Электрокинетический преобразовательдАВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01L9/18 

. Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-, зовано в зондирующих гидрологических измерительных комплексах, предназначенных для измерения давления, имеющего вид повторяющихся однополярннх импульсов длительностью в сотни секунд и с амплитудой в десятки атмосфер.. . Известен электрокинетический преобразователь - электроосмотический измеритель давления, состоящий из у-обр.азного жидкостного манометра, колена которого соединены через клапан с параллельно присоединенным электроосмотическим микронасосом,Под действием постоянного давления проис ходит переток жидкЬсти из одного колена в другое до уравновешивания это го измеряемого давления столбом жидкости. Затем давление сбрасывают,закрывают клапан и электроосмотическим микронасосом перекачивают жидкость до исходного положения. Теперь устррйство готовок повторному циклу из мерения. Величина энергии, затраченной на перекачку жидкости микронасоicOM, пропорциональна измеряемому дав лению , Недостатком такого устройства является то, что оно непригодно для измерения переменных во времени давлений, наиболее близким по технической сущности к изобретению является электрокинетический преобразователь давления - волнограф, содержащий электрокинетическую ячейку (ЭКЯ) с двумя камерами. Обе камеры заполнены электрокинетической жидкостью и закрыты неупругими (вялыми) мембранами. Мембрана второй камеры сопояжена с упругими элементами, выполненными в виде сильфона с дополнительной пружиной. Под действием знакопеременных сигналов давления Р(t), определяемых высотой волн и периодом их следования (для разработанной конструкции соответсовенно 12 м водяного столба и 400 с), электрокинетическая жидкость прокачивается через пористую перегородку. При этом генерируется пропорциональный электрический сигнал e(t), отводимый с помощью электродов 1.23Однако волнограф обеспечивает высокую точность преобразования только знакопеременных колебаний давления, а однополярные импульсы искажает, причем искс1жение тем больше,.,чем боль ше длительность и амплитуда импульса Цель изобретения - повыгиение точности преобразования давления. Цель достигается тем, что в электрокинетическом преобразователе (ЭЩ1 содержащем генераторный преобразующий элемент, с одной стороны которого расположена воспринимающая камера, заполненная электрокинетической жидг .костью и закрытая вялой мембраной, вторая, буферная, камера, заполненная инертным по отношению к жидкости газом, выполнена с объемом, превышаю щим объем воспринимающей камеры,причем камеры гидравлически сообщены каяалом, в котором размещен электроосмотический насос и обратный клапан На чертеже изображено предлагаемо устройство. Преобразователь содержит генерато ный преобразующий элемент (ГПЭ) 1, состоящий из пористой перегородки 2, пропитанной электрокинетической жидкостью, например ацетоном, и токосъемных электродов 3, воспринимающую камеру 4, заполненную электрокинетической жидкостью и закрытую вялой мембраной 5, буферную камеру 6, заполненную парами электрокинетической жидкости или смесью этих паров с инертным к ним газом, например азотом, электроосмотический микронасос 7, содержащий, как и ГПЭ 1,. пористую перегородку 8 и электроды 9, обратный клапан 10, установленный в гидро приводе 11. . Преобразователь работает следующим образом. При приложении к воспринимающей камере однополярного импульса давления Р, (t), величина которого выше про.тиводействующего давления Pj (t) , Р (t) 7 РП) .электрокинетическая жидкость из воспринимающей камеры 4 перетекает в буфернуюкамеру б через пористую перегородку 2, на торцах которой генерируется сигнал (t), пропорциональный разности давлений, действующих с разных сторон пористой перегородки, т.е. г (t) - к р, (t )-РУ, (t) --К j Р (t) лр (« , где k - коэффициент, определяемый характеристиками ШЭ; PQ Рр (t) , при t О - начальная величина противодавления;)- приращение противодавления, вызываемое сжатием паров электрокинетическо жидкости или их смеси с инертным к ним газом, пр накоплении злектрокинети ческой жидкости в буферной камере при действии импульса давления. Это приращение нарушает пропорцинальность между действующим давлением Р (t) и выходным электрическим сигналом е(t). Для повышения точноти преобразования необходимо, чтоы дРр| (t) увеличилось незначительно, т.е. APr,(t), Для этого объем буерной камеры 6 берется в несколько аз больше объема хшдкости, перетекей за время действия импульса давения, во время паузы электроды 9 электроосмотического микронасоса 7 подключаются к источнику электроэнергии, и электрокинетическая жидкость по гидроприводу 11 и через обратный клапан 10 .перекачивается в .воспринимающую камеру 4. После, ее наполнения ЭКП готов к измерению следующего импульса РЗ. (t) и т.д. Например, -при использовании в гидрологическом зонде измерение сигналов давления производится при погружении, а подготовка ЭКП для следующего измерения - во всплытом положении зонда. Такой цикл работы преобразователя повторяется многократно. С помощью предлагаемого устройства точнее измеряют сигналы деления, например, при многократных зондированиях деятельного слоя океана. Это повышает достоверность информации об океане и, следовательно, эффективность использования измерительных комплексов, в составе которых используется преобразователь. Формула изобретения Электрокинетический преобразователь давления, содержащий две камеры, разделенные пористой перегородкой с электродами, одна из которых воспринимающая, заполнена электрокинетической жидкостью и закрыта вялой мембраной, отличающийс-я тем, что,.с целью повышения точности преобразованияь давления, вторая, буферная, камера, заполненная инертным по отношению к жидкости газом, выполнена с объемом, превышающим объем воспринимающей камеры, причем камеры гидравлически соо.бщены каналом, в котором размещен электроосмЬтический насос и обратный клапан. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 516926, кл. G01 L 9/18,28.11.74. 2.Касимзаде М.С. и др. Электрокинетические преобразователи информации. М. , Энергия, 1973, с.94 (прототип).