположен в демпфирующей камере на торцах перегородки.

Интегрирующий .преобразователь неэлектрических величин представлен на чертеже.

Чувствительная камера 1, диффузионный канал 2, интегральный от ек

3, демпфирующая камера 4 и катодный . отсек 8 заполняются электролитом и герметиэируются корпусом 6 и мембранами 7 и 8. Иембраны одновременно являются электродами. Электролит

30 совместно с электродами 7-ll и источ69631 8 никами питания Е и E образует вы4. сокообратимую окислительно-в осстановительную систему. Переключатель П служит для переключения преобразователя из режима подготовки в режим измерения.

Устройство работает следующим образом. Перед измерением переключатель II переводят в положение I (подготовка). По истечении некоторого времени интегральный отсек 3 очищают от реагента, который. переносят в чувствительную камеру 1. После этого преобразователь готов к работе, и переключатель II переводят в положение Й (измерение) . При отсутствии т входного сигнала течение электролита в канале 2 и в катадном отсеке 5 15 катода 11 отсутствует, и расстояние между электродами 7 и 9 не меняется .

Источники Е4 и Е имеют величину 0,30,9 B,,oáåñïå÷èâàþùóþ работу электродов 9 и 11 в режиме предельного то- 20 ка диффузии. В цепи электродов 7 и

9 протекает предельный ток диффузии.

1 =—

FDZSC

8 где F - число Фарадея; 25

D - коэффициент диффузии;

Š— число электронов, участвующих в реакции;

S - -площадь катода 9;

С вЂ” концентрация окислителя элект- 30 ролита)

6 — расстояние между мембраной 9 и электродом 7.

В цепи анода 10 и катода 11 протекает небольшой ток фона, определяющийся концентрацией окислителя в интегральном отсеке 3. Концентрация реагента и ток в цепи электродов 10 и ll не меняются, так как реакции на катоде 11 и аноде 10 взаимно компенсируются.. При действии внешнего возмущения на мембрану 7 в канале 2 возникает направленное течение электролита (слева. направо по чертежу) со скоростью пропорциональной внешнему 45 воздействию. В каждый момент времени в катодный отсек 5 вносится количество окислителя, строго пропорциональное входному сигналу. Внесенный окислитель полностью реагирует на катоде 11 и обеспечивает образование реагента в интегральном отсеке 3 в количестве, равном количеству, прореагировавшему на катоде 11. Таким образом, концентрация окислителя в интегральном отсеке 3 растет пропорционально интегралу внешнего воздействия. Ток в цепи электродов 10 и

lI, регистрируемый прибором, определяется концентрацией реагента в интегральном отсеке.

Расположенйе интегрального отсека в демпфирующей камере на торцах перегородки и выполнение катода специальной конструкции уменьшает погрешность интегрирования посредством затруднения диффузии и гидродинами— ческого выноса реагента из интегрального отсека, а также способствует расширению частотного и динамического диапазона устройства в сторону увеличения частоты и амплитуды входных сигналов.

Формула изобретения

Интегрирующий преобразователь неэлектрических величин, содержащий расположенный в корпусе заполненном электролитом и разделенном перегородкой с каналом на чувствительную и демпфирующую камеры, интегральный отсек с размещенными в нем катодом и анодом, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, интегральный отсек расположен в демпфирующей камере на торце перегородки, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Техническая кибернетика, под ред. В.В. Солодовникова, книга 1.

М., МашиностРоение, 1973, с. 184192, 2. Авторское свидетельство СССР

Р 359558, G 01 L 9/18, 1969. б96318

Составитель И. Швыркова

Техред Н.Бабурка Корректор Е.Папп

Редактор Б. Федотов

Эаказ 6752/42 Тираж 1073- Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4