Патент ссср 418745
Иллюстрации
Реферат
418745
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 17.VII.1972 (№ 1809924/18-10) М. Кл, G 0119/18 с присоединением заявки №
Государственный камитет
Совета Министрае СССР па делам изобретений и открытии
Приоритет
Опубликовано 05.03.74. Бюллетень М 9
Дата опубликования описания 13.08.74
УДК 531.787.91(088.8) Авторы изобрел ения
H С. Лидоренко, В. Е. Дмитренко, Б. И. Ильин, В. И. Подгорнов и Ю. Н. Осипов!
1 ! !
: ;г
Заявитель
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ МЕХАНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Известные чувствительные элементы для электрохимических преобразователей механических сигналов не обеспечивают необходимой точности измерении, особенно малых сигналов. Причиной этого является возникновение в пространстве между измерительным электродом и противоэлектродсм беспорядочных естественно-конвективных потоков электролита, обуславливающих колебания начального (фонового) тока датчика. Беспорядочные колебания начального тока воспринимаются как собственный шум датчика.
Предложенный чувствительный элемент отличается от известных тем, что между электродами с зазором размещена перегородка, частично перекрывающая их внутреннюю поверхность. Это обеспечило повышение точности измерения малых механических воздействий и уменьшение собственных шумов датчика.
На чертеже приведена схема чувствительного элемента.
Чувствительный элемент состоит из измерительного электрода 1 и противоэлектрода 2, располагаемых, например, на расстоянии 2—
5 мм друг от друга. Между электродами с зазором 1 — 2 мм установлена поперечная перегородка 3, выполненная, например, из диэлектрика и частично перекрывающая внутреннюю поверхность электродов. Электроды чувствительного элемента образуют с электролитом, например иодистым калием с небольшой добавкой иода, обратимую окислите. IbEIo-восстановительную систему.
5 Чувствительный элемент работает следующим образом. При отсутствии внешнего ме.панического воздействия между измерительным электродом и противоэлектродом устанавливается линейное изменение концентрации
10 электроактивного вещества, например иода, от нуля у измерительного электрода до начальной у противоэлектрода. Наличие градиента концентрации вызывает диффузионный поток электроактивных ионов на измерительный
15 электрод, вследствие чего устанавливается начальный (фоновый) ток датчика.
При наличии внешнего механического воздействия на диффузионный поток накладывается конвективный поток электроактивных
20 ионов. Величина конвективного потока полностью определяется силой внешнего механического сигнала. В зависимости от знака внешнего сигнала направление конвектпвного потока может или совпадать с направлением
25 диффузионного потока или быть противоположным ему. Вследствие этого выходной ток датчика будет колебаться относительно начального тока. Амплитуда этих колебаний полностью определяет силу внешнего механи30 ческого сигнала.
418745
Составитель Г. Невская
Редактор Т. Орловская Техред T. Курилко Корректор Е. Миронова
Заказ 1806/13 Изд № 583 Тираж 760 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, )К-35, Раушская паб., д, 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Если плотность окисленной формы электролита, например иода, больше плотности восстановленной формы (иодистого калия), то под действием силы тяжести в пространстве между электродами возникают беспорядочные естественно-конвективные потоки электролита.
Эти потоки являются основным средством доставки электроактивных ионов с противоэлектрода на измерительный электрод и определяют толщину стационарного диффузионного слоя. Из-за беспорядочности естественно-конвективных поток на измерительный электрод в единицу времени поступает различное число ионов. Это приводит к беспорядочным колебаниям толщины стационарного диффузионного слоя и соответственно к колебаниям начального тока датчика, которые воспринимаются как собственный шум датчика.
Если в пространстве между анодом и катодом расположить попоречную перегородку, например, из диэлектрика, образующую зазор с электродами и частично перекрывающую внутреннюю поверхность электродов, то беспорядочные естественно-конвективные потоки электролита почти полностью устраняются и возникает единый упорядоченный, циркулирующий вдоль периметра перегородки конвективный поток электролита, осуществляющий в основном доставку электроактивного вещества от анода к катоду. Возникновение упорядоченного естественного конвективного потока электролита уменьшает беспорядочные колебания стационарного диффузионного слоя, а следовательно, и беспорядочные колебания началы1ого тока, поскольку в этом случае число ионов, разряжающихся на катоде за единицу времени, становится практически посто10 янным. Это приводит к существенному снижению собственного шума датчика и повышению точности измерения малых сигналов.
Предмет изобретения
15 Чувствительный элемент для электрохимических преобразователей механических сигналов, содержащий измерительный электрод и противоэлектрод, образующий совместно с электролитом обратимую окислительно-вос20 становительную систему, и помещенную между электродами поперечную перегородку, выполненную, например, из диэлектрика, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности при измерении малых механических
25 воздействий и уменьшения собственных шумов, перегородка размещена с зазором по отношению к электродам, частично перекрывая их внутреншою поверхпость.