Электрокинетический преобразователь Советский патент 1987 года по МПК H01G9/22 G01L9/18 

IZyS by.

зуют межл,у собой щелевой зазор 3, по которому протекает электрокинети- чески активная рабочая жидкость, создавая разность потенциалов на электродах 4. При воздействии внешнего магнит1юго поля на пластины 1, по которым протекает ток, изменяется струк1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к преобразователям механических, электрических и магнитных величин в электрический сигнал, и может быть использовано в автоматике, аналоговой вычислительной технике в системах управления и контроля.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения функции трех параметров: потока рабочей жидкости, магнитного поля и тока управления.

На чертеже показан электрокинетический преобразователь общий вид.

Электрокинетический преобразователь состоит из двух или более полупроводниковых пластин 1, помещенных в магнитное поле с индукцией В и рас- положен ых между двумя изолирующими подложками 2 (например, стеклянными) так, что образуют между собой капиллярный щелевой зазор 3, служащий для реализации перетока рабочей жидкости. На изолирующие подложки 2 нанесены электроды 4 и 5, причем электроды 5 служат для подвода-вывода тока и электрического соединения полупроводниковых пластин 1, а электроды 4 используются в качестве измерительных электродов и подсоединяются к измерительному прибору (не показан). С наружных торцов изолирующее подложки 2 и пластины 1 залиты герметизирующим составом, например эпоксидным компаундом 6, устойчивым к воздействию заполняющей ЭКП жидкости,

Преобразователь работает следующим образом.

Поток электрокинетически активной Ж1-ЩКОСТИ протекает через щелевой зазор и вымывает ионы, составляющие диффузную часть двойного электричестура заэора и дв(1Йного слоя, что вызывает изменение т енерируемого потенциала. Выходрюй сигнал преобразователя функционально зависит от расхода жидкости через зазор, величины тока через пластины 1 и величины пронизывающего их магнитного потока, 1 ил.

5

0

.5

0

кого слоя, тем самым создавая разность потенциалов меж.цу электродами 4, пропорциональную скорости потока Поскольку преобразующая перегородка в предлагаемом устройстве состоит из полупроводниковых пластин, то при протекании через них электрического тока и воздействии внешнего магнитного поля В торцы пластин 1, образующие капиллярньм зазор, преобре- тают электрический заряд (эффект Холла), вследствие чего изменяется структура двойного слоя и зазора,что приводит в конечном счете к изменению генерируемого потенциала.

Таким образом, выходной сигнал предлагаемого ЭКП является функционально зависимым от трех параметров; расхода жидкости через капиллярный щелевой зазор, величины тока, протекающего через полупроводниковые пластины, и величины магнитного потока, пронизывающего эти пластины.

Функциональная зависимость этих трех величин может быть записана в виде

Евых F(Q,B,I).

В случае использования преобразователя как датчика расхода жидко- сти Q необходимо поддерживать постоянным величины магнитной индукции В и тока J, протекающего через перегородку, т.е. B const и I const5 причем В и I могут в частном случае быть равны О. Даже при отсутствии магнитной индукции В и тока 1 преобразователь работает самостоятельно как датчик расхода жидкости Q.

В случае использования преобразователя в качестве измерителя величины тока I, протекающего чере ntijiv- проводниковые пластины, необходимо поддерживать постоянн,1М, раг.хол

жидкости Q через капиллярный щелевой зазор. Если переток жидкости через пористую перегородку создается электроосмосом, тогда осматическоб напряжение Ujj. должно оставаться постоянным. При этом необходимо исключить случайное влияние изменяющейся магнитной индукции (B const5 в частном случае ).

В случае использования преобразователя как измерителя величины магнитного потока В необходимо поддегживать постоянными величины тока I, протекающего через полупроводниковые пластины, и расхода жидкости Q через капиллярный щелевой зазор«

Предлагаемый ЭКП является универсальным датчиком, способным вьщавать информацию о любом из трех параметров В, I и Q, что необходимо при проведении научных исследований, а также путем различных комбинаций их друг с другом осущест.вить измерение других параметров, выраженных через основ- ные, суммирование, перемножение и т.д. Кроме того, отпадает необходимость в нескольких первичных преобразователях для осуществления необходимых измерений,

Редактор И. Николайчук

Составитель Е. Баринов Техред В.Кадар

Заказ 624/59. Тираж 699

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

0

5

0 - 0

(624

Ф о р м у л а и 3 о Г) р е т е и it я

Электрокинетический преобразователь, содержащий заполненны рабочей жидкостью корпус, разделенный на две камеры преобразующей перегородкой, выполненной из пластин полупроводникового материала, между которыми образован капиллярньй щелевой зазор, и по два измерительных и управляющих электрода, при этом измерительные электроды установлены в камерах с обеих сторон преобразующей перегородки, а управляющие электроды размещены на полупроводниковых пластинах, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения измерения функции трех параметров, корпус выполнен из герметизированных с двух торцов плоскопараллельных подложек из изоляционного материала, между которыми размеа-ены полупроводниковые пластины одного типа проводимости, а все электроды установлены на внутренней поверхности нижней подложки, при этом на боковых поверхностях полупроводниковых пластин размещены уп- равляюБще электроды, один из которых имеет разрыв в зоне щелевого канала.

Корректоре. Бутяга

Подписное

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет расширить функциональные возможности путем обеспечения измерения функции трех параметров. Корпус преобразователя выполнен из плоскопараллельных подложек 2 из изоляционного материала, на одной из которых размещены электроды 4. Расположенные между подложками 2 полупроводниковые пластины 1 с управляющими электродами 5 обра(Л ллг tsD со, СП 4 О5 1C