SU843003A1 - Molecular-electronic sensor of mechanical signals - Google Patents

Molecular-electronic sensor of mechanical signals Download PDF

Info

Publication number
SU843003A1
SU843003A1 SU792811347A SU2811347A SU843003A1 SU 843003 A1 SU843003 A1 SU 843003A1 SU 792811347 A SU792811347 A SU 792811347A SU 2811347 A SU2811347 A SU 2811347A SU 843003 A1 SU843003 A1 SU 843003A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inertial mass
electrolyte
molecular
converter
sensor
Prior art date
Application number
SU792811347A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Борис Иванович Ильин
Николай Васильевич Петькин
Анатолий Иванович Желонкин
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1813
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1813 filed Critical Предприятие П/Я А-1813
Priority to SU792811347A priority Critical patent/SU843003A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU843003A1 publication Critical patent/SU843003A1/en

Links

Landscapes

  • Pressure Sensors (AREA)

Description

. 1 - Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть исполь зЪвано дл  регистрации механических воз-действий, например смещений почвы , ускорений и т.п. Известны молекул рно-электронные устройства дл  регистрации механичес ких воздействий, основанные на элект рокинетичес ом или диффузионном прин ципах. Известен электрохимический преобразователь механических воздейСтвий , содержащий корпус, внутренний объем которого заполнен электролитом и разделен перегородкЪй на два отсека, в каждомиз которых размещен анод И катод, расположенный в кацале перегородки, два чувствител ных элемента, герметично закрепленны на торцах корпуса,источник посто нного напр жени , подключенный к аноду и катоду через резистор, параллельно которому включен электроизмерительный прибор, последовательно с которым включены дополнительный резистор и диод l}. Недостатком известного устройства  вл етс  невысока  чувствительность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  датчик механич.еских воздействий, содержащий диффузионный преобразователь , выполненный в виде запол . йенного электролитом корпуса,ограниченного с торцовых сторон мембранами и содержащего перегородку с каналом , дел щую корпус на две полости с электродом.в каждой из них. Датчик содержит также инерционную массу,подвешенщгю .на упругом подвесе и св занную с мембраной преобразовател  Г23. Недостатком данного датчика  вл етс  ограниченна  чувствительность., св занна  с изменением со временем характеристики мембранного преобразовател . Кроме того, наличие мембран увеличивает общую жесткость упругоi системы, что также приводит к сниже нию чувствительности датчика. Цель изобретени  - повьшение чув ствительности. Указанна  цель достигаетс  тем, что в датчике механических сигналов диффузионный преобразователь выполнен в виде вертикально ориенти рованного замкнутого контура, части но заполненного злектролитом, а ине ционна  масса установлена на шарнир причем ось вращени  инерционной массы смещена относительно ее центр т жести в плоскости контура диффузи ного преобразовател . Так как центр т жести инерционно массы не совпадает с осью ее вращени , то при наличии механического в действи  происходит поворот на шарн ре инерционной массы. В св зи с жес КИМ креплением инерционной массы с преобразователем происходит также поворот подледнего, а вьшрлнение .преобразовател  в виде контура и наличие воздушных объемов приводит к разности уровней электролит-а, что создает противодействующий . повороту период давлени , а это, в свою очарЪдь, приводит к повышению чувствительности датчика по причине уменьшени  сопротивлени перетоку электролита из одной камеры в другую, определ емому в известных устройствах наличием мембран и увеличением расход а электролита V ДН- 5ц Чбрез канал преобразовател  сечени  3j , котора  определ етс  не только величиной инерционной массы М, но и рассто нием д6 центра т жести от оси вращени  I q де Ггде дН - измене юе .уровней электролита; L - длина контура преобразоваК -.местность подвеса; а - действуК1Щее ускорение. На чертеже схематически представ лена конструкци  предлагаемого молекул рно-электроинного датчика механических сигналов. . Молекул рно-электронньй датчик содержит кожух 1, внутри которого помещен диффузионный преобразовател 2, выполненный в виде ймен дего вид контура полого корпуса, заполненного частично электролитам 3 и ориентированного в вертикальной плоскости . В нижней части корпуса установлен преобразующий элемент 4, содержащий анод и катод, образзпощие совместно с электролитом обратимую окислительно-восстановительную систему. Воздушные камеры корпуса 6 сообщаютс  капилл рным каналом 9, корпус преобразовател  2 жестко соединен с инерционной массой 5, подвешенной с помощью регулировочного устройства 7 на упругом подвесе &, к кожуху 1 и установленной на струнном шарнире 10. Крепление упругого подвеса может быть осуществлено на любом рассто нии г- центра т жести инерционной массы 5. Точка креплени  инерционной массы 5 к упругому подвесу 8 и ось вращени  инерционной массы 5 смещенЬ по разные стороны от центра т жести инерционной массы 5 в плоскости контура преобразовател  2. Инерционна  масса 5 соединена с мембранами электроосмотического преобразовател  11 электрического сигнала в механический, выполн ющего роль демпфирующего устройства, калибратора и при соответствующем включении в схе му считьюани  элемента обратной св зи . Датчик работает следующим образом . При наличии внешнего механического воздействи  (смешени , скорости, ускорени ), направленного вертикально , инерционна  масса 5, смеща сь на упругом подвесе относительно кожуха 1, проворачиватес  на шарнире в св зи с тем, что центр т жести инерци онной массы не совпадает с Осью вращени . Вместе с инерционной массой поворачиваетс  и жестко св зантш с ней диффузионный преобразователь 2. При этом измен ютс  уровни элек-г тролита в камерах преобразовател  и создаетс  перепад давлени , определ емый разностью этих уровней. Электролит 3 перетекает через канал преобразующего элемент.а 4 и на электродах его по вл етс  электрический сигнал, пропорциональный входному механическому воздействию, Таким образом , выходной электрический сигнал на преобразующем элементе образуетс  как за счет инерционных сил, действующих на массу электролита и получаемьЬс от поворота контура преобразовател .. 1 - The invention relates to a measurement technique and can be used to record mechanical effects, such as soil movements, accelerations, and the like. Molecular electronic devices for recording mechanical effects are known based on electrokinetic or diffusion principles. The electrochemical transducer of mechanical influences is known, comprising a case, the internal volume of which is filled with electrolyte and divided into two compartments, in each of which an anode is placed. And a cathode located in the partition wall, two sensitive elements, tightly fixed on the ends of the case, a source of constant voltage. connected to the anode and cathode through a resistor, in parallel with which an electric measuring instrument is connected, in series with which an additional resistor and diode l} are connected. A disadvantage of the known device is low sensitivity. The closest in technical essence to the present invention is a sensor of mechanical effects, comprising a diffusion converter made in the form of a filler. The electrolyte enclosure, bounded from the front sides by membranes and containing a septum with a channel, divides the housing into two cavities with an electrode. in each of them. The sensor also contains an inertial mass, suspended on an elastic suspension and connected to the membrane of the G23 converter. The disadvantage of this sensor is limited sensitivity. Associated with a change in the characteristics of the membrane converter over time. In addition, the presence of membranes increases the overall stiffness of the elastic system, which also leads to a decrease in the sensitivity of the sensor. The purpose of the invention is to increase sensitivity. This goal is achieved by the fact that in the sensor of mechanical signals the diffusion converter is made in the form of a vertically oriented closed loop, part but filled with electrolyte, and the inertial mass is mounted on a hinge, the axis of rotation of the inertial mass is shifted relative to its center of gravity in the plane of the contour of the diffusion converter . Since the center of gravity of the inertial mass does not coincide with the axis of its rotation, then, in the presence of a mechanical one, the rotation of the inertial mass hinge takes place. In connection with the GIM KIM, the fastening of the inertial mass with the transducer also rotates the subgrid, and converting the converter into a contour and the presence of air volumes leads to a difference in the electrolyte levels, which creates a counteracting one. the period of pressure is turned, and this, in its own way, leads to an increase in the sensitivity of the sensor due to a decrease in resistance of electrolyte flow from one chamber to another, determined in known devices by the presence of membranes and an increase in the flow rate of electrolyte V DN-5c, which is the channel of the cross section converter 3j, which is determined not only by the value of the inertial mass M, but also by the distance d6 of the center of gravity from the axis of rotation I q de Ggde dN - the change in the electrolyte levels; L is the contour length of the transform; the suspension is; a - effective acceleration. The drawing shows schematically the design of the proposed molecular-electroin sensor of mechanical signals. . The molecular electron sensor contains a housing 1 inside which is placed a diffusion converter 2, made in the form of an emento, a view of the contour of a hollow body partially filled with electrolytes 3 and oriented in a vertical plane. In the lower part of the housing, a conversion element 4 is installed, which contains an anode and a cathode, the reversible redox system together with the electrolyte. The air chambers of housing 6 are connected by a capillary channel 9, the housing of converter 2 is rigidly connected to an inertial mass 5 suspended by means of an adjusting device 7 on an elastic suspension &, to the housing 1 and mounted on a string hinge 10. An elastic suspension can be mounted on any distance r - center t of the inertial mass tin 5. The point of attachment of the inertial mass 5 to the elastic suspension 8 and the axis of rotation of the inertial mass 5 are displaced on opposite sides of the center of the gravity of the inertial mass 5 in the plane of the contour 2. The inertial mass body 5 is connected with membranes electroosmotic transducer 11 the electrical signal into a mechanical performed guide part of the damping device, and calibrator with appropriate inclusion in scheme mu schityuani feedback element. The sensor works as follows. In the presence of an external mechanical action (mixing, speed, acceleration), directed vertically, the inertial mass 5, displaced on an elastic suspension relative to the casing 1, turned on a hinge due to the fact that the center of gravity of the inertial mass does not coincide with the axis of rotation . Together with the inertial mass, the diffusion converter 2 is rigidly connected with it. This changes the levels of electrolyte in the chambers of the converter and creates a pressure drop, determined by the difference of these levels. The electrolyte 3 flows through the channel of the transforming element. And 4 and an electric signal appears on the electrodes proportional to the input mechanical action. Thus, the output electric signal on the transforming element is formed as due to inertial forces acting on the electrolyte mass and is obtained by turning the contour converter

так и за счет разности уровней электролита в камерах преобразовател .and due to the difference in electrolyte levels in the converter chambers.

При размерах Предлагаемого датчика 1,,, и одинаковых значе ш х остальных параметров (м,К, а) получают увеличение расхода электролита , а следовательно, и чувствителньости в ...With the dimensions of the Proposed Sensor 1 ,,,, and the same values of the remaining parameters (m, K, a), an increase in the electrolyte consumption and, consequently, sensitivity in ...

.bE. -eib-.«-iO.bE. -eib -. "- iO

раъ.ra

применение предлалагемого датчика позвол ет расширить динамический диапазон измерени  механических сигнал; лов малого уровн .the use of the proposed sensor allows the dynamic range to be measured to measure the mechanical signal; low level fishing

Claims (2)

1.Авторское свидетельств СССР1. Authors certificate of the USSR 8 353289, кл. Н 01 G 9/22, 25.11.70.8 353289, cl. H 01 G 9/22, 25.11.70. 2.Авторское свидетельство СССР I 448766, кл. G 01 ,L 9/18, Й2.12.722. Authors certificate of the USSR I 448766, cl. G 01, L 9/18, H2.12.72 (прототип).(prototype).
SU792811347A 1979-08-17 1979-08-17 Molecular-electronic sensor of mechanical signals SU843003A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792811347A SU843003A1 (en) 1979-08-17 1979-08-17 Molecular-electronic sensor of mechanical signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU792811347A SU843003A1 (en) 1979-08-17 1979-08-17 Molecular-electronic sensor of mechanical signals

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU843003A1 true SU843003A1 (en) 1981-06-30

Family

ID=20846991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU792811347A SU843003A1 (en) 1979-08-17 1979-08-17 Molecular-electronic sensor of mechanical signals

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU843003A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU843003A1 (en) Molecular-electronic sensor of mechanical signals
SU932410A1 (en) Mechanical motion parameter converter
SU447590A1 (en) Electrokinetic pressure sensor
Bocharov et al. Liquid crystal sensors of physical signals
SU1295343A1 (en) Molecular-electronic instrument transducer
SU723458A1 (en) Angular accelerometer
RU82862U1 (en) MOLECULAR ELECTRONIC DEVICE FOR MEASURING MECHANICAL MOVEMENT
RU2724303C1 (en) Method of providing temperature stability of parameters of a molecular-electronic converter in high frequency range
SU514243A1 (en) Electrochemical accelerometer
SU632912A1 (en) Oscillatory motion parameter sensor
SU1029086A1 (en) Angular motion parameter electrokinetic meter
SU932575A1 (en) Electrokinetic sensor
SU678723A1 (en) Device for calibrating vibration speed pick-ups
SU789824A1 (en) D.c. voltage indicator
SU754209A1 (en) Marigraph
SU381033A1 (en)
SU756332A1 (en) Piezoresonator sensor of seismic oscillations
SU978049A1 (en) Acceleration pickup
SU1002968A1 (en) Flow speed measuring device
Liu et al. An Electrochemical Microseismometer Based on a New Electrolyte System to Improve the Low-Frequency Performances
RU1841084C (en) Hydrophysical transducer
SU822303A1 (en) Molecular-electron geophone
SU1332157A1 (en) Device for measuring the rate of temperature change
CN113790707A (en) Thermal convection type electrochemical tilt angle sensor
SU811068A1 (en) Liquid strain gauge