Счетчик времени Советский патент 1987 года по МПК G04F3/06 

Р1зобретение относится к нриборо- строению, в частности к электрохимическим счетчикам времени, счетчикам ампер-часов, реле времени и др.

Целью изобретения является увеличение диапазона измерений.

На фиг. 1 показан счетчик, начало работы; на фиг. 2 - кулометр, запоминающий количество циклов работы (прохождение индикатором отсчета всей длины измерительного капилляра) выполненных другим кулом1 последовательного ряда ти, разделенных электролг работы; на фиг. 3 - то же второго цикла; на фиг. 4-10 - то же, окончание последующих циклов.

Счетчик состоит из кулометра 1, который выполнен из стеклянного капилляра 2, имеющего, например, длину 40 мм и внутренний диаметр 0,3 мм заполненного двумя столбиками 3 и 4 ртути, разделенными электролитом 5. Расстояние между столбиками ртути 0,4 мм. По концам капилляра вмонтированы инертные электроды 6 и 7 из платины с токовыводами 8, загерметизированные эластичным компаундом.

ОМ в виде )иков ртум, начало окончание

Рабочие поверхности инертных электро- зо вентилем 5J. За время второго цикла

дов плотно прилегают к ртути.

Кулометр 9 имеет дополнительный электрод 10 и заполнен двумя столбиками 11 и 12 ртути так, что между ними находится электролит 13. Кулометр 9 включен в схему счетчика таким образом, что столбик li ртути непосредственно соединен с электродом 6, а вспомогательный электрод 10 и столбик 12 ртути через диоды 14 и 15 соединены с электродом 7 таким образом, что при коммутации полярности: напряжения коммутатором 16 полярности электрод 10 может быть только катодом а столбик 12 ртути - только анодом:. Значения токов через кулом:етры 1 и 9 устанавливаются резисторами 17-19. Счетчик подключен к источнику 20 питания .

Счетчик работает следующим образом.

Положения электролитов 5 и 13 (фиг. 1) соответствуют началу работы Источник 20 питания подключен таким образом, что электроды 6 и столбик 11 ртути являются катодами, а электрод 7 и столбик ртути 12 - анодами Через кулометры 1 и 9 протекают постоянные стабилизированные токи, в

5

0

5

результате чего электролиты 5 и 13 перемещаются в сторону анодов 7 и 12 пропорционально времени. За время прохождения электролитом 5 всей длины измерительной шкалы кулометра 1 мениск ртутного столбика 12 переместится на величину 21, где 1 - расстояние между электродом 10 и мениском ртутного столбика 12 в начале работы счетчика (фиг. I). В момент достижения электролитом 5 электрода 7 (т.е. при полном растворении столбика 3 ртути) потенциал электрода 7 резко возрастает за счет заряжения двойного электрического слоя. Этот сигнал поступает на коммутатор 16 полярности, который переключает полярность на токовыходах кулометров 1 и 9, в результате направление рабочих токов изменяется, при этом электролит 5 начинает перемещаться в сторону электрода 6, а на вспомогательном электроде 0 начинает выделяться металлическая ртуть (током 0,1 мкА), так как во втором цикле столбик 11 ртути становится анодом, а электрод 10 - катодом (через столбик 12 ртути протекание тока закрыто

5

0

5

0

5

(время прохождения электролитом всей длины измерительной шкалы кулометра I от электрода 7 к электроду 6; на дополнительном электроде 10 образуется столбик ртути длиной 1. который полностью перекрывает капилляр, образуя второй междуэлектродный промежуток длиной 1, заполненный электролитом (фиг. З). В момент достижения электролитом 5 электрода 6 (т.е. при полном растворении столбика 4 ртути) потенциал электрода 6 резко возрастает, что приводит к очередному переключению полярности напряжения на токовыводах и началу третьего цикла. К концу третьего цикла (фиг., образованный на электроде 10 столбик ртути (и закл10ченньш между ним и столбиком 12 ртути электролит) переместится к столбику 11 ртути на расстояние 21. К концу четвертого цикла (фиг. 5 )образуется второй столбик piAyxHj который в пятом цикле (вместе с первым столбиком) переместится к столбику 12 ртути на 21 (фиг.5) и т.д.

Таким образом, счетчик работает в циклическом режиме, в результате которого каждому ц:иклу соответствует столбик ртутк KXiH электролита

313

в кулометре 9, по суммарному количеству которых можно определить количество выполненных циклов работы ку- лометра 1.

Значения рабочих токов (4;0,2; О, мкЛ) выбраны таким образом, чтобы обеспечить получение в кулометре 9 столбиков ртути и электролита равной длины при максимально возможном их количестве (максимальный объем информации) и удобстве визуального считывания.

Считывание времени осуществляется с помощью выражения

,(I)

где TO - время одного цикла;

п - количество выполненных циклов кулометром 1, равное сумме сформированных столбиков ртути и электролита в кулометре 9;

t - время текущего цикла, которое определяется по положению электролита 5 (индикатора отсчета ) О1носительно измерительной шкалы куломет ра 1 .

О4

При гтодгчете п столбик ртути на электроде 10 не учитывается, если процесс его образования не завершен, однако при этом учитывается столбик электролита, ограниченный слева незавершенным столбиком ртути. Направление дз)-шйния индикатора 5 отсчета и окончание прс;цесса образования столбика ртути на электроде 10 определяются полярностью питающего напряжения .

о р м у л

изобретения

Счетчик времени, содержащий реверсивный кулометр, состоящий из стеклянного капилляра, заполненного ртутью и электролитом, на концах которого установлены два электрода, соединенные через коммутатор полярности с источником питания, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона измерений, он снабжен вторым кулометром с дополнительным электродом, который через электрический вентиль и резистор соединен с коммутатором полярности.

(+)

аг. W

Составитель П, Карманов Редактор И. Шулла Техред М.Дидык

Заказ 5996/47 Тираж 371Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 1-35, Раушская наб., Д. 4/5

.. ц. LJTt - -I -ц J 1 |--У Т --.1- - .- -Г -ГТ-1-Г 1- -..,-.- -.- - ..«. l.-..- - -

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

Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к области приборостроения. Цель изобретения - увеличение диапазона измерений. Счетчик работает в циклическом режиме, в результате которого каждому циклу соответствует столбик ртути или электролита в кулометре 9, по суммарному количеству которых можно определить количество выполненных циклов работы кулометра 1. Направление движения индикатора 5 отсчета и окончание процесса образования столбика ртути на электроде 10 определяются полярностью питающего напряжения. 10 ил. СО ел со 18 15 11гЛ