SU632912A1

SU632912A1 - Oscillatory motion parameter sensor

Info

Publication number: SU632912A1
Application number: SU772482857A
Authority: SU
Inventors: Николай Степанович Лидоренко; Борис Иванович Ильин; Анатолий Иванович Желонкин; Николай Васильевич Петькин; Юрий Николаевич Осипов; Наталья Константиновна Мирошниченко
Original assignee: Предприятие П/Я В-2763
Priority date: 1977-05-06
Filing date: 1977-05-06
Publication date: 1978-11-15

Description

Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к устройствам-дл измерени параметров колебательного движени таких, как давление, вибраци , сейсмические колебани в инфранизкочастотномдиапазоне , и может быть использовано дл регистрации и исследовали малых знакопеременных механических воздействий, например смещение, скорость и ускорение колебательного процесса Земли, крупномасштабных сооружений (мостов, зданий).The invention relates to a measurement technique, in particular, devices for measuring parameters of oscillatory motion such as pressure, vibration, seismic vibrations in the low frequency range, and can be used for recording and investigated small alternating mechanical effects, such as displacement, speed and acceleration of the Earth's oscillatory process. , large-scale structures (bridges, buildings).

Известен датчик колебательного движени , содержаш,ий размешенный в корпусе диффузионный преобразователь, включающий в себ ограниченный с двух сторон мембранами сосуд, перегородку, раздел ющую его на две камеры, электролит, заполн ющий сосуд и электроды, размещенные в камерах , упругую св занную с корпусом инерционную массу 1. Масса расположена на упругом подвесе.An oscillatory motion sensor is known, comprising a diffusion converter disposed in a housing, including a vessel bounded on both sides by membranes, a dividing wall dividing it into two chambers, an electrolyte filling the vessel and electrodes placed in chambers elastic connected to the housing inertial mass 1. The mass is located on an elastic suspension.

Недостатком известного датчика вл етс невысока , чувствительность и эффективность его работы,обусловленна параметрами механической системы - инерционными массами и упругими свойствами подвеса.The disadvantage of the known sensor is low, the sensitivity and efficiency of its operation, due to the parameters of the mechanical system - inertial masses and elastic properties of the suspension.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому вл етс датчик параметров колебательного движени , содержащий размещенный в корпусе диффузионный преобразователь, включающий в себ The closest in technical essence to the described is the sensor of parameters of oscillatory motion, which contains a diffusion converter located in a housing, including

ограниченный с двух сторон .мембранами сосуд, перегородку, раздел ющую его на две камеры, электролит, заполн ющий сосуд , и электроды, размещенные в камера.к, упруго св занную с корпусом инерционную массу, жестко соединенную с одной из мем , бран, и размещенный в корпусе электроосмотический преобразователь, камера которого , разграниченна преобразующей перегородкой , заполнена пол рной жидкостью и ограничена с одной из сторон дополнительной мембраной, а с другой - мембраной диффузионного преобразовател , а электроды электроосмотического преобразовател размещены но обе стороны преобразующей перегородки 2.a vessel bounded on both sides with membrane membranes, a partition dividing it into two chambers, an electrolyte filling the vessel, and electrodes placed in the chamber. To the inertial mass elastically connected to the body, rigidly connected to one of the memes, branes, and An electroosmotic converter located in the housing, whose chamber, delimited by a transforming partition, is filled with a polar liquid and bounded on one side by an additional membrane, and on the other by a diffusion converter membrane, and electroosmotors A transducer is positioned on either side of the transducer partition 2.

Недостатком этого датчика вл етс .недостаточна эффективность его работы, вследствие посто нного ютреблени электрической энергии электроосмотическим преобразователем .The disadvantage of this sensor is the inadequate efficiency of its operation, due to the constant yutting of electrical energy by an electroosmotic converter.

Цель изобретени - повышение эффективности работы датчика.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the sensor.

Это достигаетс тем, что датчик снабжен электронным блоком усилени и преобразовани , посредством которого соединены электроды диффузионного и электроосмотического преобразователей.This is achieved by the fact that the sensor is equipped with an electronic amplification and conversion unit, by means of which electrodes of diffusion and electroosmotic converters are connected.

На чертеже изображен предлагаемый датчик , продольный разрез.The drawing shows the proposed sensor, a longitudinal section.

Датчик содержит корпус 1, размещенный в нем диффузионный преобразователь,включающий в себ ограниченный с двух сторон мембранами 2, 3 сосуд 4, перегородку 5, раздел ющую его на две камеры 6, 7, электролит 8, например иод-иодид, заполн ющий сосуд 4, и электроды 9, 10, размещенные в камерах 6, 7.The sensor includes a housing 1, a diffusion converter disposed therein, which includes a bafflement bounded on both sides by membranes 2, 3, a partition 5 dividing it into two chambers 6, 7, an electrolyte 8, for example iodine-iodide, filling the vessel 4 , and electrodes 9, 10, placed in chambers 6, 7.

Датчик содержит инерционную массу 11, жестко соединенную с одной из мембран 2 и упруго св занную, например, пружиной 12 с корпусом 1. В корпусе также размещен электроосмотический преобразователь, камера 13 которого, разграниченна преобразующей пористой перегородкой 14, заполнена пол рной жидкостью 15 и ограничена с одной из сторон дополнительной ме.мбраной 16, а с другой - мембраной 3 диффузионного преобразовател . Электроды 17, 18 электроосмотического преобразовател размещены в камере 13 по обе стороны преобразующей перегородки 14.The sensor contains an inertial mass 11 rigidly connected to one of the membranes 2 and elastically connected, for example, by a spring 12 to the housing 1. An electroosmotic converter is also placed in the housing, the chamber 13 of which, delimited by the transforming porous partition 14, is filled with polar liquid 15 and is limited on one side of the additional m.mbrana 16, and on the other - the membrane 3 diffusion converter. The electrodes 17, 18 of the electroosmotic converter are located in the chamber 13 on both sides of the conversion wall 14.

Датчик снабжен электронным блоком усилени и преобразовани 19, посредством которого соединены электроды 9, 10 и 17, 18 диффузионного и электроосмотического преобразователей. Сосуд 4, мембраны 2, 3, камера 13 и дополнительна мембрана 16 диффузионного и электроосмотического преобразователей выполнены из инертного материала .The sensor is equipped with an electronic amplification and conversion unit 19, through which electrodes 9, 10 and 17, 18 of diffusion and electroosmotic converters are connected. The vessel 4, the membranes 2, 3, the chamber 13 and the additional membrane 16 of the diffusion and electroosmotic transducers are made of inert material.

В перегородке 5 диффузионного преобразовател выполнен канал 20, а его электроды 9 и 10 образуют совместно с электролитом 8 обратимую окислительно-восстановительную систему.In the partition 5 of the diffusion converter, the channel 20 is made, and its electrodes 9 and 10 together with the electrolyte 8 form a reversible redox system.

Устройство работает следующим образом. При воздействии внешнего механического сигнала (смещени , ускорени , перепада давлени ) инерционна масса 11, смеща сь , вызывает перемещение мембраны 2 и течение электролита через канал 20 относительно электродов 9, 10, на которых образуетс сигнал, пропорциональный смещению . Электрический сигнал, снимаемыйThe device works as follows. When exposed to an external mechanical signal (displacement, acceleration, pressure drop), the inertial mass 11, displaced, causes the membrane 2 to move and the electrolyte flow through channel 20 relative to electrodes 9, 10, which produce a signal proportional to displacement. Electrical signal taken

с электродов 9, 10 через электронный блок усилени и преобразовани 19 подаетс на электроды 17, 18 камеры 13 и вызывает переток пол рной жидкости 15 через преобразующую перегородку 14. Эта жидкость воздействует на дополнительную мембрану 16 и, соответственно, на течение электролита 8, таким образом камера 13 работает в осмотическом режиме. При соответствующем включении электродов 9, 10 и 17, Ш поток электролита 8 увеличиваетс и выходной сигнал возрастает, что увеличивает чувствительность датчика.from electrodes 9, 10 through the electronic amplification and conversion unit 19 is supplied to electrodes 17, 18 of chamber 13 and causes the polar liquid 15 to flow over the transforming partition 14. This fluid acts on the additional membrane 16 and, accordingly, on the flow of electrolyte 8, thus chamber 13 operates in osmotic mode. When the electrodes 9, 10 and 17 are properly turned on, III, the flow of electrolyte 8 increases and the output signal increases, which increases the sensitivity of the sensor.

Повышение эффективности работы датчика обусловлено подачей электрического сигнала на электроды 17, 18 только в момент воздействи внещнего механического сигнала, чем достигаетс уменьшение потреблени электрической энергии. Формула изобретени An increase in the efficiency of the sensor operation is due to the supply of an electrical signal to the electrodes 17, 18 only at the moment of exposure to an external mechanical signal, which results in a reduction in electrical energy consumption. Invention Formula

Датчик параметров колебательного движени , содержащий размещенный в корпусе диффузионный преобразователь, включающий в себ ограниченный с двух сторон мембранами сосуд, перегородку, раздел ющую его на двекамеры, электролит, заполн ющий сосуд, и электроды, размещенные в камерах, упруго св занную сAn oscillatory motion parameter sensor comprising a diffusion converter disposed in a housing, including a vessel bounded on both sides by membranes, a partition dividing it into two chamber, an electrolyte filling the vessel, and electrodes placed in chambers elastically connected

корпусом инерционную массу, жестко соединенную с одной из мембран, и размещенный в корпусе электрорсмотический преобразователь , камера которого, разграниченна преобразующей перегородкой, заполнена пол рной жидкостью и ограниченаthe body, an inertial mass rigidly connected to one of the membranes and placed in the body an electrosmotic transducer whose chamber, delimited by the conversion wall, is filled with a polar fluid and limited

с одной из сторон дополнительной мембраной , а с другой - мембраной диффузионного преобразовател , а электроды электроосмотического преобразовател размещены по обе стороны преобразующей перегородки,on one side an additional membrane, and on the other - a diffusion converter membrane, and electrodes of the electroosmotic converter are located on both sides of the transforming partition,

отличающийс тем, что, с целью повышени эффективности его работы, он снабжен электронным блоком усилени и преобразовани , посредством которого соединены электроды диффузионного и электроосмотического преобразователей .characterized in that, in order to increase the efficiency of its operation, it is equipped with an electronic amplification and conversion unit, by means of which electrodes of diffusion and electroosmotic converters are connected.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:Sources of information taken into account in the examination:

1.Авторское свидетельство СССР № 448766, кл. G 01 L 9/18, 1972.1. USSR author's certificate number 448766, cl. G 01 L 9/18, 1972.

2.Патент США № 3296466, кл. 310-2, 1967.2. US patent number 3296466, cl. 310-2, 1967.