Ртутный преобразователь

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ау (22) Заявлено 051179 (21) 2836227/18-10 (u)851512

CoIo3 Советскик

Социалистических республик

«з )м. кл.з с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Н 01 6 9/22

ГосударственныЯ комитет

ССС P ио делам нзобретениЯ и открытий

Опубликовано 300781. Ьоллетень Иэ 28

Дата опубликования описания 30,0781 (53)УДК 821.35 (088.8) \

2 г (72) Лвтр изобретения

H.r.щиoрев (71) Заявитель (54 ) РТУТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Изобретение относится к приборостроению, в частности к ртутно-капиплярным преобразователям, которые являются основными элементами при разработке различных устройств : счетчиков машинного времени, счетчиков ампер-часов, реле времени и др.

Известен ртутный преобразователь, содержащий капилляр, заполненный двумя столбиками ртути, разделенными раствором электролита на основе солей ртути. В стенки капилляра впаяны сигнальные электроды, а по концам капилляра введены в ртуть и загерметизированы управляющие электроды. Принцип работы преобразователя основан на анодном растворении и катодном осаждении ртути при пропускании постояцного тока и связанном с этим перемещении электролита в сторону анода. Преобразователь выполняет функции времязадающего элемента или реле времени с установкой заданного временного интервала f 1$, Недостатком известного преобразо» вателя является ограничениость выполняемых функций.

Наиболее, близким к предлагаемому является ртутный преобразователь, ;содержащий стеклянный капилляр с рас- ЗО мирением, з аполненный столбиками ртути, разделенными электролитом, и управляющие и сигнальные электроды. Управлякщие электроды введеныs ртуть по концам капилляра и загерметизированы компаундом. Два сигнальных электрода расположены вблизи расширения и радиально противоположно направлены друг к другу.

Перед использованием преобразователь подвергается зарядке, для чего с помощью управлякщих и сигнальных электродов формируются в капилляре ряд столбиков ртути, разделенный столбиками- электролита заданной длины. Каждый столбик рассматрйвается как временной интервал при постоянном (стабилизированном) токе управления и диаметре капилляраг тй = О, 351 с1 -3 . „, н °

В процессе работы преобразователя (при наложении тока управления) столбики ртути и электролита перемещаются- в сторону расширения и периодически замыкают и размыкают сигнальные электроды. Время нахождения сагнальных электродов в замкнутом состоянии определяется длиной столбика ртути, а в разомкнутом — длиной

851512 столбика электролита. Периодически появляющийся в цепи сигнальных электродов ток считывания усиливается и подается на исполнительное устройство замыкающее или размыкающее контакты рабочей цепи, управляющей каким-либо периодическим процессом.

Достигая расширения, столбики электролита сливаются в один общий объем, не выходящий за пределы расширения, и служащий "складом" электролита для последующей зарядки преобразователя. Таким образом, после выполнения процесса считывания, последовательность из столбиков ртути и электролита разрушается Г21.

Недостатком известного преобразо- 1э вателя является высокое внутреннее сопротивление прибора около 50 кОм), обусловленное высоким омическим сопротивлением (суммарной) последовательности всех столбиков электроли- Щ та, а также возможность только одноразового использования сформированной программы, так как она разрушается после ее выполнения. Высокое внутреннее сопротивление прибора, обусловленное транспортными ограничениями электровосстанавливающихся частиц, не позволяет испольэовать цостаточно высокие токи управления (только до 1-3 MKA), следовательно, преобразователь может быть использован только для получения больших временных интервалов (не менее 50 ч).

Цель изобретения — понижение внутреннего сопротивления, повышение рабочих токов и исключение процесса разрушения программы временных интервалов после ее использования.

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит второе расширение в капилляре, 4О которое отделено от первого свободным объемом и заполнено ртутью, и вторую пару сигнальных электродов, расположенных диаметрально друг против друга и на одинаковых расстоя 4 ниях от расширений, причем управляющие электроды помещены в расширение, содержащее электролит, и разделены пористой перегородкой из стекла, пропитанной электролитом, а концы капилляра соединены между собой, образуя замкнутую кольцевую систему.

На. фиг. 1 показан преобразователь перед зарядкой, общий вид, на фиг.2 преобразователь, подготовленный к рабо4е..по заданной программе, на фиг. 3 — преобразователь после выполнения заданной программы.

Корпус преобразователя выполнен в виде замкнутого кольца, содержащего измерительной капилляр 1 диаметром

0,3 мм и два расширения 2 и 3. Расширение 2 разделено на два электродных отсека пористой стеклянной перегородкой 4, пропитанной электролитом, 45 по обе стороны которой расположены платиновые (можно молибденовые или вольфрамовые) сетчатые управляющие электроды 5 и. б. Внутренняя полость преобразователя заполнена ртутью 7 и электролитом 8, а между расширениями 2 и 3 имеется свободный объем

9. Цилиндрическая часть капилляра содержит две пары сигнальных электродов, одна из которых 10 и 11 расположена вблизи расширения 2, а вторая 12 и 13 — в центре капилляра.

Свободный объем 9, который может быть заполнен диэлектрической жидкостью или раствором с низкой электропроводностью для постоянного тока, введен с целью разрыва электрической цепи между управляющими электродами по капилляру и обеспечения протекания управляющего тока (электролиза) только через пористую перегородку 4. Расширения 2 и 3 исключают проникнбвение газового объема или диэлектрической жидкости в измерительный капилляр или электродную камеру, так как при попадания газового объема или жидкость в расширение он под действием капиллярных сил

"перескакивает" (возвращается) в узкую часть между расширениями, а ртуть определенными порциями (дискретно) переходит из одного расширения в другое. Разделение управляющих электродов пористой пропитанной электролитом перегородкой и увеличение площади их поверхности уменьшает внутреннее сопротивление преобразователя (до 30 Ом) в 1000 раз по сравнению с известным. Во столько же раз увеличиваются рабочие токи и уменьшается временной интервал.

Так как пористая перегородка не пропускает металлическую ртуть, то в процессе электролиза перемещение ртути из катодного отсека в анодный будет осуществляться только через измерительный капилляр в количестве, пропорциональном количеству пропущенного электричества.

Перед использованием преобразователя информация о временных интервалах заносится в ячейку памяти, в качестве которой используется левая половина капилляра с сигнальными электродами 10,и 11. Для этого сигнальные электроды 10 и 11 подвергают катодной поляризации с помощью внешнего источника тока, анодом служит управляющий электрод б. При этом на сигнальных электродах 10 и 11 выделяется металлическая ртуть, которая, разрывая столбик электролита, перекрывает капилляр. Регулирование длины полученного столбика ртути осуществляется с помощью этих же электродов. Перемещение сформированного столбика осуществляют с помощью управляющих электродов 5 и б. Формируя вышеуказанным способом столбики

851512 ртути и электролита заданной длины и перемещая их в ячейку памяти, можно получать заданную последовательность столбиков ртути, разделенных электролитом в виде програмы временных интервалов (фиг.2).

Преобразователь работает следующим образом.

На управляющие электроды 5 и 6 подается постоянный стабилизированный ток.заданной величины, так чтобы столбики перемещались в сторону сигнальных электродов 12 и 13, которые периодически заьыкаются столбиками .ртути и развлекаются столбиками электролита.

В момент замыкания сигнальных электродов 12 и 13 в цепи считывания появляется сигнальнй ток, который используется для управления какям-либо периодическим процессом.

После окончания процесса считывания программа не разрушается, а переходит в другую ячейку памяти (фиг.3).

Если программа не симметрична, то она возвращается в исходное положение (фиг.2) током обратной поляризации или выполняется в обратной последовательности. Если программа симметрична, то она может циклироваться, т.е. считываться при переходе из одной ячейки в другую. Количество считываний сформированной программы не ограничено. При необходимости программа разрушается путем перемещения всех столбиков в расширение 2, где происходит разделение электролита и ртути.

Преобразователь может найти применение при построении программных времязадающих устройств, которые используются в системах автоматического контроля и управления ° Малое внутреннее сопротивление, высокие токи управления позволяют достаточно просто строить электронную схему устройства. Воэможность неограниченного числа считываний заданной программы с более широким интервалом.

5 значений временных задержек от 10 до 10 повышают эксплуатационные характеристики преобразователя, расширяют область его применения.

t0 формула изобретения

Ртутный преобразователь, содержащий стеклянный капилляр с расширением, заполненный столбиками ртути, 15 разделенными электролитом, управляющие и сигнальные электроды, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона считываемых временных интервалов H сохраненкя

20 информации об их величийе при неограниченном числе считываний, преобразователь содержит второе расширение, заполненное ртутью и отделенное от первого свободным обьемом, вторую пару сигнальных электродов, расположенных диаметрально друг против друга на равных расстояниях от расширений, причем управляющие электроды размещены в расширении, содержащем электролит, и разделены пористой пропитанной электролитом перего родкой, а концы капилляра соединены между собой, образуя замкнутую кольцевую систему.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

M 431565t кл. Н 01 G 9/22, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

40 по заявке Р 2597308/18-10, кл. Н 01 G 9/22, 30.03.78 °

851512

Х Ее Is CZ Ly фце. Я

Составитель Н.Федотов

Редактор Е.Дичинская ТехредМ. Табакович Корректор Ю. Макаренко

Заказ 6372/74 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4