Датчик параметров колебательного движения Советский патент 1978 года по МПК G01H1/08 G01L9/18 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам-для измерения параметров колебательного движения таких, как давление, вибрация, сейсмические колебания в инфранизкочастотномдиапазоне, и может быть использовано для регистрации и исследовалия малых знакопеременных механических воздействий, например смещение, скорость и ускорение колебательного процесса Земли, крупномасштабных сооружений (мостов, зданий).

Известен датчик колебательного движения, содержаш,ий размешенный в корпусе диффузионный преобразователь, включающий в себя ограниченный с двух сторон мембранами сосуд, перегородку, разделяющую его на две камеры, электролит, заполняющий сосуд и электроды, размещенные в камерах, упругую связанную с корпусом инерционную массу 1. Масса расположена на упругом подвесе.

Недостатком известного датчика является невысокая, чувствительность и эффективность его работы,обусловленная параметрами механической системы - инерционными массами и упругими свойствами подвеса.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является датчик параметров колебательного движения, содержащий размещенный в корпусе диффузионный преобразователь, включающий в себя

ограниченный с двух сторон .мембранами сосуд, перегородку, разделяющую его на две камеры, электролит, заполняющий сосуд, и электроды, размещенные в камера.к, упруго связанную с корпусом инерционную массу, жестко соединенную с одной из мем, бран, и размещенный в корпусе электроосмотический преобразователь, камера которого, разграниченная преобразующей перегородкой, заполнена полярной жидкостью и ограничена с одной из сторон дополнительной мембраной, а с другой - мембраной диффузионного преобразователя, а электроды электроосмотического преобразователя размещены но обе стороны преобразующей перегородки 2.

Недостатком этого датчика является .недостаточная эффективность его работы, вследствие постоянного ютребления электрической энергии электроосмотическим преобразователем.

Цель изобретения - повышение эффективности работы датчика.

Это достигается тем, что датчик снабжен электронным блоком усиления и преобразования, посредством которого соединены электроды диффузионного и электроосмотического преобразователей.

На чертеже изображен предлагаемый датчик, продольный разрез.

Датчик содержит корпус 1, размещенный в нем диффузионный преобразователь,включающий в себя ограниченный с двух сторон мембранами 2, 3 сосуд 4, перегородку 5, разделяющую его на две камеры 6, 7, электролит 8, например иод-иодид, заполняющий сосуд 4, и электроды 9, 10, размещенные в камерах 6, 7.

Датчик содержит инерционную массу 11, жестко соединенную с одной из мембран 2 и упруго связанную, например, пружиной 12 с корпусом 1. В корпусе также размещен электроосмотический преобразователь, камера 13 которого, разграниченная преобразующей пористой перегородкой 14, заполнена полярной жидкостью 15 и ограничена с одной из сторон дополнительной ме.мбраной 16, а с другой - мембраной 3 диффузионного преобразователя. Электроды 17, 18 электроосмотического преобразователя размещены в камере 13 по обе стороны преобразующей перегородки 14.

Датчик снабжен электронным блоком усиления и преобразования 19, посредством которого соединены электроды 9, 10 и 17, 18 диффузионного и электроосмотического преобразователей. Сосуд 4, мембраны 2, 3, камера 13 и дополнительная мембрана 16 диффузионного и электроосмотического преобразователей выполнены из инертного материала.

В перегородке 5 диффузионного преобразователя выполнен канал 20, а его электроды 9 и 10 образуют совместно с электролитом 8 обратимую окислительно-восстановительную систему.

Устройство работает следующим образом. При воздействии внешнего механического сигнала (смещения, ускорения, перепада давления) инерционная масса 11, смещаясь, вызывает перемещение мембраны 2 и течение электролита через канал 20 относительно электродов 9, 10, на которых образуется сигнал, пропорциональный смещению. Электрический сигнал, снимаемый

с электродов 9, 10 через электронный блок усиления и преобразования 19 подается на электроды 17, 18 камеры 13 и вызывает переток полярной жидкости 15 через преобразующую перегородку 14. Эта жидкость воздействует на дополнительную мембрану 16 и, соответственно, на течение электролита 8, таким образом камера 13 работает в осмотическом режиме. При соответствующем включении электродов 9, 10 и 17, Ш поток электролита 8 увеличивается и выходной сигнал возрастает, что увеличивает чувствительность датчика.

Повышение эффективности работы датчика обусловлено подачей электрического сигнала на электроды 17, 18 только в момент воздействия внещнего механического сигнала, чем достигается уменьшение потребления электрической энергии. Формула изобретения

Датчик параметров колебательного движения, содержащий размещенный в корпусе диффузионный преобразователь, включающий в себя ограниченный с двух сторон мембранами сосуд, перегородку, разделяющую его на двекамеры, электролит, заполняющий сосуд, и электроды, размещенные в камерах, упруго связанную с

корпусом инерционную массу, жестко соединенную с одной из мембран, и размещенный в корпусе электрорсмотический преобразователь, камера которого, разграниченная преобразующей перегородкой, заполнена полярной жидкостью и ограничена

с одной из сторон дополнительной мембраной, а с другой - мембраной диффузионного преобразователя, а электроды электроосмотического преобразователя размещены по обе стороны преобразующей перегородки,

отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его работы, он снабжен электронным блоком усиления и преобразования, посредством которого соединены электроды диффузионного и электроосмотического преобразователей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 448766, кл. G 01 L 9/18, 1972.

2.Патент США № 3296466, кл. 310-2, 1967.