Измерительный электрод для диффузионных преобразователей Советский патент 1982 года по МПК G01R1/06 

(ЗО ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОД ДЛЯ ДИФФУЗИОННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Г

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, может быть использовано в качестве измерительного электрода (катода) в диффузионных преобразователях механических сигналов, предназначенных для регистрации ускорений, скоростей, почвы, перепадов давлений и др.

Известен измерительный электрод для диффузионных преобразователей, представляющий собой полую оболочку выполненную из инертного металла ( тантала), имеющую изолированную внешнюю поверхность, заполненную пористой электропроводной массой, например из карбида тантала, и содержащую отверстия для ввода и вывода электролита (иод-иодид) 1.

Недостатком этого устройства является сложность технологии изготовления.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является из

мерительный электрод, содержащий измерительный канал, выполненный в виде полости внутри электропроводного материала, инертного к электролиту, расположенному между торцевыми поверхностями вставок с отверстиями в центре по периферии t2j.

Недостатками устройства является сложность технологического изготовления и недостаточная надежность в работе, связанные с тем, что размеры рабочих полостей ограничиваются шайбами, толщина которых определяет верхнюю граничную частоту преобразователя. Вследствие процессов пассивации, текучести материала, изменения температуры внешней среды шайбы способны изменять свою толщину, что приводит к изменению характеристик преобразователя.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления и повышение надежности работы электрода. Поставленная цель достигается тем, что в измерительном электроде для диффузионных преобразователей, содержащем измерительный канал, выполненный в виде полости внутри эле тропроводного материала, инертного к электролиту, расположенному между торцевыми поверхностями вставок с отверстиями в центре и по периферии измерительный канал образован данной поверхностью несквозного отверстия одной вставки и внутренней тор цевой поверхностью другой вставки, герметично запрессованных одна в другую, выполненных из одного материала и имеющих взаимный электричес кий контакт, причем наружные поверх ности вставок покрыты электроизолирующим слоем. На фиг. 1 показан измерительный электрод в разрезе; на фиг. 2 - раз рез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1. Вставка 1, выполненная из инертного металла например титана, поверх-25 ность которой покрыта непроводящим слоем, например двуокисью титана 2, содержит центральное несквозное отверстие 3,в донной части которого имеетсп отверстие t для ввода (вывода) эле тролита( иод-иодия). В центральное несквозное отверстие 3 герметично запрессована вставка 5, выполненная из Togo же материала и имеющая с вставкой 1 электрическ ий контакт. Наружная торцевая поверхность встав ки 5 покрыта непроводящим слоем из двуокиси титана, а ее боковая и вну ренняя торцевая поверхности иеизолированы. По периферии вставка -5 со; держит систему отверстий 6 для ввода /бывода) электролита. Донная поверхность нескаозного отверстия 3 одной вставки 1 и внутренняя торцевая поверхность другой вставки 5 об зуют измерительный канал в виде цилиндрической полости. На торцах изм рительного канала нанесен пленочный рабочий слой 7 из металла платиновой группы, например, методом вакуум ного распыления. К поверхности вставки 1 подсоединен токоотвод 8, имеющий электрический контак с слоями 7, выполняющий функцию счи тывающего электрода. Измерительныйэлектрод работает следуюршм образом. Электрод подсоединяют к отрицательному полюсу источника постоян54ного напряжения (не показан). После включения источника питания в цепи электрода вследствие диффузии электроактивных ионов между слоями 7 устанавливается стационарный начальный (фоновый) ток. При наличии внешнего механического воздействия, например ускорения, на диффузионный поток электроактивных ионов накладывается дополнительный, конвектив ный поток тех же ионов. Это приводит к возрастанию выходного тока электрода. Разность между выходным током электрода и его начальным током служит мерой внешнего механического воздействия. Измерительный канал, имеющий форму уплощенного цилиндра с отверстием в центре на одном и отверстиями по периферии на другом торцах, представляет собой радиальную щель, которая повышает чувствительность диффузионного преобразователя в 10 раз и повышает верхнюю границу рабочих амплитуд регистрируемого сигЭто объясняется тем, что гидродинамическое сопротивление радиальной щели при большой площади поперечного сечения значительно снижается и ускоряется диффузионный процесс. В предлагаемом измерительном элекtpoдe характерный размер измерительного канала определяется герметичной запрессовкой вставки одна в другую, что обеспечивает простоту технологии сборки электрода и его надекшую эксплуатацию без существенного изменения характеристик. Формула изобретения Измерительный электрод для диффузионных преобразователей, содержащий измерительный канал, выполненный в виде полости внутри электропроводного материала, инертного к электролиту, расположенному мекду торцевыми поверхностями вставок с отверстиями в центре и по периферии, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления и повышения надежности работы, измерительный канал образован донной поверхностью несквозного отверстия одной вставки и внутренней торцевой поверхностью другой вставки, герметично запрессованных одна в другую, выполненных из одного материала и имею