Электрохимический датчик линейных ускорений Советский патент 1986 года по МПК H01G9/22 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к электрохимическим .преобразователям дифф гзионно- го типа, и может быть использовано для измерения линейных ускорений.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 показано сечение электрохимического датчика по оси OXJ на фиг.2 - подложка с электродами, вид сверху.

Датчик содержит анодный 1 и ка- тодньй 2 отсеки, в которых находятся анод 3, выводы 4 анода, катоды 5-8, выводы 9-12 катодов, подложки 13 и 14, слой стекла 15, ограничительную прокладку 16, шарик 17 и компаунд 18 Выводы .4 анода изолированы от воздействия электролита пленкой из стекла.

Датчик работает следующим образом После включения источника питания (не показан) электрохимические реакции на электродах приводят к перекачке йода в анодный отсек 1 и очистке от него катодных отсеков 2. В отсеках устанавливаются неодинаковые плотности электролитаJ в анодном больше, чем в катодных.

При действии ускорения в направлении оси ОХ (фиг.2) воз шкает движение электролита из анодного отсека в направлении, противоположном направлению ускорения, т.е. к катоду 8. Электролит перетекает через преобразователь и попадает в канал с малым гидродинамическим сопротивле- нием. Катоды работают в режиме предельного тока диффузии и обеспечивают полное реагирование вносимого йода. Выходное напряжение изменяется пропорционально расходу электролита в отсеках. Так как увеличивается ток считьшающего катода 8,к которомудви- .жется электролит из анодного отсека,и уменьшается ток считывающего катода 6, знак выходного напряжения соответствует направлению действия ускорения. При воздействии ускорения под углом oL к оси ОХ токи считывающих катодов 8 и 7 будут увеличиваться пропорционально соответственно Cos с и Sin cjt, а токи считывающих катодов

6 и 5 - уменьшаться пропорционально Cos of- и Sinol- .Таким образом датчик позволяет определить величину и направление ускорения, произвольным образом ориентированное в плоскости датчика.

Датчик может быть изготовлен следующим образом.

На керамической плоской подложке 13 методом пленочной технологии из инертного к электролиту материала, например, из сплава ПЛИ-20 формируют анод 3 и выводы 4 к нему, катоды 5-8 и выводы 9-12 к ним. Методом по- рошковой технологии изготавливают керамическую подложку 14 с показанным на фиг.1 профилем. По периметру подложки 13 для герметизации и на .анодные выводы 4 для изоляции от электролита наносят слой стеклопорош- ковой суспензии, затем подложки устанавливают коНцентрично друг на друга и спекают. Величину рабочего зазора задают толщиной ограничительной про- кладки 16. Датчик, заполняют горячим электролитом через отверстие конусной формы. В конус вставляют фторопластовый или выполненный из сплава ППИ-20 щарик 17, расплющивают и гер- метизируют компаундом 18. При остывании из электролита выделяется небольшое количество растворенного газа, который служит технологическим пузырем.

35

I

Формула изобретения

Электрохимический датчик линейных ускорений, содержащий электроды, образующие с электролитом обратимую окислительно-восстановительную систему, анодный и катодный отсеки, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, электрода датчика расположены в одной плоскости на диэлектрической подложке в виде центрального анода и двух идентичных пар считывающих катодов, расположенных симметрично относительно анода, а катодные отсеки соединены по внещне- му периметру каналом с малым гидродинамическим сопротивлением.

2. 8

13,

j X

V;. Ч 4 «(j. 4 Ч t -y;

/7 18

1 6 1 15

I III

16

и.г.1

13

11

fPU2.2

Составитель Редактор М.Товтин Техред Л. Сердюкова Корректор М.Самборская

« --- ---------- - ----- - - ----- -

Заказ 6689/49Тираж 643Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-по-лиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Электрохимический датчик линейных ускорений позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения возможности измерений по любому направлению в плоскости расположения датчика. Датчик содержит анодный I и катодный 2 отсеки, в которых находятся анод, 4 анода, катоды, выводе.1 катодов, подложки 13 и 14, слой стекла 15, огра- ничительЬую прокладку 16, шарик 17 и компаунд 18. При действии ускорения возникает движение электролита из анодного отсека к катоду, а выходные напряжения изменяются пропорционально расходу электролита в отсеках. При воздействии ускорения под углом о(.. к оси ОХ токи считываинцих катодов будут увеличиваться пропорционально соответственно Cos Ы и Sinc,a токи считывающих катодов - уменьшаться пропорционально Cosot и Sinoi,2 ил. I (Л to vi « Ю СО