УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТА КИСЛОТНОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ Российский патент 2006 года по МПК H01M10/48 H01M10/46 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для дистанционного контроля состояния аккумуляторов в процессе эксплуатации, например, в аккумуляторах летательных аппаратов.

Известно устройство для контроля состояния аккумулятора, состоящее из корпуса, внутри которого расположены электроды, клапана для предотвращения выливания электролита, терморезистора для устранения температурной погрешности. Устройство измеряет плотность электролита и уровень электролита за счет уменьшения сопротивления на угольных электродах, опущенных в электролит. Уменьшение сопротивления пропорционально емкости аккумулятора (см. Авт. св. СССР №1308127 от 1987 г.).

Недостатком данного устройства является то, что плотность электролита измеряется недостаточно точно. Стабилизированный источник запитывает мост переменного тока. В одну из диагоналей подключены угольные электроды, падение сопротивления на которых сигнализирует об изменении плотности электролита. Разбаланс моста регулируется потенциометром.

Задачей данного изобретения является повышение точности контроля за плотностью электролита кислотного аккумулятора и создание усовершенствованного датчика измерения плотности электролита.

Вспомним, что при распространении колебаний в среде происходит перемещение фазы.

Скорость распространения колебаний в упругой среде называют фазовой скоростью волны.

Так как фазовая скорость υ в изотропной среде постоянна, то ее можно найти, разделив перемещение фазы волны на время, за которое оно произошло. Поскольку за время T фаза волны перемещается на расстояние λ, то

Так как Т=1/ν, имеем

Установлено, что фазовая скорость определяется только физическими свойствами среды и ее состоянием. Поэтому механические волны с разной частотой колебаний в заданной среде распространяются с одинаковой скоростью (заметим, что это верно только при не очень большом различии в частоте колебаний).

Таким образом, определенной частоте колебаний ν в заданной среде соответствует единственное значение длины волны λ. При этом, как видно из последней формулы, большей частоте соответствуют более короткие волны в среде. Это дает возможность характеризовать волны в среде не частотой (периодом) колебаний частиц в них, а длиной волны λ. Здесь нужно помнить, что при переходе волны из одной среды в другую частота ν и период колебаний T частиц в ней остаются постоянными, а длина волны λ изменяется пропорционально изменению скорости υ. Итак, характеризовать волны их длиной можно только тогда, когда все сравниваемые волны распространяются в одной и той же среде (см. Л.С. Жданов «Физика для средних специальных заведений». М.: Наука, 1984, стр.280).

Таким образом, если в среду (в данном случае электролит) поместить два устройства, одно из которых - излучатель механических колебаний стабильной частоты, длины волны и периода, а другое - приемник, измеряющий длину волны, и затем сравнить излучаемую длину волны и полученную приемником, то получим величину, пропорциональную плотности среды.

Решение указанной задачи достигается тем, что устройство контроля плотности электролита содержит генератор стабильной частоты, схему измерения, устройства преобразования, индикатора плотности и датчика.

На чертеже изображено устройство контроля плотности электролита аккумулятора. Датчик состоит из корпуса пробки (1) аккумулятора, в который вмонтированы излучатель (8) и приемник (10). Внутри корпуса пробки аккумулятора (далее просто пробки) находится свинцовый грузик (2), резиновый клапан (9), который не дает выливаться электролиту при эволюциях самолета и токоведущие провода от излучателя и приемника. Для регулировки погружения пробки в электролит (6) используется контргайка (3), прижимающая герметизирующую прокладку (4). Пробка вкручивается в корпус аккумулятора (5). Для предотвращения попадания посторонних предметов в аккумулятор используется сепаратор (сетка) (7).

Данным устройством плотность электролита определяется следующим образом. В корпус аккумуляторной батареи (1) вместо обычной промышленной пробки вкручивается предлагаемый датчик до глубины, когда излучатель (8) и приемник (10) погрузятся полностью в электролит (6). При погружении излучателя (8) и приемника (10) электролита пробка (1) фиксируется контргайкой (3) и включается система измерения плотности. Начинает генерировать импульсы стабильной частоты генератор (11). Излучатель (8) преобразует их в механические колебания, образующие возмущения стабильной длины волны. Эти возмущения воспринимает приемник (10). В зависимости от плотности электролита, длина волны, воспринимаемая приемником (10), будет отличатся от испускаемой. Сигнал с приемника поступит на устройство измерения (12), а затем на устройство сравнения (13). Одновременно на устройство сравнения (13) поступят такие же импульсы с генератора (11) как и на излучатель (8). В устройстве сравнения (13) эти два сигнала сравниваются и сигнал рассогласования подается на устройство преобразования (14), где преобразуется в вид, удобный для индикации на индикаторе (15). Индикатор (15) отобразит информацию, пропорциональную плотности электролита аккумулятора.

Таким образом с помощью устройства контроля плотности можно автоматически контролировать плотность электролита в любой момент времени на высоком уровне с достаточно большой точностью в любых условиях эксплуатации аккумуляторной батареи.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для дистанционного контроля состояния аккумуляторов в процессе эксплуатации. Техническим результатом изобретения является повышение точности контроля за плотностью электролита и создания более усовершенствованного датчика измерения плотности электролита аккумулятора. Согласно изобретению устройство состоит из корпуса пробки, аккумулятора, в который вмонтированы излучатель и приемник. Внутри корпуса пробки аккумулятора находится свинцовый грузик, резиновый клапан, который не дает выливаться электролиту при эволюциях самолета и токоведущие провода от излучателя и приемника. Для регулировки погружения пробки в электролит используется контргайка, прижимающая герметизирующую прокладку. Пробка вкручивается в корпус аккумулятора. Для предотвращения попадания посторонних предметов в аккумулятор используется сепаратор. Устройство также включает генератор образцовых импульсов, устройство измерения полученного сигнала, устройство сравнения, которое сравнивает образцовый сигнал с полученным. Для преобразования сигнала рассогласования служит устройство преобразования и для индикации индикатор. 1 ил.

Устройство контроля плотности электролита кислотной аккумуляторной батареи, содержащее корпус пробки с размещенным клапаном для предотвращения выливания электролита, отличающееся тем, что внутри корпуса пробки вмонтированы излучатель и приемник, сверху пробки накручена контргайка, прижимающая герметизирующую прокладку, а устройство контроля дополнительно содержит генератор образцовых импульсов, устройство сравнения, устройство преобразования и индикации.