Измерительный электрод для диффузионных преобразователей

 

(?2) Авторы изобретения

А. И. Желонкин и Ю. Н. Осипов (7() Заявитель (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ДИФФУЗИОННЫХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности.может быть использовано в качестве из" мерительного электрода (катода) в диффузионных преобразователях механических сигналов, предназначенных для регистрации ускорений, скоростей, смещений почвы, перепадов давлений и др.

Известен измерительный электрод для диффузионных преобразователей, представляющий собой полую оболочку, выполненную из инертного металла

-(тантала ), имеющую изолированную внешнюю поверхность, заполненную пористой электропроводной массой, I например из карбида тантала, и содержащую отверстия для ввода и вывода электролита (иод-иодид) 1 .

Недостатком этого устройства является сложность. технологии изготовления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является из. мерительный электрод, содержащий измерительный канал, выполненный в виде полости внутри электропроводного материала, инертного к электролиту, расположенному между торцевыми поверхностями вставок с отверсти" ями в центре по периферии (2 }.

Недостатками устройства является сложность технологического изготовления и недостаточная надежность в работе, связанные с тем, что размеры рабочих полостей ограничиваются шайбами, толщина которых определяет верхнюю граничную частоту преобразователя. Вследствие процессов пассивации, текучести материала, изменения температуры внешней среды шайбы способны изменять свою толщину, что приводит к изменению характеристик преобразователя.

Цель изобретения - упрощение тех" нологии изготовления и повышение надежности работы электрода.

93012

Поставленная цель достигается тем, что в измерительном электроде для диффузионных преобразователей, содержащем измерительный канал, выполненный в виде полости внутри элек- тропроводного материала, инертного к электролиту, расположенному между торцевыми поверхностями вставок с отверстиями,в центре и flQ периферии» измерительный канал образован дан- 10 ной поверхностью несквозного отверстия одной вставки и внутренней торцевой поверхностью другой вставки, герметично запрессованных одна в другую, выполненных из одного мате- 15 риала и имеющих взаимный электрический контакт, причем наружные поверхности вставок покрыты электроизолирующим слоем.

На фиг. 1 показан измерительный электрод в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-д на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

Вставка 1, выполненная из инертного металла например титана, поверх- ность которой покрыта непроводящим слоем, например двуокисью титана 2, содержит центральное несквозное отверстие 3,в донной части которого име" етсл отверстие 4 для ввода(вывода) элек- тролита (иод-иодия1. В центральное несквозное отверстие 3 герметично запрессована вставка 5, выполненная из то о же материала и имеющая с вставкой 1 электрический контакт, Наружная торцевая поверхность вставки 5 покрыта непроводящим слоем из двуокиси титана, а ее боковая и внут- ренняя торцевая поверхности неизолированы. По периферии вставка . со".

40 держит систему отверстий 6 для ввода вывода) электролита. Донная поверхность несквозного отверстия 3 одной вставки 1 и внутренняя торцевая поверхность другой вставки 5 образуют измерительный канал в виде цилиндрической полости. На торцах измерительного канала нанесен пленочный рабочий слой 7 из металла платиновой группы, например, методом вакуумного распыления. К наружной поверхности вставки 1 подсоединен токоотвод 8, имеющий электрический контакт с слоями 7, выполняющий функцию считывающего электрода.

Измерительный электрод работает следующим образом.

Электрод подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоянного напряжения (не показан) . ПосI ле включения источника питания в цепи электрода вследствие диффузии электроактивных ионов между слоями

7 устанавливаетсл стационарный начальный (фоновый 1 ток. При наличии внешнего механического воздействия, например ускорения, на диффузионный поток электроактивных ионов накладывается дополнительный, конвектив ный поток тех we ионов. Это приводит к возрастанию выходного тока электрода. Разность между выходным током электрода и его начальным током служит мерой внешнего механического воздействия.

Измерительный канал, имеющий форму уплощенного цилиндра с отверстием в центре на одном и отверстиями по периферии на другом торцах, представляет собой радиальную щель, которая повышает чувствительность диффузионного преобразователя в 10 раз и повышает верхнюю границу рабочих амплитуд регистрируемого сигнала.

Это объясняется тем, что гидродинамическое сопротивление радиальной щели при большой площади поперечного сечения значительно снижается и уско1 ряется диФфузионный процесс.

В предлагаемом измерительном электроде характерный размер измерительного канала определяется герметичной запрессовкой вставки одна в другую, что обеспечивает простоту технологии сборки электрода и его надежную эксплуатацию без существенного изменения характеристик. формула изобретения

Измерительный электрод для диффузионных преобразователей, содержащий измерительный канал, выполненный в виде полости внутри электропроводного материала, инертного к электролиту, расположенному между торцевыми поверхностями вставок с отверстиями в центре и по периферии, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения надежности работы, измерительный канал образован донной поверхностью несквозного отверстия одной вставки и внутренней торцевой поверхностью другой вставки, герметично запрессованных одна в другую, выполненных из одного материала и имею930125

Фиг.!

Я-А

Фиг. У

ВНИИПИ 3458/56 Тираж 719 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 щих взаимный электрический контакт, причем наружные поверхности вставок покрыты электроизолирующим слоем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СБА k 3.295.027., кл. 317-230, 27.12.66.

2. Авторское свидетельство СССР

Н 486997, . Г 01 9/18, 03.05.73

5 (flpoTGTHfl).