Диффузионный преобразователь неэлектрических величин

Диффузионный преобразователь неэлектрических величин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

t (iii 679836

Союз Соввтских

Социалистических

Респубпин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.02.78 (21) 2576023/18 — 10 с присоединением заявки РЙ (23) П риоритет (5%)М. Кл.

G 01 1 9/18

Н 01 6 9/22

Гееударстеааай хватет

СССР ю далаи M306p839N3 а аткритиа (53) УД К 531.787.91 (088.8) Опубликовано 15.08.79. Бюллетень Ле 30

Дата опубликовании описания 15.08,79 (72) Авторы изобретения

И. В. Калабынин, В. Г. Каширцев и Я. Ф. Яцек (71) Заявитель

Севастопольский приборостроительный ин:тнтут (54) ДИФФУЗИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

ВЕЛИЧИН

Изобретение относится к области хемотролики, в частности к области преобразования неэлектрических величин в электрический сигнал.

Известен преобразователь, где измеряемая незлектрическая величина преобразуется в перемещение одного из измерительных электродов относительно других, что приводит к изменению расстоянии и концентрации реагента между измерительными электродамя, а следовательно, к изменению выходного тока (1j. .tO

Недостатком такого преобразователя является конструктивная сложность. Необходимость электрической связи подвижного электрода с измерительной схемой ухудшает метрологические характеристики преобразователя, 15 ограничивает его функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности. к предлагаемому изобретению является диффузионный преобразователь неэлектрическнх величин, включыбщий корпус, ограниченный с торцов упругими мембранами, две чувствитель- . ные камеры, содержащие аноды и соединенные между собой каналами с размещенными в них считывающими катодами (21, 2

Недостатком этого преобразователя является то, что он не может измерять постоянные неэлектрические воздействия. При воздействии постоянной величины по истечении некоторого времени перетекание электролита через канал прекращается из-за ограниченного прогиба мембраны. Соответственно выходной сигнал становится равным нулю.

Целью изобретения является обеспечение возможности измерения постоянных неэлектрических величин.

Цель достигается тем, что между чувствительными камерами введены две измерительные камеры, каждая из которых содержит катод и анод, соединенные между собой кольцевым каланом с расположенными в нем диффузионными экранными электродами и электродами перехвата.

На чертеже представлен общий вид предложенного преобразователя и схема его включения.

Устройство включает в себя корпус 1, эластичные мембраны 2, 3, чувствительные камеры

4, 5, в которых расположены аноды 6, 7.

679836

Чувствительные камеры 4, 5 соединены каналами 8, 9 с измерительными камерами 10, 11.

Измерительные камеры 10, 11 соединены между собой кольцевым каналом 12. В каналах

8, 9 расположены считывающие катоды 13, 14, работающие в режиме полного реагирования.

В измерительных камерах 10, 11 находятся аноды 15, 16 и катоды 17, 18, соответственно. В соединительном канале 12 расположены диффузионные экранные электроды 19, 20 и электроды перехвата 21, 22. Сопротивления Rg, R g включены в цепи катодов 17, 18, а сопротивления R, R4 — в цепи считывающих катодов 13, 3

14. Источники Е„, Е, Е> обеспечивают необходимый режим работы преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени концентрации реагеита в любой точке преобразователя одинаковы и равны Со. В цепях электродов 6, 13 и 7, 14 протекает предельный ток диффузии, который создает на сопротивлениях R< и R< щ . одинаковые падения напряжения. Следовательно 0.1=0. В цепях электродов 15, 17 и 16, 18 также протекают равные токи и 0 =О.

При воздействии ка одну из мембран (на- п пример, на мембрану 2) какой-либо-неэлектрической величины, способной вызвать перемещение мембраны, электролит из чувствительной камеры 4 начинает перетекать по каналу 8 в измерительную камеру 10. Однако благодаря тому, что катод 13 работает в режиме полного поглошения, в камеру 10 поступает чистый электролит, концентрация реагента в котором практически равна нулю, а ток катода 13 пропорционален скорости изменения внешнего и воздействия. Поступающий в камеру 10 чистый электролит вытесняет из нее электролит, концентрация реагента в котором равна Со. Этот электролит полностью прореагирует на электроде перехвата 21. На аноде 16 камеоы 11 выде- ze ляется количество реагента, которое равно количеству, прореагировавшему на электроде 21, и концентрация реагента в камере 11 увеличивается. Благодаря со ответствующей форме катода 13 из камеры 11 также вытесняется И только чистый электролит, и ток электрода 14

4 практически не изменяется. Таким образом, концентрации реагентов (a следовательно и токи) между электродами измерительных камер 10 и 11 изменяются. В камере 10 концентрация уменьшается, а в камере 11 — увеличивается.

Из этого следует, что на выходе схемы появляется два напряжения: 0<, пропорциональное скорости изменения внешнего воздействия, и U>, пропорциональное величине внешнего воздействия. При воздействии неэлектрической величины на другую мембрану будут происходить аналогичные процессы на симметричных электродах.

Таким образом, введение двух дополнительных измерительных камер с электродами, образуюп ими совместно с электролитом окислительно-восстановительную систему дает возможность преобразовавывать постоянные неэлектрические величины, что значительно расширяет

Функциональные возможности преобразователя и сферу его применения.

Формула ":зобретения

Диффузионный преобразователь неэлектрических величин, включающий корпус, ограниченный с торцов упругимк мембранами, две чувствительные камеры, содержашие аноды к соединенные между собой каналами с размещенными в ких считывающими катодами, о т л ич а ю ш и и с я тем, что, с целью измерения постоянных неэлектрических величин, между чувствительными камерами введены две измерительные камеры, каждая из которых содержит катод и анод, соединенные между собой кольцевым каналом с расположенными в нем диффузионными экранными электродами и электродами перехвата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР Р348900, кл. G 01 1 9/18, 1969.

2. Фиш M. Л. Химотронкые приборы в автоматике. Киев, "Техника", 1967, с. 168-174 (прототип).

679836

Е X14qz

Составитель И. Швыркова

Редактор И. Шубина Техред З.Фанта Корректор M Селехман

Заказ 4779/37 Тираж 1090 Подлисное

Ц1-1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4