SU1705924A1

SU1705924A1 - Устройство дл индикации конца зар да аккумул тора

Info

Publication number: SU1705924A1
Application number: SU904820374A
Authority: SU
Inventors: Владимир Викторович Харламов; Владимир Алексеевич Брянцев
Original assignee: Войсковая часть 13991
Priority date: 1990-04-28
Filing date: 1990-04-28
Publication date: 1992-01-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации электрических аккумул торов. Целью изобретени вл етс расширение области применени . Устройство выполнено в виде полой пробки с резьбой и центральным отверстием, снабженной крышкой с отверстием дл выхода газа. В полости крышки размещена мембрана с установленным на ней посто нным магнитом. Аналогична мембрана с посто нным магнитом установлена внутри регулировочного стакана с резьбой, размещенного также внутри стакана. Устройство содержит два пьезодатчика, расположенных в сторону полости пробки на равном от нее удалении и обращенных в сторону соответствующих посто нных магнитов. Показани одного из пьезодатчиков используютс в качестве эталонного дл сравнени в процессе зар да с измен ющимис показани ми второго пьезодатчика. Устройство исключает погрешности в результате механических и температурных воздействий. 2 ил. с SS (О

Description

Изобретение относитс к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации электрических аккумул торов и в других устройствах, требующих высокой точности измерени давлени в широком диапазоне температур и механических нагрузок.

Известно устройство дл индикации конца зар да аккумул тора, выполненное в виде полой пробки с крышкой и размещенным в ней пьезо- датчиком.

Наиболее близким к изобретению вл етс устройство, общими признаками которого с предлагаемым устройством вл ютс пола пробка с крыш- : кой и размещенными в ней двум пье- зодатчиками, подключенными к внеш- нему электронному блоку, состо щему из схемы запоминани уровн электрического сигнала, подключенной входом к второму пьезодатчику, выходом к первому входу схемы суммировани , второй вход которой подключен к первому пьезодатчику, с выхода которой снимаетс сигнал окончани зар да.

Однако это устройство характеризуетс существенной зависимостью точности определени момента конца зар да от технических нагрузок (вибел

со to

Јь

раци , линейные или ударные ускорени , не привод щие к разрушению) на устройство или на конструкцию, с которыми оно сопр жено (аккумул тор, газова магистраль и т.д.), ограничивающей применение индикатора такого типа на подвижных транспортных средствах, вращающихс платформах, объектах, движущихс с ускорени ми и т.д., а также неполной компенсацие приращений электрических сигналов, вызванных нагреванием пьезоэлементов из-за различной удаленности первого и второго пьезодатчиков от плоско- сти пробки. Тепловое сопротивление материала крышки пробки и отдача тепла пробкой в окружающее пространство приводит к тому, что температура, а следовательно, приращение электри- ческих сигналов за счет теплового дрейфа дл первого и второго пьезодатчиков будут различны. Это внесет дополнительные погрешности в работу устройства. Эта погрешность будет тем выше, чем больше разность температур окружающей среды и конструкции , с которой устройство индикации сопр жено. .

Цель изобретени - расширение об- ласти применени устройства за счет снижени вли ни механических воздействий и колебаний температуры окружающей среды на точность его работы.

Цель достигаетс изменением кон- струкции устройства дл индикации конца зар да аккумул тора таким образом , что первый и второй его пье- зодатчики обращены пьезоэлементами в сторону полости пробки и находитс На равном удалении от нее, при этом посто нный магнит второго пьезодат- чика закреплен на упругой диафрагме внутри регулировочного стакана, имеющего резьбу на наружной цилинд- рической поверхности и установленного в резьбовое соединение крышки пробки над пьезоэлементом второго пьезодатчика, причем в торцовой части регулировочного стакана имеетс шлиц, позвол ющий изменить положение стакана и наход щегос в нем посто нного магнита относительно пьеэоэлемента второго пьезодатчика.

Указанные изменени позвол т устранить погрешности определени мо- ,мента зар да аккумул тора, обусловленные механическими воздействи ми на устройство индикации и погрешност

,. 0

0

5

вызванные разностью температур окружающей среды и конструкции, с которой устройство индикации сопр жено .

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство индикации, на фиг. 2 - механизм компенсации действи нагрузок на показани индикатора .

Устройство состоит из полой пробки 1, снабженной хвостовиком 2 с резьбой и центральным отверстием 3, крышкой 4 с отверстием 5 дл выхода газа. В полости 6 крышки k размещен упругий чувствительный элемент 7, выполненный в виде мембраны, на элементе 7 установлен посто нный магнит 8, так, что прогиб упругого чувствительного элемента 7 под давлением газов, поступающих в полость 6 из полости пробки через канал 9, приводит к перемещению посто нного магнита 8.

В крышке k вмонтированы два пьезодатчика: пьезоэлемент 10 первого пьезодатчика с ферромагритной пластиной 11, обращенной в сторону посто нного магнита 8 и контактной пластиной 12, предназначенной дл съема сигнала с пьезоэлемента 10 первого пьезодатчика, роль другой контактной пластины выполн ет ферромагнитна пластина 11, а изолирующа прокладка 13 отдел ет корпус крышки k от контактной пластины 12, пьезоэлемент имеет токовыводы 1. Пьезоэлемент 15 второго пьезодатчика обращен ферромагнитной пластинкой 1C в сторону посто нного магнита 17, закрепленного на другой мембране 18 внутри регулировочного стакана 19, имеющего шлиц 20 под отвертку в своей верхней торцовой части. Поступательное движение регулировочного стакана 19 передаетс посто нному магниту 17, при этом измен етс степень его магнитного взаимодействи с ферромагнитной пластинкой 16. Контактна пластинка 21 и ферромагнитна пластинка 16 предназначены дл съема сигналов с пьезоэлемента 15 второго пьезодатчика. Изолирующа прокладка 22 отдел ет корпус крышки k от контактной пластинки 21. Токовыводы, предназначены (И и 23) дл съема пьезонапр жений с пьезо- элементов 10 и 15 первого и второго пьезодатчиков. Токовывод Т1 сое

динен с входом 2 схемы суммировани электрических сигналов 25, а то ковывод 23 с входом схемы запоминани уровн электрического сигнала 26, выход которой соединен с входом 27 схемы 25. Сигнал Окончани зар да формируетс по окончании зар да аккумул тора и присутствуют на выходе 28 схемы суммировани 25.

Устройство работает следующим образом .

Под действием повышенного давлени выдел ющихс при зар де газов прогибаетс упругий чувствительный элемент 7, что приводит к перемещению посто нного магнита 8 к ферроманитной пластинке 11. В результате взаимодействи магнитных потоков посто нного магнита 8 и ферромагнитно пластинки 11 последн стремитс прт нутьс к посто нному магниту 8, оказыва на пьезоэлемент 10 первого пьезодатчика раст гивающее действие что приводит к сн тию с контактных пластин 12 и 11 пьезоэлемента электческого зар да, нарастающего по абсолютной величине по мере нарастани давлени , который поступает на вход 2 схемы суммировани 25. На вход 27 схемы суммировани 25 поступает противоположный по знаку электрический сигнал о выходе схемы запоминани уровн 26. Вращением регулировочного стакана 19 осуществл етс предварительна настройка данного устройства на определенное давление, соответствующее концу зар да аккумул тора. Поступательное движение регулировочного стакана 19 приводит к изменению степени взаимодействи магнитных потоков посто нного магнита 17 и ферромагнитной пластинки 16, а следовательно, измен етс сила раст гивающего действи на пьезоэлемент 15 второго пьезодатчика и величина электрического зар да сн того с него.

После настройки на определенное давление, которое точно определ ет момент конца зар да, регулировочный стакан 19 фиксируетс . Электрический сигнал с пьезоэлемента 15 поступает на вход схемы запоминани уровн электрического сигнала 26.

Процесс зар да аккумул тора, наход щегос в системе, подвержен ноймеханичееким воздействи м, будет сопровождатьс линейными ускорени

0

5

Q 5 0

5

0

5

0

5

ми устройства, которые, при налимий составл ющей ускорени , направленной вдоль осевой линчи устройства индикации, привелут к смешению посто нных магнитов 8 и 17 относительно ферромагнитных пластинок 11 и 16 соответственно. Это приведет к изменению степени взаимодействи их магнитных потоков и, следовательно, к изменению величин электрических сигналов, снимаемых с соответствующих пьезоэлементов. Благодар тому, что линейные ускорени устройства будут вызывать приблизительно равные смещени посто нных.магнитов как первого так и второго пьезо- датчиков, электрические сигналы, поступающие на входы 2 и 27, схемы суммировани 25 будут получать одинаковые приращени , которые компенсируютс в схеме суммировани 25. Механизм компенсации действи механических нагрузок на показани индикатора по сн етс на фиг,2, где 29, 30 посто нные магниты первого и второго пьезодатчиков, 31, 32 - пьезоэлементы первого и второго пьезодатчиков с ферромагнитными пластинами 33, З соответствено. При этом X X, + АХ ; X1 X + ДХ ;

t чi-

АХ1 дх.

Процесс зар да аккумул тора сопровождаетс выделением большего количества тепловой энергии, что приводит к нагреванию корпуса аккумул тора и данного устройства, а следовательно , и к нагреванию пьезоэлементов . При этом измен ютс электрические характеристики пьезоматериа- ла. Наличие в конструкции двух пьезоэлементов , расположенных на равном удалении от источника тепла (от полости пробки), приведут к тому, что электрические сигналы, поступающие на входы 2 и 27 схемы суммировани 25, получают приращение более точно совпадающее по абсолютной величине, чем это достигаетс в прототипе, а следовательно, при этом обеспечиваетс более полна компенсаци этих приращений в схеме суммировани 25. Наиболее вно это преимущество предлагаемой конструкции перед прототипом про вл етс при существенных различи х температур аккумул торах и окружающей среды.

Предлагаемое устройство может работать в автоматических системах,

подверженных значительным воздействи м (вибраци , линейные или ударные ускорени ), за счет того, что в данном устройстве происходит ком- пенсаци возникающих при этом приращений электрических сигналов пье- зодатчиков, выэыванных смещени ми и посто нных магнитов относительно соответствующих ферромагнитных пласти- нок. При этом рабочие температуры систем и окружающей среды, а также измер емые давлени могут значительно изменитьс и отличатьс на различных объектах контрол , за счет того, что в данном устройстве происходит более полна компенсаци теплового дрейфа электрических сигналов пьезодатчиков и имеетс возможность с помощью регулировочного стакана 17 производить настройку данного устройства на требуемое давление.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл индикации конца зар да аккумул тора, выполненное в виде полой пробки с крышкой и размещенными в ней двум пьезодатчиками,

5 0

5

подключенными к внешнему электронному блоку, состо щему из схемы запоминани уровн электрического сигнала, подключенной входом к второму пьезо- датчику, выходом - к первому входу схемы суммировани , второй вход которой подключен к первому пьелодатчи- ку, с выхода которой снимаетс сигнал окончани зар да, отличающеес тем, что, с целью расширени области применени устройства, первый и второй пьезодатчики обращены пьезоэлементами в сторону полости пробки и наход тс на равном удалении от нее, при этом посто нный магнит второго пьезодатчика закреплен на упругой диафрагме внутри регулировочного стакана, имеющего резьбу на наружной цилиндрической поверхности и установленного в крышке пробки над пье- зоэлементом второгопьезодатчика, причем в верхней торцевой части регулировочного стакана имеетс гюиц, с помощью которого можно измен ть положение стакана и наход щегос в нем посто нного магнита относительно пьезоэле- мента второго пьезодатчика.

- (N1

СК n о

Г-.

CM

to

3