Датчик параметров механического движения

Датчик параметров механического движения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

М 1 . линг на д

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

<, 632913

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 06.05.7 7 (21) 2482858/18-28 с присоединением заявки . е (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.11.78 Бюллетень %42 (45) Дата опубликования описания тЬ.т1.VS

2 (51) M. Кл.

O 01 Н 1/08

601 L 9/18

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изаоретеннй и открытий (53) УДК 620.178. .53. 08(088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Желонкин, Ю, Н. Осипов и В. A. Боднер (71) Заявитель (54) ДАТЧИК ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при измерении параметров механического движения — смешения, скорости, ускорения, возникающих в колебательных процессах, например, при смешении почвы и крупногабаритных устройств и сооружений.

Известен датчик параметров механического движения, содержащий установленные в корпусе диффузионный преобразователь, камера которого с размещенными в ней электродами ограничена с торцовых сторон мембранами, и упруго связанную с корпусом и жестко с диффузионным преобразователем инерционную массу (1).

Недостатком этого датчика является относительно низкая чувствительность, обусловленная параметрами механической системы — инерционными массами и упругими свойствами подвеса.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик параметров механического движения, содержащий установленные в корпусе диффузионный и электроосмотический преобразователи, камеры которых с размещенными в них электродами ограничены с торцовых сторон мембранами, и упруго соединенную с корпусом инерцноннук> массу, жестко связанную с диффузионным преобразователем (21.

Недостатком этого устройства является относительно невысокая чувствительность и небольшой динамический диапазон измерения параметров вследствие ограничения размеров инерционной массы. Для iBåëè÷åíèÿ чувствительности необходимо увеличить расход электролита.

Цель изобретения — повышение чувствительности и расширение динамического диао назона измерения параметров.

Это достигается тем, что датчик снабжен электронным блоком усиления и преобразования, посредством которого соединены электроды электроосмотического и диффузионного преобразователей, по крайней мере, одна из мембран последнего жестко соединена с мембраной электроосмотического преобразователя, а инерционная масса соединена с камерой диффузионного преобразователя, установленного в корпусе с возмож qO постыл перемешения относительно него.

На чертеже показан предлагаемый датчик. продольный разрез.

1,àT÷èê параметров механического движения содержит установленный в корпусе

1 с возможностью перемещения относитель632913

25

Формула изобретения

35

4О

45 но него диффузионный преобразователь и жестко связанный с корпусом электроосмотический преобразователь, камеры 2, 3 с размещенными в них электродами 4, 5 и

6,7 соответственно. Каждая камера ограничена с торцовых сторон мембранами 8, 9 и

10, Il. Камера 3 электроосмотического преобразователя разделена пористой перегородкой 12 и заполнена полярной жидкостью 13.

Камера 2 диффузионного преобразователя заполнена электролитом 14, в перегородке

15 которой выполнен канал 16 и расположены электроды 4, 5, образующие совместно с электролитом 14 окислительно-восстановительную систему. Датчик также содержит упруго соединенную с корпусом 1 .,посредством пружины 17 инерционную массу 18, жестко связанную с камерой 2 диффу зионного преобразователя. По крайней мере одна из мембран диффузионного преобразователя (например, мембрана 9) жестко соединена с мембраной 10 электроосмотического преобразователя.

Датчик снабжен электронным блоком 19 усиления и преобразования, посредством которого соединены электроды 4 †. 7 электроосмотического и диффузионного преобразователей.

При механических колебаниях объекта, на котором устанавливается датчик, предназначенный для измерения параметров этих колебании. происходят перемещения инерционной массы 18 относительно корпуса 1, а вместе с ней и камеры 2 диффузионного преобразователя. Так как мембраны 8, 9 в этот момент остаются неподвижными, происходит переток электролита 14 через канал

16, и на электродах 4, 5 преобразователя, к которым подается питание, за счет реакции окисления-восстановления появляется электрический сигнал. Этот сигнал поступает в электронный блок 19 и после соответствующего усиления и преобразования поступает на электроды 6, 7 электроосмотического преобразователя. При этом под действием сил электроосмоса полярная жидкость 13 перетекает через пористую перегородку 12, вследствие чего мембраны 10, 11 электроосмотического преобразователя, перемещаясь, воздействуют на мембрану 9 диффузионного преобразователя, и поток электролита 14 через канал 16 диффузионного преобразователя увеличивается, т. е. увеличивается его объемный расход. Это в свою очередь повышает величину коэффициента преобразователя и выходной ток преобразователя, т. е. чувствительность устройства.

Повышение чувствительности устройства достигается с помогцью применения инерционной массы 18 (0,5 — 1 кг), в качестве которой используется камера 2 диффузионного преобразователя, и электроосмотического преобразователя, осуществляющего дополнительный поток электролита 14 через диффузионный преобразователь. При этом включение электродов 4 — 7 преобразователей осуществляется таким образом, что потоки складываются (положительное соединение) .

В случае противоположного соединения электродов 4 — 7 поток электролита 14, обусловленный действием электроосмотического преобразователя, имеет встречное направление по отношению к потоку, вызванному воздействием инерционных сил, и уменьшает его, что приводит к уменьшению смещения инерционной массы 18. Такое электрическое соединение преобразователей позволяет расширить динамический диапазон измерения параметров, заключающийся в возможности регистраций больших величин параметров колебательного движения.

Датчик параметров механического движения, содержащий установленные в корпусе диффузионный и электроосмотический преобразователи, камеры которых с размещенными в них электродами ограничены с торцовых сторон мембранами, и упруго соединенную с корпусом инерционную массу, жестко связанную с диффузионным преобразователем, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения динамического диапазона измерения параметров, он - снабжен электронным блоком усиления и преобразования, посредством которого соединены электроды электроосмотического и диффузионного преобразователей, по крайней мере, одна из мембран последнего жестко соединена с мембраной электроосмотического преобразователя, а инерционная масса соединена с камерой диффузионного преобразователя, установленного в корпусе с возможностью перемещения относительно него.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

I. Авторское свидетельство СССР № 448766, кл. G 01 1 9/18, 1972.

2. Патент США № 3296466, кл. 310 — 2, 1967.

632913

Составитель В. Быстрый

Техред О. Луговая Корректор Л. Небола

Тираж 789 Подписное

Редактор Г. Мозжечкова

Заказ 6542/33

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

I! 3035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная,