Электрокинетический датчик угловых ускорений Советский патент 1983 года по МПК G01P15/08 H01G9/22 

(S) ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ДАТЧИК УГЛОВЫХ УСКОРЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к датчикам угловых ускорений, принцип действия которых основан на электрокинетическом эффекте, - -- . . . . Известны различные приборы, в частности линейные и угловые измерители ускорения, в которых механические воздействия преобразуются в элек рические параметры в результате электрокинетических явлений, возникающих при движении жидкости на границе раздела с твердым телом. Эти приборы, как правило, содержат заполненный рабочей жидкостью корпус, внутри которого чустановлена преобразующая пористая перегородка с токосъемными электродами по ее сторонам, образущая при контакте с рабочей жид костью электроуинетическуо пару С1 Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электрокинетический датчик угловых ускорений, содержащий тороидальный (цилийдрический) корпус, заполненный полярной жидкостью, например ацетоном, внутри которого установлена по крайней мере одна пористая преобразующая перегородка с токосъемными электродами по сторонам С2 . Одним из недостатков известного датчика является низкая чувствительность, которая в первую очередь определяется перепадом давления на перегородке, возникающим при вращении датчика за счет инерции рабочей жидкости. Повышение чувствительности такого датчика возможно при увеличении радиуса тора (цилиндра) или количества его витков, т,е. за счет увеличения массы заполняемой в корпус жидкости,-:что В любом случае приводит к возрастанию габаритов датчика. Цель изобретения - повышение чувствительности датчика при сохранении его габаритов о 310 Указ.анная цель достигается тем, что в электрокинетический датчик угловых ускорений, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус и пористую преобразующую перегородку, соосно с ним размещен цилиндр, внутри которого перпендикулярно к оси расположена преобразующая перегородка, причем объем датчика разделен цилиндром на две циркуляционно сообщающиеся камеры, в которых герметично с боковыми поверхностями установлены винтовые ижеки с противоположно направленными заходами. На чертеже представлена конструкция предлагаемого датчика. В цилиндрический корпус 1 соосно с ним помещен цилиндр 2, который закреплен винтовым шнеком 3, установ ленным герметично по боковым поверхностям между цилиндром 2 и корпусом 1. . Внутри этого цилиндра 2 расположена по ристая преобразующая перегородка k и токосъемные электроды 5. Кроме этой перегородки в цилиндре 2 установлен винтовой шнек 6, также герметично закрепленный с боковой поверхностью цилиндра 2, причем заход шйека 6 проти.воположен заходу шнека 3. Образованные в датчике две камеры (внутри цилиндра 2 и вне его) циркуляционно сообщены и заполнены полярной рабочей жидкостью 7 (ацетоном). Датчик работает следующим образом. При механическом воздействии (вращении датчика вокруг своей оси) рабочая жидкость начнет циркулировать, на пример снизу вверх через преобразующую перегородку по винтовому шнеку 6 внутри)цилиндра 2 и по винтовому шнеку 3 сверху вниз между цилиндром 2 и корпусом 1 (см. чертеж). Протекание жидкости через пористую перегородку Ц приведет в результате электрокинетических явлений к возникновению разнос ти потенциалов на электродах 5. При изменении направления вращения датчика произойдет смена направления движения жидкости на противоположное, 8 что, соответственно, изменит знак Нарядов на электродах 5о Использование внутреннего объема цилиндра 2 для заполнения рабочей )(идкостью увеличивает ее эффективную инерционную массу в предлагаемом датчике по сравнению с известными. Противоположное направление винтовых шнеков обеспечивает циркуляцию жидкости между камерами при вращении Датчика вокруг своей оси и создает перепад давления на сторонах преобразующей перегородки. Совокупность этих факторов при прочих равных условиях (одних и тех же преобразующих перегородках и рабочей жидкости, габаритов датчиков, технологий подготовки и изготовления) позволяет в предлагаемом датчике по сравнению с известным не увеличивая размеров повысить его чувствительность, Формула изобретения Электрокинетический датчик угловых ускорений, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус и пористую преобразующую перегородку, отличающийся тем. Что, с целью повышения чувствительности датчика при сохранении его габаритов, в корпусе соосно с ним размещен цилиндр внутри которого перпендикулярно к оси расположена преобразующая перегородка, причём объем датчика разделен цилиндром на две циркуляционно сообщающиеся камеры, в которых герметично с боковыми поверхностями установлены винтовые шнеки с противоположно направленными заходами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Касимзаде М.С, и др. Электрокинетические преобразователи информации. М„, Энергир, 1973, с.85-108. 2. Авторское свидетельство СССР № 381033, кл. G 01 Р 15/13, 1971 (прототип).

V