SU1153364A1 - Электрокинетический преобразователь магнитного и электрического полей - Google Patents

Abstract

1. ЭЛЕКТРОКИНЕТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНОГО И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЕЙ, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус. разделенный пористой перегородкой на две камеры, a также электроды и преобразователь внешнего воздействи  в поток рабочей жидкости, установленный в первой камере, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет непосредственного измерени  магнитного и электрического полей, в нем электроды выполнены в виде плоскопараллельньтх пластин и размещены перпендикул рно плоскости пористой перегородки во второй камере, котора  расположена во внешнем магнитном или электрическом поле. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийс  тем, что пресл образователь внешнего воздействи  в поток рабочей жидкости выполнен в виде электроосмотической  чейки, состо щей из пористой перегородки с установленными на ней электродами.

Description

ел

со со

СГ) Изобретение относитс  к измерительной и вычислительной технике, в частности дл  измерени  различных механических, магнитных и электрических величин, а также дл  создаии  аналоговых вычислительных устройств и может быть применено в раз личных област х народного хоз йства Известен злектрокинетический : преобразователь, содержагдий запол ненный рабочей жидкостью корпус, раз деленный пористой перегородкой с установленными на ней с обоих сторон электродами на две камеры, В одной из камер размещена дополнительна  пориста  перегородка с электродами, при помощи которой осуществл етс  частотна  модул ци измер емого сигнала ij. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  электрокинетический преобразсватель, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус, разделенный пористой перегородкой с размещенными на ней с обоих сторон электродами на две камеры, в торцах которых установлены упругие мембраны,  вл ющиес  совместно с пористой перегородкой преобразователем внешнего воздействи  в поток рабочей жидкости 2 , Известные электрокинетические пр образователи могут примен тьс  тольк как датчики механических величин и не обеспечивают измерени  и преобразова ни  различных физических величин, в том числе магнитного и электрическог полей, что сужает функциональные воз тожностй электрокинетических преобра зователей. Цель изобретени  - расширение фун циональных возможностей за счет не посредственного измерени  электричес кого и магнитного полей, Указанна  цель достигаетс  тем, что в электрокинетическом преобразователе магнитного и электрического полей, содержащем заполненный рабочей жидкостью корпус, разделенный по ристой перегородкой на две камеры, а также электроды и преобразователь внешнего воздействи  в поток рабочей жидкости установленньй в первой камере , электроды выполнены в виде плоскопараллельных пластин и размещены перпендикул рно плоскости пористой перегородки во второй камере, котора  расположена во внешнем магнитном или электрическом поле, При г том преобразователь внешнего воздействи  в поток рабочей жвдкости выполнен в виде электроосмотической  чейки, состо щей из пористой перегородки с установленными на ней электродами. На Фиг, 1а и 16 представлено схематичное изображеУ1ие электрокинетического преобразовател , в котором одним из входных сигналов  вл етс  механическое воздействие} на фиг, 2а и 26 - вариант преобразовател , в котором поток рабочей жидкости создаетс  электроосмотической  чейкой. Электрокинетический преобразователь магнитного и электрического полей содержит заполненный рабочей жидкостью корпус 1, внутри которого расположена пориста  перегородка 2, Токосъемные электроды в виде плоскопараллельных пластин 3 расположены в одной из камер преобразовател . Электроосмотическа   чейка, состо ща  из второй пористой перегородки 4 с установленными на ней с обоих сторон электродами 5, подключенными к внешнему источнику, размещена во второй камере. Электрокинетический преобразователь ориентирован в пространстве так, что при измерении магнитных полей внешнее магнитное поле с напр женностью Н направлено параллельно плоскости электродов 3 и плоскости пористой перегородки 2 (фиг,1а|. При измерении электрических полей внешнее электрическое поле с напр женностью Е направлено перпендикул рно плоскости электродов 3 и параллельно плоскости пористой перегородки 2 (фиг, а ). Электрокинетический преобразователь магнитного и электрического полей работает следующим образом. Внешний механический сигнал в.виде ускорени , перемепгени  и т,д., преобразованный в перепад давлени  ЛР, воздействует на рабочую жидкость , заставл   ее протекать через пористую перегородку. При этом из диффузной части двойного электрического сло , образованного в капилл рах пористой перегородки, вынос тс  подвижные зар женные ионы одного знака (положительные или отрицательные), При отсутствии внешних полей между токосъемными электродами разность потенциалов не образуетс , так как оба электрод 1 расположены симметрично относительно потока жидкости. Если при этом параллельно плоскости электродов и плоскости перегородки воздействует магнитное поле с напр женностью Н, то ионы, вынесенные .из пористой перегородки под действием магнитного пол , будут отклон тьс  .к одному из электродов, что приводит к по влению между ними разности потенциалов ,, пропорциональной произведению двух величин, т,е. внешнего механического сигнала и виепшего магнитного пол  : 8«. 1. Такой преобразователь  вл етс  умножителем. Если поддержать посто нный церепад давлени  ЛР, то он может быть измерителем магнитного пол  Если на преобразователь действует внешнее электрическое поле Е, то выходной ток Igy будет пропорционален произведению 1в, К,ЕлР; (г|: Следовательно, в таком варианте преобразователь может быть измерителем напр женности электрического пол . Если магнитное поле создаетс  электромагнйтом (на фиг.1 и 2 электр магнит не обозначен), состо щим из намагничивающей катушки L, питаемой посто нным током 1, то при определенных услови х изменение индукции В (или напр женности И в зависи мости от тока в катушке L. может быт линейной s-N-V K где УН - напр жение, подводимое на на магничивающую катушку. Тогда с учетом формул (1 ) и (2 } получим . (З): Таким образом, преобразователь обеспечивает получение выходного сиг нала, пропорционального произведению электрического сигнала и механического воздействи , В элекгрокинетическом преобразователе , в котором преобразователь внешнего воздействи  в поток рабочей жидкости вьшолнен в виде электроосмотической  чейки, при подаче электрического посто нного или переменного напр жени  U к электродам 5 через электроосмотическую  чейку проходит ток Здр„. В результате возникает поток рабочей жидкости и во второй камере , в которой установлены электроды 3, и по в тс  одноименные зар ды . Под действием внешнего магнитного пол  Н на электродах по витс  . электрический сигнал, пропорциональ ный произведению двух электрических величин или электрических и магнитных величин 8Ы., вых Если напр женность магнитного пол  И заменить током, проход щим через намагничивающую катушку, то согласно (4) и (5) получим бы. В таком случае выходное напр жение пропорционально произведению тока и напр жени , т,е. преобразователь измер ет электрическую мощность , Электрокинетический преобразователь магнитного и электрического полей , сохран   высокую чувствительность , присущую электрокинетическим преобразовател м, значительно расшир ет область их применени . Он может быть использован как измеритель магнитного и электрического полей, измеритель электрической мощности , а также как аналоговый умножитель электрических и механических сигналов при создании различных приборов и устройств дл  систем автоматического регулировани  и контрол .

2 I I

Yf// /l///////ff/7 7/ - -УuPa

7777777// y /////7/.

0

BbM

X 0

y7777/

/ /

&Pe

0

1/6. J

Г

8btx.

Claims (2)

1. ЭЛЕКТРОКИНЕ1ИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНОГО И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЕЙ, содержащий заполненный рабочей жидкостью корпус, разделенный пористой перегородкой на две камеры, а также электроды и преобразователь внешнего воздействия в поток рабочей жидкости, установленный в первой камере, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет непосредственного измерения магнитного и электрического полей, в нем электроды выполнены в виде плоскопараллельных пластин и разме щены перпендикулярно плоскости пористой перегородки во второй камере, которая расположена во внешнем маг нитном или электрическом поле.

2. Преобразователь по π. 1, от личающийся тем, что преобразователь внешнего воздействия в поток рабочей жидкости выполнен в виде электроосмотической ячейки, состоящей из пористой перегородки с установленными на ней электродами.