Электрохимический интегратор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

И лВТОРСИОМУ СВИДИИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. синд-ву (22) Заявлено 16.03,76(21) 2336196/10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.77Бтоллетень P&31 (45) Ката опубликования описания 28.09.77

Союз Советскин

Соцналнстныескин

Республик (51) М. Кл.

Н 01 Q 9/22

Гасударственный квинтет

Совете Мнннстров СССР оо делан нзооретеннй н открытнй (5З) VД1(621.35 (088. 8) (72) Автори изобретения

A. П. Шорыгин, Ю. В. Толкачев и С. Б. Гуртман

Ордена Ленина институт проблем управлении (7l) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ИНТЕГРАТОР

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для использования в устройствах интегрального преобразования аналогового электрического сигнала в импульсный, в счетчиках количества электричества с электрическим считыванием.

Известны электрохимические интеграторы, обеспечивающие интегральное преобразование аналогового сигнала в импульсный, основанные на твердофазной электрохимической сис- те теме в которых при полном переносе рабочего вещества с анода на катод через электролит возникает резкое увеличение напряжения на приборе (l),f2J.

l5

Известны ртутные интеграторы,в которых

Ф

% при переходе капли ртути в более широкую область рабочей трубки происходит изменение внутреннего сопротивления прибора, и соответственно > выходного сигнала прибора йр (3), (), Из известных электрохимнческнх интегра торов наиболее близким r предлагаемому по технической сущности является интегратор, содержащий стеклянный сосуд, разделенный, @ на две камеры стеклянной пористой перегородкой, пропитанной электролитом (51. С двух сторон перегородки имеются два управлякхних электрода (анод и катод), Пористая перегородка имеет сквозное капиллярное отверстие, в которое входит своим концом считывающий электрод, замыкаемый частью электролита на электроды управления. Формирователь выходного информационного сит » нала включается между электродом считывьния и одним из электродов управления интегратора.

При таком вк;.ючении сказывается взаим ное влияние дени формирователя сигнала и входной цепи интегратора, что вносит погрешность при интегрировании электрическо

ro сигнала. Эта погрешность обусловлена выпрямляюшим действием контакта между электродом считывания и одним из управляющих электродов в цепи считывания из-за разницы площадей поверхности этих электродов. Обусловленный выпрямляюшим эффектом постоянный электрический сигнал складывается с сигналом управлении и, проходя через активированный управляющий электрод в

570116 цепи считывания, вызывает погрешность ин тегрирования. Кроме того, изменение положения интегратора и поле силы тяжести, а также изменение полярности входного сигнала вносит дополнительную погрешность интег рирования иэ-эа отсутствия симметрии цепи считывания интегратора. Реверс полярности входного сигнала ввиду указанной асимметрии приводит к изменению направления про рыва контактной пленки электролита в калил-40 лире, т.е. к изменению начальных условий ее прорыва. Асимметрия в расположении считывающего электрода в капилляре иэ-за воэможности прорыва пленки электролита в капилляре только с одной стороны от электро- 5 да " считывания может приводить к отказам - случаям отсутствия разрыва контакта между считывающим электродом и одним, из управляющих электродов инте ратора в процессе прорыва пленки при интегрирова

ws4

Цель изобретения - улучшение метрологи. ческих характеристик интегратора, а также н надежности очи"гывания.

Поставленная цель достигается тем, что 25 считывающие электроды выполнены конусообразными, введены с противоположных стороь остриями настречу друг другу в капил» лярное с двух сторон конически расщиренное отверстие в пористой перегородке, ко- З0 торая разделена поперечной капиллярной щелью, а формирователь выходного сигнала включен между считывающими электродами.

На чертеже представлена схема электрохимического интегратора. 35

Герметичный заполненный газообразным водородом корпус 1, разделен на две камеры пористой, пропитанной электролитом перегородкой 2, которая разделена поперечной ка» пиллярной щелью. С обеих сторон перегород- 40 ки имеются управляющие активированные электроды 3 и 4. В пористой перегородке, а также в примыкающих к ней электродах

3 и 4 имеется сквозное капиллярное отверстие 5, в которое вход т с противоположных 45 сторон остриями навстречу друг другу, не касаясь стенок капилляра и друг друга, конусообразные неактивированные считывающие электроды 6 и 7. Капиллярное отверстие

5 с двух сторон имеет коническое расшире 50 ние. Между счи.ывающими электродами 6 и

7 включен формирователь 8 выходного сит . нала, 9 и 10 - выходные зажимы устройства.

Устройство работает следующим образом.

При прохождении постоянного тока через 55 интегратор, например, при полярности входного сигнала, указанной на чертеже, на като де 4 выделяется, а на аноде 3 поглощается водород. В результате в катодной камере повышается, а в анодной понижается давле 60 ние водорода, При разности давлений водоро да, превышающей силу поверхностного натяжения электролита в капилляре 5, пленка электролита в капилляре прорывается и, как следствие, выравнивается давление водорода в камерах. При этом происходит разрыв. контакта между двумя конусообразными счи» тывающими электродами 6 и 7, который обеспечивался пленкой электролита, заполнившей капилляр 5. При разрыве контакта формирователь 8 сигнала формирует выходной сигнал на зажимах 9 и 10, фиксирующий момент прохода определенного количества электричества в цепи управления интегратора. Формирователь выполнен и включен так, что с его входа на электроды 6 и 7 не поступает электрический ток, в результате чего исключена погрешность интегрирования, обусловленная выпрямлением тока на этих электродах.

Конусообразная форма считывающих элек тродов 6 и 7 уменьшает «ациллярные силы между этими электродами, что. повышает надежность схода пленки электролита, осуществляющей контакт между электродами считывания, при ее прорыве. Конусное расширение с обеих сторон капиллярного отверстия увеличивает площадь поперечного сечения капиллярного в местах ввода конусообразных считывающих элеитродов, уменьшая возможность одностороннего прорыва пленки электролита в капилляре относительно считываюmего . электрода и обеспечивая тем самым повышение надежности разрыва контакта между считывающими электродами.. Симметрией геометрической конфиюурации активных элементов интегратора (церегородка, электроды) достигнуто уменьшение погрешности т изменения положения интегратора в поле силй тяжести. Полярность входного сигнала не влияет на выходную характеристику, так как выходная цепь интегратора симметрична, и

1 следовательно, начальные условия прорыва пленки электролита с обеих сторон капиллярного отверстия 5 одинаковы. 8 пред ложенном интеграторе взаимное влияние входной и выходной цепей значительно снижено.

Наличие поперечной «апиллярной щели в перегородке убыстряет процесс заполнения капиллярного отверстия электролитом после прорыва. йля формирования выходного сит нала интегратора достаточно разрыва контакта между считывающими электродами 6 и 7, что повышает надежность разрыва цепи.

Формула изобретения

Электрохимическнй интегратор, содержа« . щий герметичный заполненный газообразным водородом корпус; разделенный на цве каме570116

Составитель И, Орлова

Техред Н. Бабурка Корректор М. Демчих

Редактор О. Иванова

Заказ 3067/46 Тираж 976 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035„Москва, )V 35, Раушская наб., a. 4(5

Филиал ППП Патент, г. Ужгоро, ул. Проектная, 4

5 ры пропитанной электролитом пористой пере городкой со сквозным капиллярным отверстьь. ем, снабженной управлюсщими и считывакь. шими электродамн, введенными в капиллярное отверстие, и формирователь выходного сигнала, отличающийся тем, что, сцелью повышения надежности и улучшения метрологических характеристик, считываю щие элехтроды выполнены конусообразными, введены с противоположных сторон острии» ми навстречу друг gp в еапиллярное с двух сторон конически расширенное отверстие в пористой перегородке, разделенной попереч ной «апиллярной шелью, ja вход формирова

6 теля выходного сигнала включен между счи тываюшими алехтродами.

Источники информапии, принятые во вни» мание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство М 320841„ и Olg 9/18, 1970.

2. Патент .Великобритании М 1255885. кл. Q 10 Q опубл. 1967.

3, Авторсхое свидетельство М 209575, «л. Gi Ol и 11/44, 1966.

4. Авторское свидетельство М 312313, кл. H Olg 9/22, 1970.

5. Авторское свидетельство % 143464, кл. Q 01ч, l1/44, 1961..