Электрокинетический датчикуглОВОй СКОРОСТи Советский патент 1981 года по МПК G01P3/30 H01G9/22 

1

Изобретение относится к приборостроению, в частности к электрохимическим преобразователям, и может быт использовано в устройствах для измерения угловой скорости и углового положения объектов.

Известны элёктрокинетические датчики ускорений, содержащие корпус, выполненный в виде тороида, заполне-н него полярной жидкостью, внутренняя полость которых имеет одну i или несколько {2 радиально расположенны пористых перегородок с электродами.

Недостатком этих датчиков является то, что они не выдают информацию при вращении объекта с постоянной угловой скоростью.

Известен электрокинетический датчик угловой скорости, содержащий цилиндрический корпус с радиальной пористой перегородкой, действие которого основано на способе измерения углвой скорости вращения путем регистрации потенциала протекания полярной жидкости через пористое тело, в котором регистрируют изменение потенциала/ обусловленное фильтрацией при вращении ячейки, и по частоте экстремальных точек определяют искомую величину Сз1.

Однако датчик имеет ограниченный диапазон измерения скоростей в силу того, что протекание жидкости через пористую перегородку происходит под действием силы тяжести при перевороте ячейки на 180. Поэтому для измерения малых угловых скоростей требуется очень большое время, а при больших скоростях вращения перетекание жидкости затруднено центробежными силами.

Цель изобретения - расширение диапазона измеряемых угловых скоростей.

Поставленная цель достигается тем что в устройстве цилиндрический корпус разделен на две камеры перегородкой, установленной перпендикулярно его оси, и имеющей входное отверстие в центре/ в котором установлена поритая шайба с перфорированными электродами, и выходными отверстиями по периферии перегородки, а радиальные пористые перегородки размещены в рабочей камере..

На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор, разрез; на фиг..2 - то же, вид в плане (без корпуса).

В корпусе 1 цилиндрической формы, выполненном из электроизоляционного материала, имеющем крышку 2, установлена круглая перегородка 3, выполненная также из электроизоляционного материала, с центральным входным отверстием 4 и выходными отверстиями 5 делящая внутреннюю полость прибора на две камеры - активную 6 и выходную 7. В активной камере установлены радиальные пористые перегородки 8, снабженные перфорированными электродами 9. Каждая радиальная, пористая перегородка с парой перфорированных .электродов представляет собой электрокинетический чувствительный элемент. Все электрокинетические элемен ты при помощи проводников 10 соедине ны последовательно (что не обязатель но для работы прибора). В централь.ном входном отверстии установлена плоская пористая шайба 11, снабженная парой перфорированных электродов 12. Провода 13 служат для подсоедине ния перфорированных электродов к выходным клеммам 14 прибора. Заглушки 15служат для герметизации заливочны отверстий. Внутренняя полость прибор заполнена полярной жидкостью 16. Дат.чик угловой скорости работает следукядим образом. При подаче постоянного напряжения на перфорированные электроды 12 пористой шайбы 11, полярная жидкость 16начинает перекачиваться из одной камеры прибора в другую в направлении от центрального входного отверстия 4 вдоль пористых перегородок 8 к выходным отверстиям 5. При отсутствии вращения корпуса 1 прибора относительно оси чувствитель ности, которая совпадает с осью цилиндрического корпуса 1, жидкость 16 в активной камере б движется строго радисшьно вдоль пористых перегородок 8 от входного центрального отверстия 4 к выходным щелевым отверстиям 5. На выходных клеммах прибора отсутствует выходное напряжение,, та как отсутствует фильтрация жидкости через пористые перегородки 8. При вращении корпуса 1 прибора, относительно оси чувствительности полярная жидкость 16, протекающая ч рез активную камеру 6, начинает фил роваться через радиальные перегород ки 8 под действием Кориолисова уско рения а wv,. где OJ - угловая скорость вращения корпуса вокруг оси чувствительности ; V - линейная скорость движения жидкости в активной камере. На перфорированных электродах 9 оявляется разность потенциалов (вы- . одное напряжение), величина которой пропорциональна скорости фильтрации идкости, т.е. скорости вращения корпуса прибора, так как линейная скорость движения жидкости постоянна, а полярность выходного напряжения определяется направлением фильтрации полярной жидкости или направлением вращения корпуса прибора. Диапазон измеряемых угловых скоростей предлагаемым прибором очень широк. Порог чувствительности прибора, т.е. минимальная скорость замеренная прибором, определяется чувствительностью регистрирующей аппаратуры. Максимальная угловая скорость, замеряемая прибором, ограничена лишь прочностью конструкции. Информация об угловой скорости и направлении вращения регистрируется на выходе прибора практически одновременно с началом вреицения прибора. Применение в качестве силового агрегата электроосмотической ячейки позволяет также повысить надежность и долговечность прибора, так как такой насос не имеет движущихся частей. Формула изобретения Электрокинетический датчик угловой скорости, содержащий заполненный электролитом цилиндрический корпус с радиальными пористыми перегородками, снабженными перфорированными электродами, отлич ающийся тем, чгто, с целью расширения диапазона измеряемых угловых скоростей, цилиндрический корпус разделен на две камеры перегородкой, установленной перпендикулярно его оси, и имеющей входное отверстие в центре, в котором установлена пориста | шайба с перфорированными электродами, и выходными отверстиями по периферии перегородки, а радиальные пористые перегородки размещены в рабочей камере. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2644901, кл. 310-3, 1953. 2.Авторское свидетельство СССР 381033, кл. G 01 Р 15/08, 22.11.71. 3. Авторское свидетельство СССР 228359, кл. G 01 Р 3/30, 22.05.67 (прототип).

3 4

/«

/

К

3