УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ГЕНЕРАТОРА Советский патент 1972 года по МПК H01M8/04 

Изобретение относится к средствам автоматизации и системам управления режимом работы газовых электрохимических генераторов систем энергопитания объектов, работающих в условиях невесомости, и может быть использовано в обычных условиях на объектах, имеющих газовые и жидкостные технологические полости, находящиеся иод давлением, разделенные перегородкой ограниченной прочности.

Принцип действия генераторов тока основан на электрохимических процессах, происходящих нри взаимодействии газовых и жидкостных контуров в элементах генератора. Жидкостная и газовая нолости в генераторах этого типа разделены пористой нерегородкой. При нормальном режиме работы генератора давления в жидкостных и газовых полостях устанавливают оптимальными и пористую перегородку рассчитывают на определенную величину разности этих давлений.

При нарущении режима работы генератора (например, увеличении нагрузки выще допустимой, изменении окружающей температуры и скорости газовых и жидкостных потоков, механических повреждениях и т. п.) нарушаются важные параметры генератора, такие как выходное напряжение и ток нагрузки. Режим работы генераторов регулируют, контролируя указанные параметры.

Однако нри нарущениях режима происходит перераспределение давлений в жидкостном и газовом контурах, в результате чего в отдельных случаях газ проникает в жидкостную полость и при этом электрический режим (напряжение и ток) не меняется. Из-за низкой механической прочности пористой перегородки, может произойти ее прорыв, приводящий к полному выходу из строя генератора и созданию аварийного положения вследствие утечки газа в окружающую среду.

При попадании пузырьков газа в жидкостную полость генератора, изменяется состав жидкости. По этому изменению можно контролировать режим работы генератора.

Известны устройства контроля состава жидких сред, содержащие электролитические ячейки и измерительные схемы. В этих устройствах состав жидкой среды определяют измерением сопротивления слоя жидкости за счет электропроводящих свойств последней.

При попадании в междуэлектродное пространство пузырьков газа сопротивление слоя жидкости изменяется незначительно и измерительная схема не чувствительна к такому изменению. Кроме того, эти устройства не приспособлены для работы в условиях невесомости.

Цель изобретения - расширение области применения, например, в условиях невесомости, и повышение чувствительности.

Это достигается тем, что в устройстве измерительная ячейка выполнена в виде цилиндрического сосуда, в котором концентрично установлена сетка меньшего диаметра, разделяюш;ая внутреннюю полость на ра.бочую и сливную. В торцах сосуда имеется входной и выходной штуцеры, расположенные таигенциально к поперечному сечению ячейки, а в центре торца у выходного штуцера установлены электроды.

Благодаря такому выполнению измерительной ячейки жидкость закручивается внутри рабочей полости и за счет центробежных сил, стремящихся отбросить частицы жидкости на периферию, пузырьки газа движутся в центре в направлении общего потока жидкости к электродам. Скапливаясь у электродов, газ оголяет их и нарушает существовавший до этого контакт (через жидкость) между электродами.

Наличие центробежных сил гарантирует возможность работы устройства в условиях невесод1ости, а концентричное расположение электродов позволяет реагировать на скопление минимального количества газа. Сетка способствует сохранению вращательного движения жидкости по Всей высоте ячейки и улавливанию газовой фракции.

На фиг. 1 схематически изображена измерительная ячейка устройства в разрезе и сечение по А-Л; на фиг. 2 показана функциональная схема устройства.

Контролируемая жидкость через входной штуцер /, расположенный тангенциально по отношению к корпусу 2 измерительной ячейки 3, попадает в рабочую полость 4, которая отделена от сливной яолости 5 разделительной сеткой 6. Ввод жидкости по касательной, а также «аличие плотной разделительной сетки способствуют закручиванию жидкости внутри рабочей полости. При этом за счет

центробежных сил, стремящихся отбросить более плотные частицы жидкости на периферию, частицы газа движутся в центре струи в направлении общего потока к электродам 7. Жидкость проходит сквозь разделительную сетку 6 (пузырьки газа остаются в рабочей полости 4) и выводится через выходной щтуцер 8. Электроды изолированы один от другого изоляционной втулкой 9.

В случае отсутствия в контролируемо й жидкости газа электроды контактируют между собой через жидкость. При появлении пузырьков газа в жидкости последние, скапливаясь у электродов, разрывают существовавщий

контакт (через жидкость) между электродами. Электроды включены на вход измерительной схемы 10, которая при разрыве контакта между электродами выдает сигнал, воздействующий на органы управления режимом работы генератора.

Для приведения.устройства в исходное положение открывак т клапан 11 сброса и по каналам 12 и 13 выпускают газ, скопившийся у электродов 7. При появлении из канала 13

жидкости клапан // закрывается и устройство готово для дальнейшей работы.

предмет изобретения

Устройство контроля режима работы электрохимического генератора, содержащее измерительную электродную ячейку и измерительную схему, отличающееся тем, что, с

целью повышения чувствительности и расширения области применения, например, в условиях невесомости, измерительная ячейка выполнена в виде цилиндрического сосуда, в котором концентрично установлена сетка

меньшего диаметра, в торцах сосуда закреплены входной и выходной штуцеры, расположенные тангенциально к поперечному сечению ячейки, а в центре торца у выходного штуцера установлены электроды.

1

t

10

A-f(