SU570116A1

SU570116A1 - Electrochemical integrator

Info

Publication number: SU570116A1
Application number: SU7602336196A
Authority: SU
Inventors: Андрей Павлович Шорыгин; Юрий Вячеславович Толкачев; Савелий Борисович Гуртман
Original assignee: Ордена Ленина Институт Проблем Управления
Priority date: 1976-05-16
Filing date: 1976-05-16
Publication date: 1977-08-25

Description

(54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР(54) ELECTROCHEMICAL INTEGRATOR

Изобретение отнесите к измерительной те::снике и предназначено дл использовани в устройствах интегрального преобразовани аналогового электрического сигнала в импульсный , в счетчиках количества электричества с электрическим считыванием.Take the invention to the measuring tech :: snapshot and is intended for use in devices for the integral conversion of an analog electric signal into a pulse one, in electric quantity readout meters with electric reading.

Известны электрохимические интеграторы, обеспечивающие интегральное преобразование аналогового сигнала в импульсный, основанные на твердофазной электрохимической сиотеме в которых при полном переносе рабочего вещества с анода на катод через электролит возникает резкое увеличение напр жени на приборе .Electrochemical integrators are known that provide an integral conversion of an analog signal into a pulsed one based on a solid-phase electrochemical circuit in which, with the full transfer of the working substance from the anode to the cathode through the electrolyte, a sharp increase in voltage occurs on the device.

Известны pryTiaiie интеграторы в которыхKnown pryTiaiie integrators in which

при переходе капли ртути в более широкую область рабочей трубки происходит измене- ние внутреннего сопротивлени прибора, и соответственно.выходного сигнала прибора 31.4.when a mercury drop moves to a wider area of the working tube, the internal resistance of the device and, accordingly, the output signal of the device 31.4 change.

Из известных электрохимических интегра торов наиболее близким к. предлагаемому по те снической сущности вл етс интегратор, содержащий стекл нный сосуд, разделенный Of the known electrochemical integrators, the closest to the proposed technical entity is an integrator containing a glass vessel divided by

на две камеры стекл нной пористой перегородкой , пропитанной электролитом 5, С двух сторон перегородки имеютс два управл юших электрода (анод и катод). Пориста перегородка имеет сквозное капилл рное отверстие, в которое входит своим концом считывающий электрод, замыкаемый частью электролита на электроды управлени . Формирователь выходного информационного сиг. нала включаетс между электродом считывани и одним из электродов управлени интегратора .On two chambers of a glass porous partition, impregnated with electrolyte 5, there are two control electrodes (anode and cathode) on the two sides of the partition. The porous septum has a through capillary opening into which the end of the reading electrode enters, which is closed by a part of the electrolyte on the control electrodes. Shaper of the output information sig. The circuit is connected between the read electrode and one of the integrator control electrodes.

При таком вк; ючении сказываетс взаимное вли5шие цепи формировател сигнала и входной цепи интегратора, что вносит по грешность при интегрировании электрического сигнала. Эта погрешность обусловлена выпр мл ющим действием контакта между электродом считывани и одним из управ л электродов в цепи считывани иэ-за разницы площадей поверхности этих электродов . Обусловленный выпр мл ющим эффектом посто нный электрический сигнал складываетс с сигналом управлени и, проход чорез активированный управл ющий электрод вWith such a VC; This is due to the mutual influence of the signal conditioner and the integrator input circuit, which introduces error when integrating an electrical signal. This error is due to the rectifying action of the contact between the read electrode and one of the control electrodes in the read circuit, due to the difference in surface area of these electrodes. Due to the rectifying effect, the constant electric signal is added to the control signal and, through the cut, the activated control electrode in

цепи считывани , вызывает погрешнсють ин- тегрировани . Кроме того, изменение положени интегратора в поле силы т жести, а также изменение пол рности входного сигнала вносит дополнительную погрешность интег рировани отсутстви симметрии цепи считывани интегратора. Реверю пол рности входного сигнала ввиду указанной асиммет рии приводит к изменению направлений прорыва контактнойпленки электролита в капилл ре , т.е. к изменению начальных условий ее прО(%1ва. Асимметри в расположении считывающего электрода в капилл ре из-за воэможности прорыва пленки электролита в капилл ре только с одной стороны от электрода считывани может приводить к отказам - случа м отсутстви разрыва контакта между считывающим электродом и одним .из управл кхцих электродоё интегратора в процессе прорыва пленки при интегрироваНИИ .readout circuit, causes integration error. In addition, a change in the position of the integrator in a field of gravity force, as well as a change in the polarity of the input signal, introduces an additional error in the integration of the absence of symmetry in the integrator reading circuit. Reversing the polarity of the input signal due to this asymmetry leads to a change in the direction of breakthrough of the contact film of the electrolyte in the capillary, i.e. the initial conditions of its PRO (% 1V. Asymmetry in the location of the reading electrode in the capillary) due to the possibility of a breakthrough electrolyte film in the capillary only on one side of the reading electrode can lead to failures - the absence of contact rupture between the reading electrode and one . From the control of the electrode integrator in the process of film breakthrough with the integration DIA.

Цель изобретени - улучшение метролог ческих характеристик интегратора, а также повышение надежности считывани .The purpose of the invention is to improve the metrological characteristics of the integrator, as well as to increase the reliability of reading.

Поставленна цель достигаетс тем, что считывак цие электроды выполнены конусообразными , введены с противоположных роь остри ми настречу друг другу в капи/ьл рное с двух сторон конически расщиреннов отверстие в пористой перегородке, котора разделена поперечной капилл рной щелью, а формирователь выходного сигнала включен между счигывак цими электродами. На чертеже представлена схема электро.химического интегратора.The goal is achieved by reading the electrodes cone-shaped, inserted from opposite sides of the stream, pointing each other in a conical gap from both sides of the conical gap that is separated by a transverse capillary gap, and the output signal shaper is connected between the clamp zimi electrodes. The drawing shows a diagram of the electro-chemical integrator.

Герметичнь йуЗаполненный газообразным водородом корпус 1, разделен на две камеры пористой, пропитанной электролитом перегородкой 2, котора разделена поперечной капилл рной щелью. С обекх сторон перегороДг ки имеютс управл к аие активированные электродь 3 и 4. В порастой перегородке, а также в примьткающнх к ней электродах 3 и 4 имеетс сквозное капилл рное отве1 стие 5, в которое входрт с противоположных сторон остри ми навстречу друг другу, не каса сь стенок капилл ра и друг друга, конусообразные неакттзированныв считывающие электроды 6 и 7. Капилл рное отверстие 5с двух сторон Имеет коническое расширенне . Между счи.ьтвающими электродами 6 и 7 включен формирователь 8 выходного сиг нала. 9 и 10 - выходные зажимы устройств Устройство работает следующим образом. При прохождении посто нного тока через интегратор, например, при пол рности входного сигнала, указанной на чертеже, на катоде 4 надел етс , а на ьлоде 3 поглощаетс водород. В результате в катодной камере повышаетс , а в ; анодной понижаетс давление водорода. При разности давлений водорода , превышаюцей силу поверхностного нат жени электролита в капилл ре 5, пленка электролита в капилл ре прорываетс и, как следствие, выравниваетс давление водорода в камерах. При этом происходит разрыв контакта между двум ко нусообразными счи тывающими электродами 6 и 7, который обеспечивалс пленкой электролита, заполнившей капилл р 5, При разрыве контакта формирователь 8 сигнала формирует выходной сигнал на зажимах 9 и 10, фиксирующий момент прохода определенного количества электричес-гва в цепи управлени интегратора. Формирователь выполнен и включен так, что с его входа на электроды 6 и 7 не поступает электрический ток, в результате чего исключена погрешность интегрировани , обусловленна выпр млением тока на этих электродах.Hermetically sealed housing 1 filled with gaseous hydrogen is divided into two chambers by a porous electrolyte-impregnated partition 2, which is divided by a transverse capillary gap. On the sides of the burnout, there are controls that are activated by electrodes 3 and 4. In the intermittent wall, as well as in the electrodes 3 and 4, which are attached to it, there is a through-capillary opening 5 into which the entrance from opposite sides is directed towards each other, not touching the walls of the capillary and each other, the cone-shaped non-activated reading electrodes 6 and 7. The capillary hole 5c of the two sides has a conical widened. Between the reference electrodes 6 and 7, the shaper 8 of the output signal is turned on. 9 and 10 - output device clips. The device operates as follows. With the passage of direct current through the integrator, for example, with the polarity of the input signal indicated in the drawing, the cathode 4 is supplied, and hydrogen is absorbed at the power 3. As a result, in the cathode chamber it rises and in; the anodic pressure of hydrogen decreases. With the pressure difference of hydrogen exceeding the surface tension force of the electrolyte in the capillary 5, the electrolyte film in the capillary breaks and, as a result, the pressure of hydrogen in the chambers is equalized. When this occurs, the contact between the two cone-shaped reading electrodes 6 and 7, which was provided with an electrolyte film that filled the capillary 5, breaks. When the contact breaks, the signal conditioner 8 generates an output signal at terminals 9 and 10, fixing the moment of passage of a certain amount of electrical voltage. integrator control circuits. The former is designed and turned on so that no electric current flows from its input to electrodes 6 and 7, as a result of which the integration error due to the rectification of the current on these electrodes is excluded.

Конусообразна форма считывающих электродов 6 и 7 уменьшает капилл рные силы между этими электродами, что поиышает надежность схода пленки электролита, осушествл к ией контакт между электродами считывани , при ее прорыве. Конусное расширение с обеих сторон капилл рного отверсти увеличивает площадь поперечного сечени капилл рного в местах ввода конусообразных считывающих электродов, уменьша возможность одностороннего прорыва пленки электролита в капкпп ре относительно считываж. щего электрода и обеспечива тем самым повышение надежности разрыва контакта между считывакмшми электродами.. Симметрией геометрической конфисурации активных элементов интегратора (перегородка, электроды) достигнуто уменьшение погрешности QT изменени положени HiiTerpaTopa в поле сильг т жести. Пол рность входного сигнала не вли ет па выходную характеристику, так как выходна цепь интегратора симметрична, №.J, следовательно, начальные услови прорыва цленки электролита с обеих сторон капилл рного отверсти 5 одинаковы. В предложенном интеграторе взаимное вли ние вхоаной и выходной цепей значительно снижено. Наличие поперечной капилл рной щели в перегородке убыстр ет процесс заполнени капилл рного отверсти электролитом после прорыва. Дл формировани выходного сипнала интегратора достаточно разрыва контакта между считывающими электродами 6 и 7, что повышает надежность разрыва цепи.The cone-shaped shape of the reading electrodes 6 and 7 reduces the capillary forces between these electrodes, which increases the reliability of the dissolution of the electrolyte film, making contact between the reading electrodes during its breakthrough. Conical expansion on both sides of the capillary hole increases the cross-sectional area of the capillary at the points where the cone-shaped reading electrodes are inserted, reducing the possibility of one-sided breakthrough of the electrolyte film in the cap with respect to the reading. reducing the contact between the readout electrodes. The geometric confiscation of the active elements of the integrator (wall, electrodes) reduces the QT error of changing the position of the HiiTerpaTopa in the field of high strength. The polarity of the input signal does not affect the output characteristic, since the output circuit of the integrator is symmetrical, No..J, therefore, the initial conditions for the breakthrough of the electrolyte calyne on both sides of the capillary hole 5 are the same. In the proposed integrator, the mutual influence on the output and output circuits is significantly reduced. The presence of a transverse capillary gap in the septum speeds up the process of filling the capillary hole with electrolyte after a breakthrough. In order to form an integrator output sipnal, it is sufficient to break the contact between the reading electrodes 6 and 7, which increases the reliability of the open circuit.

Claims

1. The copyright certificate 1 320841, cl, H Olg 9/18. 1970 /

2. Patent .j of Great Britain No. 1255835 C.Q 10 Q, publ. 1967.

3. The author's certificate J 2O9575, cl. Q OlV: il / 44, 1966.

4. | Author in svaytelstvo number 312313, cl. And 01g9 / 22, 1970. "I

5. Copyright certificate J 143464, cl. Q 01 11/44, 1961.

L1