Электрохимический интегратор Советский патент 1977 года по МПК H01G9/22 

(54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР

Изобретение отнеситея к измерительной те::снике и предназначено для использования в устройствах интегрального преобразования аналогового электрического сигнала в импульсный, в счетчиках количества электричества с электрическим считыванием.

Известны электрохимические интеграторы, обеспечивающие интегральное преобразование аналогового сигнала в импульсный, основанные на твердофазной электрохимической сиотеме в которых при полном переносе рабочего вещества с анода на катод через электролит возникает резкое увеличение напряжения на приборе .

Известны pryTiaiie интеграторы в которых

при переходе капли ртути в более широкую область рабочей трубки происходит измене- ние внутреннего сопротивления прибора, и соответственно.выходного сигнала прибора 31.4.

Из известных электрохимических интегра торов наиболее близким к. предлагаемому по те снической сущности является интегратор, содержащий стеклянный сосуд, разделенный

на две камеры стеклянной пористой перегородкой, пропитанной электролитом 5, С двух сторон перегородки имеются два управляюших электрода (анод и катод). Пористая перегородка имеет сквозное капиллярное отверстие, в которое входит своим концом считывающий электрод, замыкаемый частью электролита на электроды управления. Формирователь выходного информационного сиг. нала включается между электродом считывания и одним из электродов управления интегратора.

При таком вк; ючении сказывается взаимное вли5шие цепи формирователя сигнала и входной цепи интегратора, что вносит по грешность при интегрировании электрического сигнала. Эта погрешность обусловлена выпрямляющим действием контакта между электродом считывания и одним из управ л электродов в цепи считывания иэ-за разницы площадей поверхности этих электродов. Обусловленный выпрямляющим эффектом постоянный электрический сигнал складывается с сигналом управления и, проходя чорез активированный управляющий электрод в

цепи считывания, вызывает погрешнсють ин- тегрирования. Кроме того, изменение положения интегратора в поле силы тяжести, а также изменение полярности входного сигнала вносит дополнительную погрешность интег рирования отсутствия симметрии цепи считывания интегратора. Реверю полярности входного сигнала ввиду указанной асиммет рии приводит к изменению направлений прорыва контактнойпленки электролита в капилляре, т.е. к изменению начальных условий ее прО(%1ва. Асимметрия в расположении считывающего электрода в капилляре из-за воэможности прорыва пленки электролита в капилляре только с одной стороны от электрода считывания может приводить к отказам - случаям отсутствия разрыва контакта между считывающим электродом и одним .из управлякхцих электродоё интегратора в процессе прорыва пленки при интегрироваНИИ.

Цель изобретения - улучшение метролог ческих характеристик интегратора, а также повышение надежности считывания.

Поставленная цель достигается тем, что считывакяцие электроды выполнены конусообразными, введены с противоположных роь остриями настречу друг другу в капи/ьлярное с двух сторон конически расщиреннов отверстие в пористой перегородке, которая разделена поперечной капиллярной щелью, а формирователь выходного сигнала включен между счигывакяцими электродами. На чертеже представлена схема электро.химического интегратора.

Герметичнь йуЗаполненный газообразным водородом корпус 1, разделен на две камеры пористой, пропитанной электролитом перегородкой 2, которая разделена поперечной капиллярной щелью. С обекх сторон перегороДг ки имеются управлякяаие активированные электродь 3 и 4. В порастой перегородке, а также в примьткающнх к ней электродах 3 и 4 имеется сквозное капиллярное отве1 стие 5, в которое входрт с противоположных сторон остриями навстречу друг другу, не касаясь стенок капилляра и друг друга, конусообразные неакттзированныв считывающие электроды 6 и 7. Капиллярное отверстие 5с двух сторон Имеет коническое расширенне. Между счи.ьтвающими электродами 6 и 7 включен формирователь 8 выходного сиг нала. 9 и 10 - выходные зажимы устройств Устройство работает следующим образом. При прохождении постоянного тока через интегратор, например, при полярности входного сигнала, указанной на чертеже, на катоде 4 наделяется, а на ьлоде 3 поглощается водород. В результате в катодной камере повышается, а в ; анодной понижается давление водорода. При разности давлений водорода, превышаюцей силу поверхностного натяжения электролита в капилляре 5, пленка электролита в капилляре прорывается и, как следствие, выравнивается давление водорода в камерах. При этом происходит разрыв контакта между двумя ко нусообразными счи тывающими электродами 6 и 7, который обеспечивался пленкой электролита, заполнившей капилляр 5, При разрыве контакта формирователь 8 сигнала формирует выходной сигнал на зажимах 9 и 10, фиксирующий момент прохода определенного количества электричес-гва в цепи управления интегратора. Формирователь выполнен и включен так, что с его входа на электроды 6 и 7 не поступает электрический ток, в результате чего исключена погрешность интегрирования, обусловленная выпрямлением тока на этих электродах.

Конусообразная форма считывающих электродов 6 и 7 уменьшает капиллярные силы между этими электродами, что поиышает надежность схода пленки электролита, осушествлякяией контакт между электродами считывания, при ее прорыве. Конусное расширение с обеих сторон капиллярного отверстия увеличивает площадь поперечного сечения капиллярного в местах ввода конусообразных считывающих электродов, уменьшая возможность одностороннего прорыва пленки электролита в капкппяре относительно считываж. щего электрода и обеспечивая тем самым повышение надежности разрыва контакта между считывакмшми электродами.. Симметрией геометрической конфисурации активных элементов интегратора (перегородка, электроды) достигнуто уменьшение погрешности QT изменения положения HiiTerpaTopa в поле сильг тяжести. Полярность входного сигнала не влияет па выходную характеристику, так как выходная цепь интегратора симметрична, №.J, следовательно, начальные условия прорыва цленки электролита с обеих сторон капиллярного отверстия 5 одинаковы. В предложенном интеграторе взаимное влияние вхоаной и выходной цепей значительно снижено. Наличие поперечной капиллярной щели в перегородке убыстряет процесс заполнения капиллярного отверстия электролитом после прорыва. Для формирования выходного сипнала интегратора достаточно разрыва контакта между считывающими электродами 6 и 7, что повышает надежность разрыва цепи.

Формула изобретения

Электрохимический интегратор, содержа- . щий герметичтшй заполненш,1й газообразным водородом корпус,- рйзделенный па две кам&ры пропитанной электролитом пористой перегородкой со сквозным капиллярным отверстием, слабженной управляющими в считывающими электродами, введенными в капиллярк ное отверстие, и формирователь выходного сигнала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения метрологических характеристик, считыва. щие электроды выполнены конусообразными, введены с противотюложных сторон острия- .JQ ми навстречу друг другу в капиллярное с двух сторон конически расширенное отверстие 6 пористой перегородке, разделенной псшеречной капиллярной щелью, «а вход формиров

6

теля выходного сигнала включен между счн тываюшими электродами.

Источники информапнй, пртятые во внимание при экспертизе: .

L1