Электрокинетический преобразовательдавления

Авторы патента:

G01L9/18 - с помощью электрокинетических элементов, т.е. жидкостных элементов, в которых электрический потенциал создается в результате приложения силы или изменяется в зависимости от ее величины

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (111 830 1 65

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (53)М. Клэ (22) Заявлено 20. 07. 79 (21) 2780015/18-10

G 01 L 9/18 с присоединением заявки ¹, Государствеииый комитет

СССР

iso делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет вЂ”

Опубликовано 150581. бюллетень 89 18 (5З> УДК621.317 (088.8) Дата опубликования описания 15.0581

Д К.Дворянкин, Ф.М.Аллахвердов, Т.К.Исмаилов и М.С.Касимзаде + д

t (72) Авторы изобретения

Специальное конструкторское бюро радиофизиФеаыОГо приборостроения Научного центра "Каспий"

AH Азербайджанской CCP (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

ДАВЛЕНИЯ.Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано в зондирующих гидрологических измерительных комплексах, предназначенных для измерения давления, имеющего вид повторяющихся однополярных импульсов длительностью в сотни се- кунд и с амплитудой в десятки атмосфер.

Известен электрокинетический .преобразователь вЂ” электроосмотический измеритель давления, состоящий из

V-образного жидкостного манометра, колена которого соединены через кла- 35 пан с параллельно присоединенным электроосмотическим микронасосом,Под действием постоянного давления происходит переток жидкЬсти из одного колена в другое до уравновешивания это-Ю го измеряемого давления столбом жидкости. Затем давление сбрасывают,закрывают клапан н электроосмотическим микронасосом перекачивают жидкость до исходного положения. Теперь устройство готово к повторному циклу измерения. Величина энергии, затраченной на перекачку жидкости микронасо сом, пропорциональна измеряемому дав-. лению (,11. . 30

Недостатком такого устройства является то, что оно непригодно для измерения переменных во времени давлений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электрокинетический преобразователь давления вЂ” волнограф, содержащий электрокинетическую ячейку (ЭКЯ) с двумя камерами. Обе камеры заполнены электрокинетической жидкостью и закрыты неупругими (вялыми) мембранами. Мембрана второй камеры сопояжена с упругими элементами, выполненными в виде сильфона с дополнительной пружиной.

Под действием знакопеременных сигналов давления Р(с), определяемых высотой волн и периодом их следования (для разработанной конструкции соответственно 12 м водяного столба и .400 с), электрокинетическая жидкость прокачивается через пористую перегородку. При этом генерируется пропорциональный электрический сигнал erat), отводимый с помощью электродов 2 .

Однако волнограф обеспечивает высокую точность преобразования только знакопеременных колебаний давления, а однополярные импульсы искажает, 830165

Формула изобретения причем искажение тем больше,,чем больше длительность и амплитуда импульса.

Цель изобретения вЂ” повышение точности преобразования давления.

Цель достигается тем, что в электрокинетическом преобразователе (ЭК П), 5 содержащем генераторный преобразующий элемент, с одной стороны которого расположена воспринимающая камера, заполненная электрокинетической жид-. костью и закрытая вялой мембраной, вторая, буферная, камера, заполнейная инертным по отношению к жидкости газом, выполнена с объемом, превышающим объем воспринимающей камеры,причем камеры гидравлически сообщены каиалом, в котором размещен электроосмотический насос и обратный клапан.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Преобразователь содержит генераторный преобразующий элемент (ГПЭ) 1, щ состоящий из пористой перегородки 2, пропитанной электрокинетической жидкостью, например ацетоном, и токосъемных электродов 3, воспринимающую камеру 4, заполненную электрокинетической жидкостью и закрытую вялой мембраной 5, буферную камеру б, заполненную парами электрокинетической жидкости или смесью этих паров с инертным к ним газом, например азотом, электроосмотический микронасос 3()

7, содержащий, как и ГПЭ 1, пористую перегородку 8 и электроды 9, обратный клапан 10, установленный в гидроприводе 11. . Преобразователь работает следую- 35 щим образом.

При приложении к воспринимающей камере однополярного импульса давления Р (), величина которого выше противодействующего давления Рп (), 4О

Р (t) 7 Рп(с),электрокинетическая жидкость из воспринимающей камеры 4 перетекает в буферную камеру б через пористую перегородку 2, на торцах которой генерируется сигнал е„ (), пропорциональный разности давлений, действующих с разных сторон пористой перегородки, т.е. где k вЂ” коэффициент, определяемый характеристиками

ГПЭ;

P = P„ (t), при 0 вЂ” началь ная величина противодавления;

КАРП(с)- приращение противодавления, вызываемое сжатием паров электрокинетической жидкости или их смеси с 60 инертным к ним газом, при накоплении электрокинетической жидкости в буферной камере при действии импульса давления.

Это приращение нарушает пропорциональность между действующим давлением P< (t) и выходным электрическим сигналом е.(с). Для повышения точности преобразования необходимо, чтобы дР„ (t) увеличилось незначительно, т.е. дР„(с) -х0. Для этого объем буферной камеры б берется в несколько раз больше объема жидкости, перетекшей за время действия импульса давления. Во время паузы электроды 9 электроосмотического микронасоса 7 подключаются к источнику электроэнергии, и электрокинетическая жидкость по гидроприводу 11 и через обратный клапан 10.перекачивается в воспринимающую камеру 4. После ее наполнения

ЭКП готов к измерению следующего импульса P>(t) и т.д. Например, при использовании в гидрологическом зонде измерение сигналов давления производится при погружении, а подготовка

ЭКП для следующего измерения вЂ” во всплытом положении зонда. Такой цикл работы преобразователя повторяется многократно.

С помощью предлагаемого устройства точнее измеряют сигналы деления, например, при многократных зондированиях деятельного слоя океана. Это повышает достоверность информации об океане и, следовательно, эффективность использования измерительных комплексов, в составе которых используется преобразователь.

Электрокинетический преобразователь давления, содержащий две камеры, разделенные пористой перегородкой с электродами, одна из которых воспринимающая, заполнена электрокинетической жидкостью и закрыта вялой мембраной, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразованиями давления, вторая, буферная, камера, заполненная инертным по отношению к жидкости газом, выполнена с объемом, превышающим объем воспринимающей камеры, причем камеры гидравлически сообщены каналом, в котором размещен электроосмотический насос и обратный клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 516926, кл. 001 Ь 9/18,28.11.74.

2. Касимзаде M.Ñ. и др. Электрокинетические преобразователи информации. M., "Энергия", 1973, с.94 (прототип).

Составитель Н.Федотов

Редактор Л.Копецкая ТехредМ. Рейвес Корректор Л.Гриценко

Заказ 3788/86 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4