Электрокинетический преобразователь Советский патент 1980 года по МПК G01L9/18 H01G9/18 

Изобретение относится к электрохимическим преобразователям давления жидкости в электрический сигнал.

Известны механические устройства преобразования давления в эпектркческий сигнал, содержащие упругий чувствительный элемент .

Недостатки таких устройств сложность конструкции, громоздкость, низкая чувствительность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство, содержащее корпус, разделеин1вй пористой перегородкой и заполненный полярной жидкостью, и токосъемныв электроды р}.

При действии градиента давления вйутри электрокинематического преобразователя происходит движение жидкости в порах прербразуюй1ей перегородки, в результате которого кюжду электродами возникает разность потенциалов. «

Недостатком таких устройств является относительно низкая чувствительность, определяемая соотношб нием разности потенцИгитов и перепада давления на перегородке.

цель изобретения - повышение чувствительности электрокинетического преобразователя.

Цель достигается тем, что пористая перегородка выполнена из смеси порошков изолирушщего и проводящего веществ, при следующем объемном соотношении компонентов, %:

Проводящее вещество 10-40

0

Изолирующее вещество 60-90

В качестве изолирующего вещества используется, например, стекло, а в качестве проводящего вещества - кремний р-типа с удельным сопротивлением IS О 1 .

На чертеже схематически представлено Предлагаемое устройство.

Электрокинетический преобразователь содержит корпус 1 , пористую перегородку 2, жидкость 3 и злектроды 4.

При создании перепада давления на перегородке 2 между электродами 4 25 возникает разность потенциалов за счет электрокинетического эффекта. Теоретически и экспериментально установлено, что на проводящих поверхностях гщсорбция ионов жидкости 30 (электролита) происходит интенсивнее. г значит и толадина лвЬйндг-о сШя бол ше, чем в тех же электролитах на поверхности диэлектрика, в итоге на проводящей поверхностри больше скачок элект зйкинётйЧеского потенциала,что приводит к увеличению электрокинетиЧёсйбго эффекта. Однако, чтобы электрокинетический потенциал не закорачивался порошком ;проводника нужно, чтобы зерна проводника Чередовались с зернами диелёктри ка и не образовывали сплошных проводящих цепочек. Из указанных условий следует, что доля порошка проводника до5тна быть достаточно велика для реализации полож1нтельного эффекта, но обязательно менее 50%, так как далее с ростом концентрации проводника увеЗТй иёается число проводящих цепочек и рост элёктрокине-гйческого потенциала ciWisняется его убыванием. Эксперименталь но установлено, что содержание прово дяацего поронка в пределах 10-40% даJет положительный эффект. В широко применяемых электролитах (например вода, ацетон) адсорбируются катионы, что требует использования проводника р-типа. Однако для по лучения заметного эффекта жёлатёлзьны высокОомНыё проводники, (т.е. малые концентрации свободных зарядоб в проводниках). Это условие диктуется тем физическим явлением, что в высокоомных образцах велико число незанятых адсорбционных центров на поверхности. С ростом проводимости число пустых центров падает и эффект адсорбции мало зависит, от проводника. Экспериментально установлено, что оптимальным проводником является вещество с удельным сопротивлением /Э6 1 Ом.см. Формула изобретения 1.Электрокинетический преобразователь г содержащий корпус, разделенный пористой перегородкой и заполненный полярной жидкостью, и токосъемные электроды, отличающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности, пористая перегородка выполнена из смеси порошков изолирующего и проводящего веществ при следующем объемном соотношении компонентов, %s - . / Проводящее вещество 10-40 Изолирующее вещество 60-90 2.Преобразователь по п. 1, о тл и чающийся тем, что в качестве изолирукицего вещества используется стекло, а в качестве проводящего вещества - кремний р-типа с удельным сопротивлением/О 1 Ом «см. Источники информаг:1ии, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 593095, кл, G 01 L 9/10, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 504111, кл. G 01 L 9/18, 1974 (прототип).