Интегрирующий преобразователь неэлектрических величин Советский патент 1979 года по МПК G01L9/18 

1

Изобретение относится к хемотронике, в частности к преобразователям неэлектрических величин.

Известны устройства для измерения неэлектрических величин с выходом в виде электрического сигнала, построенные по принципу двойного преобразования 1.

В этих устройствах, как правило, сочетаются либо механический преобразователь и механический интеграто|), либо механический преобразователь и электрический интегратор. Такое сочетание приводит к усложнению схем, увеличению их габаритов, снижению точности и надежности.

Известен интегрирующий преобразователь неэлектрических сигналов, содержащий расположенный в корпусе, заполненном злектролитом и разделенном перегородкой -с каналом на чувствительную и демпфирующую камеры,; интегральный отсек с разменянными в нем катодом и анодом 2.

Наличие упругрх мембран, обычно выполняемых из изоляционного материала (лавсан,фторопласт и др.), снижает надежность устройства, поскольку мембраны обладают недостаточной механической прочностью. Кроме того, данная конструкция не позволяет преобразовывать постоянные составляющие внешних воздействий. Известному устройству присущи Также большая погрешность интегрирования и низкий частотный диапазон вызванный диффузией реагента из чувствительной и демпфирующей камер в интегральный отсек и гидродинамическим выносе реагента из интегрального отсека при частотах и амплитудах внешних воздействий, превышающих допустимую величину.

Цель изобретения - повышение точ5ности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что интегральный отсек расположен в демпфирующей камере на торцах перегородки.

0

Интегрирующий :Преобразователь неэлектрических величин представлен на чертеже.

Чувствительная камера 1, диффузионный канал 2, интегральный отоек

5 3, демпфирующая камера 4 и катодный отсек 5 заполняются электролитом и герметизируются корпусом б и мембранами 7 и В. Мембраны одновременно являются электродами. Электролит совместно с электродами 7-11 и источ0никами питания Е и Е образует высокообратимую окислительно-восстановительную систему. Переключатель. П служит для переключения преобразователя из режима подготовки в ражим измерения. Устройство работает следующим образом. Перел измерением переключатель II переводят в положение I (подготовка), По истечении некоторого времени интегральный отсек 3 очи щают от реагента, который.переносят в чувствительную камеру 1. После это го преобразователь готов к работе, и пере1 лючатель 11 пеоеводят в положение Я (измерение). При отсутствии i входного сигнала течение электролита в канале 2 и в катодном отсеке 5 катода 11 отсутствует, и расстояние между электродами 7 и 9 не меняется Источники E и Eg имеют величину 0,3 0,9 В, .обеспечивающую работу электр дов 9 и 11 в режиме предельного тока диффузии. В цепи электродов 7 и 9 протекает предельный ток диффузии ,. FPZSC егде F - число Фарадея; D - коэффициент диффузии; Z - число электронов, участвующих в реакции; S - площадь катода 9; С - концентрация окислителя эле ролита; S - расстояние между мембраной и электродом 7. В цепи анода 10 и катода 11 прот кает небольшой ток фона, определяющийся концентрацией окислителя в интегральном отсеке 3. Концентрация реагента и ток в цепи электродов 10 и 11 не:меняются, так как реакции на катоде 11 и аноде 10 взаимно ком пенсируются . При действии внешнего возмущени на мембрану 7 в канале 2 возникает направленное течение электролита (слева.направо по чертежу) со скоростью, пропорциональной внешнему воздействию. В каждый момент времен в катодныйотсек 5 вносится количество окислителя, строго пропорциональное входному сигналу. Внесенный окислитель полностью реагирует на катоде 11 и обеспечивает образование реагента в интегральном отсеке 3 в количестве, равном количеству, прореагировавшему на катоде 11. Таким образом, концентрация окислителя в интегральном отсеке 3 растет пропорционально интегралу внешнего воздействия. Ток в цепи электродов 10 и 11, регистрируемый прибором, определяется концентрацией реагента в интегральном отсеке. Расположение интегрального отсека в демпфирующей камере на торцах перегородки и выполнение катода специальной конструкции уменьшает погрешность интегрирования посредством затруднения диффузии и гидродинамического выноса реагента из интегрального отсека, а также способствует расширению частотного и динамического диапазона устройства в сторону увеличения частоты и амплитуды входных сигналов. Формула изобретения Интегрирующий преобразователь нёэлектрических величин, содержащий расположенный в корпусе, заполнением электролитом и разделеннотл перегородкой с каналом на чувствительную и демпфирующую камеры, интегральный отсек с размещенными в нем катодом и анодом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, интегральный отсек расположен в демпфирующей камере на торце перегородки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Техническая кибернетика, под ред. В.В. Солодовникова, книга 1М., Машиностроение, 1973, с. 184192. 2. Авторское свидетельство СССР № 359558, G 01 L 9/18, 1969.

,