Ртутно-электролитический преобразователь механических колебаний Советский патент 1988 года по МПК G01H11/00 G01V1/16 

размещена капля 11 ферромагнитной жидкости, положение которой у торца трубки зависит, от напряженности магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом. От положения этой капли зависит изменение степени сжатия газовых объемов 12 на концах труб- ; ки, что приводит К измвнвнию резо- I нансной частоты и чувствительности i преобразователя .Под действием внеш- I него вибрационного воздействия, направленного вдоль оси капиллярной трубки 2, происходит возвратно-пос- TynaTejjbHoe перемещение капель ртути и электролита, вызывающее изменение площади границ раздела между ними, а следовательно, и изменение плотности зарядов двойного электрического слоя на этих границах, В результате этого электрический сигнал, появляющийся на токосъемных электродах 9 и 10, помещенных в крайние капли ртути, имеет амплитуду, пропорциональную размаху колебательного перемещения капель, следовательно и амплитуде контролируемых механических колебаний, а частота этого сигнала равна частоте зтих колебаний. ш

Изобретение относится к измерительной технике и имеет целью упрощение конструкции ртутно-электролити- ческого преобразователя механических колебаний при обеспечении высокой чувствительности и расширении динамического диапазона регулировки его резонансной частоты. Преобразователь содержит капиллярную трубку 2, установленную с оосно с полюсами постоянного магнита 1 и заполненную чередующимися каплями 3,4,5 ртути и каплями 6,7,8 злектролита. Со стороны одного из открытых концов трубки 2

Изобретение относится к измерительной технике и предназначейо для измерения механических колебаний и вибраций, в частности в сейсмических измерениях.

Целью изобретения является упрощение конструкции преобразователя пр обеспечении высокой чувствительности и расширении динамического диапазона регулирования его резонансной частот ты За счет использования в нем ферромагнитной жидкости, помещенной в .неоднородное магнитное поле.

На чертеже схематично изображена конструкция ртутно-электролитическо- го- прербразователя механических ко- лебанийс

Устройство содержит двухполюсный постоянный магнит 1 и капиллярную трубку 2, раз мещенную между его разноименными полюсами, которые установлены вдоль оси трубки Капиллярная трубка 2 заполнена чередующимися каплями 3,4 и 5 ртути и каплями 6, 7.и 8 электролитав В каплях 3 и 5 ртути расположена пара электродов 9 и 10, выводы которых подключены к входу усилительно-преобразовательного блока (не показан). Средство регулировки резонансной частоты преобразователя выполнено в виде капли 11 ферромагнитной жидкости, помещенной со стороны одного из открытых концов капиллярной трубки 2 и используемой для регулировки его резонансной частоты и для регулировки чувствительности характеристики преобразования механлческих колебаний этого преобразователя. Для этого изменяют расстояние между полю- 5 сами постоянного магнита 1, магнитно поле которого взаимодействует с каплей 11 ферромагнитной жидкости, и открытыми торцами трубки 2. Под действием неоднородного магнитного по10 ля этого магнита капля 11 перемещается вдоль оси капиллярной трубки 2 на величину, зависящую от напряженности магнитного поля, что приводит к сжатшо газовых объемов 12 со сторо15 ны открытых торцов трубки 2.

Ртутно-электролитический преобра- зователь механических колебаний работает следующим образом.

Внешнее вибрационное воздействие,

20 направленное вдоль оси капиллярной трубки 2, вызывает возвратно-поступательное движение, капель 3,4 и 5 ртути и капель 6,7 и 8 электролита. Это движение обусловлено градиентом

25 давления, пропорционального величине колебательного ускорения и плотности капель ртути и электролита. Так как капли ртути и электролита имеют различные гидродинамические характе30 ристики, то их совместное движение 3 капиллярной трубке 2 приводит к деформации и изменению площади границы раздела несмеигиваюшихся фаз, вследствие чего изменяется плотность зарядов

25 двойного электрического слоя на границах их раздела. В результате этого на электродах 9 и 10 преобразователя появляется переменный электрический сигнал, амплитуда которого пропорциональна амплитуде механических колебаний, а частота равна частте этих колебаний. При изменении напряженности магнитного поля, например, путем изменения расстояния между капиллярной трубкой и полюсами постоянного магнита происходит перемещение этой капли вдоль капиллярной трубки, что в свою очередь приводит к увеличению относительного перемещения инерционной массы преобразователя (несмешивающихся капель ртутили электролита) относительно стенок трубки, это приводит к возрастанию амплитуды выходного сигнала преобразователя и, следовательно, чувствительности преобразовтеля к механическим колебаниям.

Благодаря сжатию газовых объемов 12 в торцах капиллярной трубки 2

происходит изменение резонансной час- 25 виде капли ферромагнитной жидкости.

тоты преобразователя, диапазон регулировки которой значительно расширяется по сравнению с известным устройством, вследствие простоты регу

лировки напряженности магнитного поля постоянного магнита в щироких пределах.

Формула изобретения

Ртутно-электролитический преобразователь механических колебаний, содержащий постоянный магнит, капиллярную трубку, размещенную между его разноименными полюсами и заполненную в своей центральной части чередующимися каплями ртути и электролита, пару токосъемных электродов, расположенных в каплях ртути, и средство регулировки резонансной частоты преобразователя, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции при обеспечении высокой чувствительности и расширении динамического диапазона регулировки его резонансной частоты, средство регулировки резонансной частоты выполнено в

помещенной в капиллярную трубку со стороны одного из ее открытых концов, а полюса постоянного магнита установлены вдоль оси трубки,