ХИМОТРОННОЕ УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОДВИЖНОГО ЭЛЕМЕНТА МАШИНЫ Советский патент 1971 года по МПК G01P3/00 

Известны .химотронные устройства для измерения скорости неремеодения подвижного элемента с катодами, расположениыми в канале перегородки, разделяющей на два отсека ограниченное сильфонами пространство. Однако эти уст1ройства характеризуются .малой вы.ходной мощностью, большими габаритами и весом. Это обусловлено следующими причинами. Концентрация окисленны.х ионов в растворе электролита во много раз меньше концентрации восстановленных .ионов, вследствие чего предельный ток диффузии, про.ходящий через электролит, отфеделяеъся скоростью достав ки окисленны.х ионов к катоду. При движении сильфонов пе ремещен.ие тела преобразуется в движение жидкости относительно катода, расположенного в узком канале. Увеличение скорости течеиия электролита приводит к уменьшению толшины диффузионного слоя, а следовательно, к увеличению предельного тока диффузии. Таким образол, выходной электр.ический сигнал преобразователя зави.сит от скорости перемещения тела, передающего усилие на один из оильфонов датчика. Ток, проходящей через преобразователь, в интервале рабочих напряжений (0,3-0,9в) не зависит от изменения напряжения. Преобразователь сохраняет однозначную зависимость выходного тока от скорости перемещения и том случае, если сопротивление диффузионному потоку окислен:ы ионов к катоду (/,;) во много раз больше сопротивления диффузиоином потоку восстановленных ионов к аноду (Да ) т. е.

RK ,

Если величины R,, и Ra близки друг к другу, то вы.ходное сопротп вление преобразователя резко снижается (что обычно бывает нежелательно). Кроме того, это вызывает необходимость Использования для питания выходHoii цепи преобразователя стабилизированного напряжения. Из закона диффузии Фика следует, что

5аСл./7аО.

Мс

/., 5кСк/7к а

где 5аИ 5к - рабочие поверхности анода и катода соответственно;

С а и С к- концентрация восстановленных и окисленных ионов в ра-створе соответсгвепно;

D II D - коэффппиенты диффузии восстаноБленных 5i окисленных ионов, соответственно:

f а и к - толщины прианодного и ирикатодного диффузионных слоев соответственно.

слоя резко уменьшается (на 2-3 порядка), н

величина 7) становится недопустимо малой.

An

Чтобы избежать эгого, обычно используют аноды с большой т оверхностью, а также применяют растворы элект1ролитоз, у которых концентрация окисленных ио;-юв во много раз ivteHbHie концентрации восстано-вленных. Увеллчевие поверхности Згшдов приводит к очень большому увеличению веса и га баритов цреобраЗОвателя. Снижение к.оицент)ации окисленных ионов влечет за собой соответ-ствующее умеНьшеиие выходного тока, а с.тедовательио, снижение выходной мошности нреобразователя.

Целью Изобретення является повыше1гие выходной мошности, уменьшеи:ие веса и габаритов устройства.

Это достигается тем, что аноды устаиовлень: в том ЖС Kaiiajie, что И катоды.

При перетека1Нии электро.чита через кана, преобразователя толщина прианодно Ч) диффузионного слоя изменяется в зависимости от скорости неретока но тому же закону, что и толнщна нрнкатодного слоя диффузин. Таким

образом, в данном устройстве отношение т,

ie зав-исит от скорости неретока электролита. Это позволяет нснользовать раствор с относительно высокой концентр а;цней окисленных ионов, а следовательно, повышает выходную мощность преобразователя, уменьшает его габариты н вес.

Pia чертеже, изображена схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит ИЗ орнуса /, двух енльфонов 2 и 3 с торцовыми стенками 4 и 3 и инертных электродов: анодов 6 и 7 н катода 8. Все электроды расноложены в одном канале. Внутренний объем иреобразователя заполнен раствором элект|ролита 9, образующим с электродами обратимую окислительную-восстановительную систему. Концентрация окисленн151х ионов в растворе электролита меньше, чем восста1ювленн1:,1х. HanpiiMep,

.можно использовать

раствор 0,5

НК4Рс(СХ)в + 0,05НКзРе(СК1)б.

От источника питания на электроды нодается напряжение 0,7-0,9в, обеспечивающее прохождеиие через ячейку предельного ток:, диффузии. Одни Из сильфОнОВ иреобразователя еханически связан с телом, скорость перемещения которого необходимо измерять.

Если скорость перемещения тела равна нулю I-. электролит не иеретекает через каиа:1 устройства, то через ячейку проходит очень небольшой ток (ток фона), онределяемый диффузией окнсленных ИОИОв к поверхности катода 8. При движении тела скорость перетока раствора электролита 9 в канале устройства линейно зависит от скорости иеремешения. Переток электролита 9, в свою , умеиьнгает толщину прикатодного диффузионного слоя, что нриводит к росту тока. Движение электролитов относительно анодов 6, 7 приводит также к соответствующему у.меньн1сИню толшнны прианодного диффузионного

к

СЛОЯ, вследствие чего отношение , остается

иэстоя11ныл1, что позволяет использовать электро.шт с относг тельно высоко концентра пней окисленных ионов.

Пред м е т и з о б ;з е т е н и я

Хилютронное устройство для измерения окоростм перемещения подвнжного элемента маHiHHbi е катодами, расположенными в канале перегородки, разделяющей на два отсека ограниченное сильфонами пространство, залитое электролитом, отличающееся тем, что, с целью узел:-1ченИЯ выходной мощности устройства, аноды установлены в том же канале, что и катоды.