Электрохимический интегратор

Электрохимический интегратор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР , содержащий герметичный корпус из неферромагнитного материала с расположенными в нем электродами, пространство между которыми заполнено электролитом, .1615 (РЭ) отличающийся тем, что,с целью расширения диапазона измерения путем преобразования измеряемого количества электричества в дискретный ряд импульсов, в него введены постоянный магнит, переключающие контакты , регистрирующее устройство и коммутирующее реле, причем корпус выполнен У-образной формы, в каждом колене которого размещены электроды из неферромагнитного материала, a в качестве электролита используется раствор соли ферромагнитного металла, при этом постоянный магнит установлен с наружной стороны корпуса между электродами на маятниковом подвесе, на жесткой тяге которого закреплены переключающие контакты, соединенные с обмотками коммутирующего реле, две пары контактов которого включены в цепь электродов , a пятый контакт - в цепь регистрирующего устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК

09) Ш) 1075 45

3(gg Н 02 G 9/22; G 01 R 11/44

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф ° 7

>;1 .7т

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ / ла (21) 3518647/18-10 (22) 07.12.82 (46) 23.02.84. Бюл. № 7 (72) А. Н. Захаров и В. М. Родионов (71) Ленинградский ордена Ленина институт инженеров железнодорожного транспорга им, акад. В. Н. Образцова (53) 621.317.31 (088.8) (56) 1. Патент США № 3657647, кл. 324 — 94, 1970. 2;Трейер В. В. Электрохимические приборы. М., «Сдветское радио», 1978, с. 6 и 7, рис. 1 (прототип). (54) (57) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИИ ИНТЕГРАТОР, содержащий герметичный корпус из неферромагнитного материала с расположенными в нем электродами, пространство между которыми заполнено электролитом, отличающийся тем, что,с целью расширения диапазона измерения путем преобразования измеряемого количества электричества в дискретный ряд импульсов, в него введены постоянный магнит, переключающие контакты, регистрирующее устройство и коммутирующее реле, причем корпус выполнен

U-образной формы, в каждом колене которого размещены электроды из неферромагнитного материала, а в качестве электролита используется раствор соли ферромагнитного металла, при этом постоянный магнит установлен с наружной стороны корпуса между электродами на маятниковом подвесе, на жесткой тяге которого закреплены переключающие контакты, соединенные с обмотками коммутирующего реле, две пары контактов которого включены в цепь электродов, а пятый контакт — в цепь регистрирующего устройства.

1075345

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в различных электрохимических устройствах для измерения количества электричества или задания определенных промежутков времени.

Известен ртутный кулометр, содержащий электроды из неферромагнитного материала — ртути, разделенные между собой электролитом, содержащим ионы ртути (1).

Считывание количества электричества, прошедшего через кулометр, определяется визуально по перемещению столбиков электродов, что снижает точность отсчета измерения. Кроме того, предел измерения ограничен длиной одного из столбиков ртутного электрода, —,е. запасом рабочего вещества.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электрохимический интегратор дискретного .действия, содержащий герметичный корпус с расположенными в нем электродами, пространство между которыми заполнено электролитом.

В качестве рабочего вещества используется металл, а электролит обладает проводимостью по ионам этого металла. Диапазон измерения определяется количеством вещества на рабочем электроде. После электрохимического растворения этого вещества падение напряжения между электродами увеличива- ется и со считывающего устройства снимается сигнал, пропорциональный заданному количеству электричества (2).

Недостатками известного интегратора являются небольшой диапазон измеряемого количества электричества вследствие ограничения по запасу рабочего вещества на одном из электродов, а также значительное усложнение схемного решения для считывания прошедшего количества электричества в любой момент времени.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения путем преобразования измеряемого количества электричества в дискрЕтный ряд импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в электрохимический интегратор, содержащий герметичный корпус из неферромагнитного материала с расположенными в нем электродами, пространство между которыми заполнено электролитом, введены постоянный магнит, переключающие контакты, регистрирующее устройство и коммутирующее реле, причем корпус выполнен U-образной формы, в каждом колене которого размещены электроды из неферромагнитного материала, а в качестве электролита используется раствор соли ферромагнитного металла, при этом постоянный магнит установлен с наружной стороны корпуса между электрода- ми на маятниковом подвесе, на жесткой тяге которого закреплены переключающие контакты, соединенные с обмотками коммутирующего реле, две пары контактов которого

1О

25 зо

2 включены в цепь электродов, а пятыЙ контакт — в цепь регистрирующего устройства.

На чертеже представлен эскиз электрохимического интегратора.

Электрохимический интегратор содержит герметичный U-образной формы сосуд

1 из диэлектрика с расположенными внутри него электродами 2 из неферромагнитного материала. Межэлектродное пространство в сосуде заполнено электролитом 3, представляющим собой раствор соли ферромагнитного металла, например, FeSQ. Вне сосуда межу электродами к оси 4 подвешен на жесткой связи 5 постоянный магнит 6. К жесткой связи прикреплен переключающий контакт 7, замыкающийся при повороте жесткой связи 5 вокруг оси 4 с контактами 8 или 9, соединенными с коммутирующим реле 10 (например, типов РП вЂ” 11 или РП вЂ” 12), контакты 11 — 14 которого (соответственно схемные обозначения Pl — Р4) включены в цепь интегрируемого тока. Контакт 15 (Р5) включен в цепь регистрирующего устройства 16.

При протекании постоянного интегрируемого тока по цепи через контакт 11 электроды 2,электролит 3 и контакт 14, на электроде, являющемся анодом (на чертеже правый электрод), происходит растворение ранее осажденного ферромагнитного материала, например железа (Fe), а на электроде, являющемся катодом (на чертеже левый электрод), происходит восстановление железа с осаждением на нем чистого металла.

Это происходит до тех пор, пока количества осажденного металла на левом электроде не хватит для удержания магнита 6. Магнит 6 перемещается в сторону правого электрода, при этом замыкается одна из двух пар контактов, а именно, 7 и 9. Вследствие этого срабатывает реле 10, его контакты 11 и 14 размыкаются, а контакты 12 и 13 замыкаются. Соответственно замыкается контакт 15, реле 10 и срабатывает регистрирующее устройство 16.

Использование в данном интеграторе реле типа РП вЂ” 11 или РП вЂ” 12 обладает свойством «запоминать» команду. Поэтому оно остается в описанном выше положении вплоть до замыкания пары контактов 7 и 8. Переключение контактов 11 — 14 приводит к изменению направления протекания тока через . интегратор и к тому, что анод и катод меняются местами. На том эяектроде, где происходит растворение металла (на правом). начинается его восстановление, а на другом — растворение, т.е. начинается другой цикл.

Циклы могут продолжаться практически неограниченное число раз. Для того, чтобы постоянный магнит 6 поочередно притягивался к электродам, как это видно из принципа действия устройства, на них должно поочередно осаждаться одно и то же коли1075345

3 чество ферромагнитного металла. Из законов Фарадея следует, что для осаждения одного и того же количества металла через электролит должно пройти то же количество электричества. Таким образом,. регистрирующее устройство — счетчик 16 каждый раз срабатывает только после того, как через интегратор проходит строго определенное количество электричества. Время цикла интегрирования определяется величиной интегрируемого тока, требуемой точностью измерений или производственной необходимостью.

Для устранения влияния внешних магнитных полей на положение свободно подвешенного на оси постоянного магнита интегратор экранирован. В связи с тем, что на силы взаимодействия постоянного магнита и осажденного на одном из электродов ферромагнитного металла могут оказывать определенное влияние вибрации и толчки, устройство оснащается гасителем колебаний или устанавливается на амортизирующем основании.

Использование новых элементов — свободно подвешенного на жесткой тяге с контактами постоянного магнита, коммутирующего реле с его контактами, регистрирующего устройства и электролита в виде раствора соли ферромагнитного металла, выгодно

10 отличает электрохимический интегратор от известных, так как интегратор при своей простоте имеет практически неограниченный диапазон по времени интегрирования. Получение информации в дискретной форме повышает точность проводимых измерений и обеспечивает определение прошедшего количества электричества в любой момент времени.

Редактор И. Шулла

Заказ 238 47

Составитель E. Баринов

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5 пгвз-г и . v i . п паъактнля 4

Филиал !мыми cll3leHI r a . .о ma нрюд, у . y