ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ ЗНАКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР Советский патент 1973 года по МПК G01L9/18 

Изобретение может быть использовано для измерения различных яеэлектрических величин (скорость перемещения, давление, ускорение и т. д.), связанных с перемещением тел, в частности для контроля скорости подачи инструмента электрохимических станков.

Известны нелинейные электрохимические приборы для измерения механических воздействий, содержащие химотронный преобразователь и измерительное устройство. Преобразователь состоит из корпуса, ограниченного с торцов мембранами (или пластмассовыми сильфонами). В середине корпуса преобразователя раСположена перегородка, разделяющая его внутренний объем на два отсека. В перегородке имеется отверстие, связывающее оба отсека преобразователя. В отверстии расположен катод в виде кольца, пластинки, редкой сетки или другой формы, нри которой он не оказывает большого гидродинамического сопротивления протеканию жидкости. В каждом отсеке преобразователя находятся аноды. Внутренний объем преобразователя заполнен раствором электролита, образующим с инертными электродами обратимую окислительновосстановительную систему.

Таким прибором невозможно определять направление механического воздействия, так как независимо от направления перетока раствора электролита ток, проходящей через миллиамперметр, имеет одно и то же направление.

Цель изобретения - обеспечение возмол ности измерения механических воздействий в двух противоположных направлениях.

Это достигается благодаря тому, что катоды, обладающие малым гидродинамическим сопротивлением расположены в канале и соединены с источником питания через балансирный усилитель и через сопротивления и полюсные переключатели с регистрирующим прибором и источником напряжения. На каждый катод напряжение поступает через два одинаковых резистора. При течении раствора электролита из одного отсека в другой через первый (по направлению течения) катод проходит несколько больший ток, чем через второй. Это объясняется тем, что электролит, проходящий через второй катод, обеднен окисленными нонами вследствие восстановительного процесса, проходящего на поверхности первого катода. Разность токов, проходящих через оба катода, вызывает появление напряжения между катодами, равного разности падений напряжений ,на обоих резисторах.

При малом гидродинамическом сопротивлении катодов напряжение между ними мало и по нему трудно определять измеряемый параметр, однако по полярности напряжения можно судить о направлении перетока раствора

электролита и, следовательно, направлении механического воздейств,ия.

Величина и направление механического воздействия в цредлагаемом приборе регистрируется миллиамперметром с нулем посредине шкалы, включенным между источником питания и электродами (или катодами, или анодами). Направление то.ка, п-роходящего через миллиамперметр, задается переключающим устройством, например реле, на обмотку которого подаются усиленные сигналы, снимаемые с обоих катодов преобразователя.

На чертеже показан знакочувствительный прибор. Корпус / преобразователя ограничен с обоих торцов .пластмассовыми сильфонами 2 и 5. В корпусе размещены ащоды 4 и 5. В узком канале находятся катоды 6 и 7. Внутренний объем преобразователя заполнен раствором электролита, образующим с инертными электродами обратимую окислительно-восстановительную систему.

Измерительное устройство прибора сострит из источника постоянного напряжения 0,9 в, резисторов 8 и 9 с равными Сопротивлениям балансного усилителя JO, работающего в ключевом режиме, реле Л с контактами, представляющими собой полюсный переключатель, ,и миллиамперметра 12 с нулем посредине шкалы.

Прибор работает следующим образом.

В случае отсутствия механических воздействий через электроды проходит незначительный ток, и показания миллиамперметра близки к нулю. При появлении механического воздействия в одном из направлений раствор электролита протекает относительно электродов, что вызывает появление тока, протекающего через миллиамперметр. Через первый .катод (по направлению течения раствора электролита) протекает несколько больший ток, чем через второй, так как раствор, поступающий к второму катоду, обеднен окисленными ионами за счет их частичного восстановления на первом катоде. Это вызывает различное падение напряжения на сопротивления 8 и 9, и на вход балансного усилителя подается напряжение с

дйлярностьК, соответствующей направлению механического воздействия.

Усиленные сигналы подаются на обмотку реле, и контакты реле устанавливаются в положение, соответствующее полярности сигналов, снимаемых с балансного усилителя. Через миллиамперметр проходит ток в направлении, соответствующем направлению перетока электролита.

При изменении направления механического воздействия на .обмотку реле подается напряжение другой полярности, и контакты реле меняют направление тока, проходящего через м-иллиамперметр. Таким образом, .показания

миллиамперметра указывают не только величину, но и направление механического воздействия. Благодаря малому гидродинамическому сопротивлению катодов, преобразователь можно использовать для измерения большого диапазона параметров механического воздействия.

Напряжение, снимаемое с балансного усилителя, нельзя использовать для непосредственной регистрации параметров механических

воздействий, так как выходные электрические сигналы усилителя постоянного тока имеют большой дрейф.

Предмет изобретения

Электрохимический нелинейный знакочувствительный прибор, содержащий корпус, торцовые стенки которого выполнены подвижными, а внутренняя полость разделена перегородкой с каналом и заполнена раствором электролита, образующего обратимую окислительно-восстановительную систему с инертными электродами, источник постоянного напряжения и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения параметров механического воздействия в двух противоположных направлениях, катоды расположены в канале и соединены с источником питания через балансный усилитель л -через сопротивления и полюсные переключатели с регистрирующим прибором и источником напряжения.