Устройство для измерения коэффициента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБ РЕТ ЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. G OII 19/00

Заявлено 16.!7.1971 (№ 1645763/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.Х1.1972. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 16.1.1973

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.317.332.6 (088.8) Авторы изобретения

И. Г. Меерович и Г. А. Кононова

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА

ЭФФЕКТИВНОСТИ ТОКОСЪЕМА ЭЛЕКТРОДОВ

ИСТОЧНИКОВ ТОКА

Изобретение относится к области исследований работы источников тока.

Известно устройство для измерения коэффициента эффективности токосъема электродов источников тока, состоящее из работающего полуэлемента источников тока, помещенного в электролитическую ванну с противоэлектродом, в цепь которых включены внешний источник напряжения и амперметр. Потенциал на краю электрода измеряется относительно каломельного электрода сравнения с помощью заполненного электролитом капилляра Луггина.

Это устройство сложно конструктивно и неудобно для проведения измерений, так как для него нужны работающий полуэлемент и специальные материалы, способные противостоять коррозионным действиям.

Для упрощения процесса измерений предлагается устройство, принцип работы которого основан на моделировании работы электродов источников тока методом твердой модели.

На чертеже показано предлагаемое устройство, состоящее из измерительной цепи 1 с внешним источником регулируемого напряжения и параллельно включенным вольтметром

2, в которую последовательно включены модель исследуемого электрода 8, выполненная нз электропроводящего материала, которая через сопротивления 4, равномерно распределенные по ее поверхности, соединена с шиной

5 равного потенциала, и амперметр б, отградуированный в единицах измерения коэффициента эффективности токосъема.

5 Как известно, поле потенциала на поверхности токоотводящей основы электрода, генерирующей ток, описывается уравнением Пуассона

V p =т41 правая часть которого определяется тангенсом угла наклона S «локальной» поляризационной кривой, удельным сопротивлением р„и толщиной 6 токоотводящей основы электрода:

15 тс Pv

Яс

Для моделирования работы электрода достаточно модель токоотводящей основы элект20 рода, генерирующей ток, равномерно разбить на некоторые площадки и центральную точку каждой площадки соединить с эквипотенцtiальпой поверхностью через сопротивление о

25 Я=

А где Ro — сопротивление площадки.

Амперметр градуирован таким образом, чтобы предельное значение его шкалы соответст30 вовало значению коэффициента эффективно359599

U— : /макс 1 п

Предмет изобретения

1б1 !

Составитель Г. Невская

Редактор С. Хейфиц Техред Т. Миронова Корректоры: Е. Давыдкина и В. Петрова

Заказ 4197/9 Изд. № 1750 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 сти, равному единице в соответствии со следующим выражением:

4=

1 макс где I — значение тока, показываемого амперметром;

1м,н,— предельное значение его шкалы.

При проведении измерений значение напряжения на вольтметре устанавливается с помощью источника регулируемого напряжения равным: где n — число сопротивлений 4, присоединенных к модели. После этого по показаниям амперметра б находят значение коэффициента эффективности токосъема.

Выполнение модели с точным учетом граничных условий является в некоторых случаях весьма сложным. Например, при создании модели токоотводящей основы электрода топливного элемента, состоящей из рабочей части и коммутирующей рамки, нужно знать омические сопротивления переходных участков (токоотводящая основа электрода — рамка и рамка — токовывод) и воспроизвести на модели их соответствующие значения, а также соотношение проводимостей электрода и коммутирующих частей.

Для точного учета граничных условий предлагается в качестве модели применять токоогводящую основу электрода, скоммутированную вместе с рамкой и токовыводами.

Проблема токосъема является весьма актуальной, так как при неудовлетворительном ее решении существенно ухудшается работа источников тока, например, топливных элементов, за счет падения потенциала из-за омических сопротивлений токоотводящей основы

5 электрода и токовыводящих частей. С помощью предлагаемого устройства можно определить коэффициент эффективности токосъема как на стадии разработки источников тока, например, топливных элементов, когда

10 уже известны характеристики электродов и создается конструкция элемента, так и на стадии его изготовления, когда можно точно учесть граничные условия на уже имеющейся токоотводящей основе электрода вместе с то15 ковыводящими частями. Это позволяет оценить и свести к минимуму омические потери.

20 1. Устройство для измерения коэффициента эффективности токосъема электродов источников тока, выполненное в виде измерительной цепи с внешним источником регулируемого напряжения и параллельно включенным

25 вольтметром, отличающееся тем, что, с целью упрощения измерений, в цепь включены последовательно модель исследуемого электрода, выполненная из электропроводящего материала, которая через сопротивления, равно30 мерно распределенные по ее поверхности, соединена с шиной равного потенциала, и отградуироваппый в единицах измерения коэффициента эффективности токосъема амперметр.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 35 что, с целью точного учета граничных условий, в качестве модели применена токоотводящая основа электрода.