Электрохимический сейсмоприемник Советский патент 1983 года по МПК H01G9/22 G01V1/16 

Изобретение относится к электрохимическим преобразователям информации и может быть применено в сейсмометрии, сейсмологии, а также Для измерения различных механических колебаний.

Известен диффузионный датчик механических сигналов, содержащий заполненный электролитом и ограниченшлй с торцовых сторон упругими элементами корпус. Корпус выполнен в виде обращенных друг к другу донными стенками двух стаканов. Донные стенки этих стаканов, электрически изолированные между собой, являются перегородками, разделяющими корпус на две камеры. Донные стенки содержат соосные каналы, внутренняя поверхность которых является электро дами, образующими с электролитом окислительно- восстановительную электрохимическую систему f 1

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности электрохимический преобразователь инерционного действия параметрического типа с жидкостной инерционной массой, содержащей полый цилиндрический коряус из химически инертного матеpHcyia, заполненный электролитом, разделенный перегородкой на два отсека и ограниченный с торцовых сторон упругими мембранами. Перегородка .содержит канал с размещенными в нем измерительными электродами, которые образуют с электролитом обратимую окислительно-восстановительную электрохимическую систему С 21

Выходные характеристики известных устройств при эксплуатации изменяются за счет протекания в электрохимической системе различных неуправляемых химических и электрофизических процессов, что требует постоянной проверки и калибровки этих устройств. Для калибровки обычно используется специальная платформа, при помощи которой к корпусу датчика прикладывается возбуждающая сила. Такой метод калибровки требует временного изъятия датчика из эксплуатации, что связано с значительными трудовыми и материальными затратами. Следовательно, недостатком известных устройств является отсутствие в них узла, позволяющего осуществлять калибровку выходного сигнала за счет внутреннего механического воздействия на инерционную массу.

Цель изобретения - обеспечение возможности калибровки сигнала в условиях эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что в электрохимический се смоприемник, содержащий заполненный электролитом корпус, ограниченный с торцовых стЪрон упругими мембранами и

разделенный на две камеры перегородкой, внутри которой расположен канал с установленными в нем измерительными электродами, введены магнитная система и дополнительные электроды, расположенные в канале перегсэ-родки и образующие с электролитом обратимую окислительно-восстановительную систему, а полюса магнитной системы установлены снаружи канала 0 перпендикулярно к его продольной .оси и образуют магнитный зазор, в котором находятся дополнительные электроды.

Дополнительные электроды установлены заподлицо с внутренней поверхностью и на противоположных сторонах канала, а проекции их на плоскость, проходящую через продольную ось канала и полюса магнитной системы, имеет наибольшую площадь.

На чертеже изображен электрохимический сейсмоприемник, общий вид.

Корпус 1, выполненный из химически инертного материала, заполнен электролитом 2 и разделен перегородкой 3 на два отсека, отделенных от внешней среды упругими мембранами 4. В перегородке 3 выполнен канал 5, сообщающий отсеки корпуса 1. В канале 5 размещены последовательно с 0 измерительными электродами б дополнительные электроды 7, выполненные, например, из платины. В корпусе 1 размещена магнитная система 8, в магнитном зазоре которой размещен 5 канал 5 с дополнительными электродами 7.

Электрохимический сейсмоприемник работает следующим образом.

0 воздействии низ кочастотного ускорения на корпус сейсмоприемника за счет инерционных сил на перегородки 3 возникает перепад давления, под действием которого Начинается переток электролита 2 черезкангш 5. В цепи измерительных электродов б гЦгрисходит изменение предельного тока диффузии, величина которого лропорциональна действующему ускорению. Для калибровки выходного сигнала через дополнительные электроды

7от внешнего источника пропускается ток, взаимодействие которого с магнитным потоком магнитной системы

8вызывает возникновение силы Лоренца, приложенной к электролиту 2 и

направленной вдоль оси канала 5. Если, например, сила Лоренца направлена слева направо, то импульс давления, обусловленный этой силой, при0 во,цит к прогибу правой мембраны наружу, а левой - внутрь. Движение электролита вызывает соответствующее изменение предельного тока диффузии в цепи измерительных электродов б, . т.е. к появлению выходного сигнала,

однозначно связанного с параметрами импульса давления.

Подбором законов изменения тока в цепи дополнительных электродов 7 обеспечивается необходимый закон изменения калибровочного механического воздействия в том числе ступен;Чё1того, синусоидального

Устройство позволяет производить калибровку методом снятия частотных, переходных или импульсных характеристик в условиях эксплуатации.

Электрохимический сейсмоприемник обладает по сравнению с известными датчиками при той же чувствительноети и стабильности характеристик обеспечивает возможность систематической калибровки выходного сигнала и контроль в условиях эксплуатации как отдельных сейсмоприемников, так и действукицай сети их при значитель-, ой экономии трудовых и материальных Затрат, что особенно важно в случаях| {эксплуатации скважинных и подводных (сейсмических установок.

1. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ СЕЙСМОПРИЕМНИК, содержавши заполненный электролитом корпус, ограниченный с торцовых сторон упругими мембранами и разделенный на две камеры перегородкой, внутри которой расположен канал с установленными в нем измерительными электродами, отличающийся тем, что, с целью обеспечения калибровки выходного сигнала в условиях эксплуатации, в него введены магнитная система и дополнительные электроды, расположенные в канале перегородки и обра.зующие с электролитом обратимую окислительно-восстановительную систему, перпендикулярно к его продольной оси и образуют магнитный зазор, в котором находятся дополнительные электроды. 2. Сейсмоприемник по п. 1, о т лич-ающийся тем, что дополнительные электроды установлены заподлицо с внутренней поверхностью и на противоположных сторонах канала, при этом проекции их на плоскость, проходящую через продольную ось канала и полюса магнитной системы, имеет наибольшую площадь. СП 4 СП