Электрокинетический преобразователь

(56) Авторское свидетельство СССРйг 1080083, кл. 0 01 Р 3/30, Н 01 61984.Патент США М 2644901,кл. 310 - 3, 1953. ИНЕТИЧЕСКИ ПРЕОБРА(54) ЭЛЕКТРОК ИЗОВАТЕЛЬ (57) Использованиеизмерител ка, системы контроля параметр перемещений. Сущность изобре образователь содержит замкнут заполненный полярной жидкост щий две плоскости симметрии ное сечение, при этом перегородка с электродами разм ремычке, сообщающей между с контура с тлаксимальным и ми сечениями. отношение площад лежит в диапазоне 1,5 - 2,0. 1 ил. ная техни угловыхния: претив обьыи контур, ью и имеют перемен- пористая щена в пебай зонь имальным й которых Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах контроля параметров углового перемещения, в частности изменений угловой скорости при крутильных колебаниях и в вибродиагностике,Известен электрокинетический датчик угловой скорости, использующий силу Кориолиса.Недостатком этого датчика является применение насосного узл, увеличивающего энергопотребление, габариты, массу и уменьшающего надежность датчика.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является угловой акселерометр, содержащий замкнутый контур и пористую перегородку с электродами, заполненные полярной жидкостью (2).Этот преобразователь использует инерционные силы и поэтому не нуждается в насосном узле, Прототип - угловой акселерометр - может использоваться в режиме измерения угловой скорости (и)и уменьшении гидросопротивлэтом режиме прототидостаточные точногчувствительность,Целью изабретение точности преобтельнасти при измеркрутильных колебанДля достижениязователя выполнен сным сечением, а поэлектродами вынесеразтлещена в псремсечениями ка туралальной площади,Симметрия канту мычки обеспечивает щей сигнала, прапор ускорению, Отсутстви перегородки обеспечисти по контуру под де сил с минимальным ги ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ения перегородки), В кк ) п не иокет обеспениге ть преобразования и ния является повышеразавания и чувствиении угловой скорости й,цели, контур преабрапеременнымтоперацристая перегородка с на в центр контура и чке, сообщающейся с максимальной и мииира относительно пере- отсутствие составляюционального угловому е в контуре пористой вает движение жидкойствлем инерцианньх дросопротивлением.На чертеже представлена схема варианта выполнения преобразователя, видсверху.Электрокинетический преобразовательсодержит замкнутый контур 1, заполненныйполярной жидкостью, например ацетоном,имеет расширенную часть 2 и отверстия 3 и4. Пористая перегородка 5 из прессованного стеклопорошка с электродами 6 черезотверстия 3 и 4 сообщается с контуром, Преобразователь может снабжаться известными компенсаторами температурногорасширения жидкости, например. с газовым компенсационным объемом. Существенна симметрия преобразователяотносительно вертикальной оси.Преобразователь работает следующимобразом. П ри вращении и рео 0 разователяотносительно оси чувствительности, перпендикулярной плоскости рисунка, рабочаяжидкость перетекает по контуру 1. В соответствии с теоремой Бернули, в расширенной части 2 контураувеличивается давлениежидкости, причем тем больше, чем большеугловая скорость. Разность Л Р давлений,приложенных к пористой перегородке 5 через отверстия 3 и 4 составляетЛ=ф( - ," У -1,. где р - плотность жидкости;Ч - линейная скорость жидкости в контуре;Явах и Явл - площади поперечных сечений контура соответственно вблизи отверстий 3 и 4. На электродах 6 появляется разностьпотенциалов, пропорциональная Л Р и следовательно. квадрату линейной скорости жидкости. Так как линейная скорость жид кости пропорциональна угловой скоростипреобразователя в широком диапазоне частот и амплитуд угловой скорости, то и выходной сигнал пропорционален квадрату угловой скорости в этом диапазоне. Опти мальное отношение площадей Явах/Яво =:1,5-2. Абсолютное значение Я 1 и Яр определяются необходимой нижней частотой среза частотной характеристики преобразователя.15 При постоянном моменте инерцииобьекта показания преобразователя пропорциональны кинетической энергии,Формула изобретения 20 Электрокинетический преобразователь, содержащий замкнутый симметричный контур, заполненный полярной жидкостью, и пористую перегородку с электродами, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с 25 целью повышения точности и чувствительности при измерении скорости крутильных колебаний, замкнутый контур имеет две плоскости симметрии и переменное сечение, причем пористая перегородка с элект родами размещена в перемычке,сообщающей между собой зоны контура с максимальным Явах и минимальным Яв сечениями, при этом значение отношения площадей сечений Явах/Яагуп = 1,5 - 2,0.351760454 ка Составитель О.Лавренюкедактор С.Никольская Техред М.Моргентал Коррек Производственно издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 1 Заказ 3184 Тираж ВНИИПИ Государственного комитет 113035, Москва, Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ СС