СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАПИЛЛЯРНЫХ РТУТНО- ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ЯЧЕЕК Советский патент 1970 года по МПК H01G9/22 

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть применено при изготовлении ртутно-электролитических преобразователей.

Известны способы увеличения временной стабильности и чувствительности капиллярных ртутно-электролитических преобразователей механических воздействий в электрический сигнал путем добавки к раствору электролита поверхностно-активных веществ, например натриевого додецилбензен сульфоната. Однако эти способы позволяют увеличить только чувствительность и временную стабильность ртутно-электролитических преобразователей, но не устраняют технологические трудности при заполнении капилляров водным раствором электролита и ошибки отсчета показаний за счет кривизны мениска для счетчиков машинного времени на основе ртутных кулонметров.

Целью изобретения является способ изготовления капиллярных ртутно-электролитических ячеек для преобразователей механических колебаний в электрический сигнал, счетчиков машинного времени и других устройств, облегчающий заполнение капилляров водным раствором электролита, смачивающим стенку капилляра, увеличивающий чувствительность ртутно-электролитических преобразователей и их временную стабильность, а также позволяющий уменьщить ошибку отсчета показаний со счетчиков машинного времени на основе ртутного кулон-метра и получить новые характеристики преобразования для ртутноэлектролитических преобразователей. С этой целью внутреннюю поверхность стеклянного капилляра после его очистки, промывки и просушки перед заполнением ртутью и электролитом обрабатывают гидрофобным составом, например трехпроцентным раствором метилхлорсилана (CHsSiCl) в четыреххлористом углероде (CClt) при температуре 120 - 130°С в течение одного часа. Для этого стеклянный капилляр укрепляется вертикально над ванночкой с

гидрофобизирующим раствором (нижний конец капилляра располагается на расстоянии 0,5-1 см от поверхности раствора) в сушильном шкафу. Такаяобработка внутренней поверхности

капилляра меняет характер взаимодействия ртути и водного раствора электролита со стенкой канилляра.

В результате описанной обработки водный раствор электролита не смачивает стеклянную

стенку капилляра, что значительно упрощает заполнение ячейки электролитом, особенно в случае полного заполнения им капилляров, когда между торцом капилляра и раствором не должен оставаться воздушный (газовый

го определенным, а электрод, смачиваемыи электролитом, осуществляющий контакт с ним, монтируется с торца капилляра соосно с пим. В этом случае в обычных условиях практически невозможно сохранить заданный размер газового нузырька, так как электролит при введении электрода за счет изменения сил новсрхностного натяжения частично вытекает из капилляра, что приводит к значительному разбросу параметров преобразователей.

Изменение характера взаимодействия между ртутью и стенкой капилляра н электролитом и стенкой капилляра при применении гидрофобизации приводит к изменению формы поверхностей раздела на границах ртуть - электролит, электролит - газ, ртуть - газ. Краевой угол смачивания в результате оиисанной обработки приближается к 90°, т. е. мениск практически становится плоским, что значительно увеличивает точность отсчета положения границы раздела, которое используется, как выходной параметр у интеграторов и счетчиков машинного времени на основе ртутного кулон-метра.

При практически плоской границе раздела ртуть - электролит, характерной для ячеек, изготовленных по данному способу, относительная деформация поверхности раздела, которая происходит при преобразовании механических возмущений в электрический сигнал ртутно-электрическими преобразователями, более значительна, чем в случае выпуклой поверхности раздела, характерной для обычных негидрофобизированных ячеек.

Так как степень деформации поверхности раздела ртуть-электролит (относительное увеличение или уменьшение площади новерхности раздела) определяет выходной электрический сигнал преобразователя и зависит в случае преобразования механических колебаний от амплитуды входного сигнала и гидродинамических условий, то в результате изменения описанной обработкой гидродинамических условий течения ртути и электролита в капилляре, увеличивается чувствительность нреобразователя как в области малых входных сигналов, когда пет движения ртути и электролита относительно стенки капилляра, так и при амплитудах входных сигпалов, когда происходит «отрыв капли ртути от стеики капилляра.

При обработке начало движения ртути и электролита относительно степки капилляра происходит при более низких значениях амплитуд входного сигнала, т. е. увеличение чувствительности, которое при этом происходит,

настунает значительно раньше. Чувствительность преобразователей сгидрофобизированными ячейками при амплитудах входного сигнала, когда еще нет движения ртути и электролита относительно стенки капилляра, в 1,5-

2 раза выще, чем у аналогичных негидрофобизированных преобразователей.

Обработка капилляра предлагаемым способом предотвращает выщелачивание примесей из стеклянной стенки капилляра в процессе

работы ячейки. Гидрофобная пленка, образующаяся при этом на поверхности стекла, позволяет на долгий срок сохранить химический состав раствора электролита и тем самым резко увеличить стабильность характеристики преобразователя во времени.

Предмет изобретения

Способ изготовления капиллярных ртутноэлектролитическйх ячеек путем очистки, промывки и просушки капилляра, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока его службы и повышения чувствительности, внутреннюю цолость капилляра перед заполнение.м его электролитом и ртутью подвергают обработке гидрофобны.м составом.