Устройство для калибровки мембран Советский патент 1983 года по МПК G01P21/00 

Изобретение относится к средства измерения и может быть использовано для определения акустической емкости эластичных мембран в приборостроении,

Наиболее близким к предлагаемому ,является устройство для калибровки мембран, содержащее гидравлическую систему, нагружатель, измеритель перемещениямембраны и измерительную камеру ij .

Недостатком известного устройства является невозможность автоматизации измерений из-за сложности его конструкции.

Цель изобретения - обеспечение автоматизации измерений.

Поставленная цель достлгается тем, что в устройстве для калибровк мембран, содержащем гидравличес-кую систему, нагружатель, измерител перемещения мембраны и измерительную камеру, гидравлическая система .выполнена в виде замкнутого, заполненного электролитом канала, нагружатель выполнен в виде магнитогидродинамического насоса, измеритель перемещения мембраны - в виде блока электродов, расположенного в канале.

При этом измерительная камера образована двумя диафрагмами, жестйрсть которых меньше жесткости калибруемой мембраны, а объем между диафрагмами заполнен нейтральной жидкостью.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 -, графики зависимостей тока, давления мембраны и диафрагм перепада давления и скорости течения электролита от. .времени.

Устройство для калибровки мембран содержит гидравлическую систему выполненную в виде замкнутого, заполоненного электролитом канала 1, включенную в канал 1 измерительную камеру 2, образованную двумя диафрагмами 3 и 4, между которыми раз.мещается при калибровке испытуемая мембрана 5 и нейтральная жидкость.

Нагружатель выполнен в виде магнитогидродинамического насоса (позиция не указана), токовые электроды б и.. 7 которого распрложены в плоскости, перпендикулярной полюсным наконечникам 8 и 9 магнита позиция не указана), охватывающим кансш 1. Измеритель перемещения мембраны выполнен в виде блока 10 электродов, включенного в измерительный мост 11. Токовые электроды 6 и 7 насоса подключены к источнику 12 тока. .

Устройство работает по принципу создания ступенчатого механического воздействия и измерения, постоянной, времени гидравлической RC цепочки.

образованной калибруемой мембраною 5 и известным гидравлическим сопротивлением блока 10 электродов.

Для реализации этого принципа .необходимо подключить блок 30 изме рительных электродов к источнику напряжения, а электроды б и 7 - к источнику 12 тока.

В этом случае в цепях блока 10 измерительных электродов установится режим предельного тока диффузии, определяемый концентрацией электроактивного вещества и скоростью течения электролита относительно блока 10 электродов.

При отсутствии тока в цепи электродов б и 7 раствор неподвижен и токи в измерительном мосте 11 имеют стационарное значение, а калибруема мембрана 5 и диафрагмы 3 и 4 находятся в нейтральном положении (прогиб отсутствует). Причем на фиг. 2 обозначены состояние 13, которое характеризуется участком Q - t, показывающим зависимость от времени тока ir в цепи насоса, зависимость 14 давления Р мембраны 5 и диафрагм 3 и 4, зависимость 15 перепада давления йР на блоке 10 измерительных электродов, зависимость 16 скорости V течения электролита через блок 10 измерительных электродов и зависимость 17 выходного сигнала Цщ, , снимаемого с блока 10 иэмерите::ьных электродов. Все указанные параметры на участке О - tg павны нулю.

При подключении источника 12 тока к электродам б и 7, в их цепи возникает скачок тока. Взаимодействие этого тока с магнитным полем вызывает появление давления ЛР, Ъбусловленного силой Лоренца. Появление давления лР вызывает соответственно реакцию мембраны 5 давление Рд на которую возрастает. В неравно- . весном состоянии (ьР Р) возникает течение электролита со скоростью V в канале 1 и через блок 10 электродов, что вызывает появление выходного эл ктрич еского сигнала Ug . Вследствие наличия гидравлического сопротивления блока 10 измерительных электродов и акустической емкости CQK калибруемой мембраны 5, процессы (на фиг, 2), протекают по закону, экспоненты, постояннаяСмеit времени которой определяется известным соотношением

i-Meit гилр - акИзмеряемое, значение д, однозначно определяет значение Cqu .

Использование предлагаемого устройства позволит внедрить- в прак тику производства автоматизированные системы технического контроля эластичных мембран, достаточно

просто согласованные с входными . устройствами автоматических системуправления технологическими процессами изготовления мембран. Кроме того, устройство позволяет достаточно просто контролировать изменение характеристик готовых мембран во времени.

tf

О , г„:

16 у

Фаг. 2