Датчик параметров механического движения

ПП,. линг на д Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 06,05.7 7 121) 2482858/18-28 г (51) М. Кл.601 Н 1/08 б 01 Ь 9/18 исоединением заявки Ле Гасударственный комитет Совета Министров СССР по делам изооретеннй и открытий(43) Опубликовано 15.11.78 Бюллетень %445) Дата опубликования описания т,11.7 Ь УДК 620.17,53. 08(088.8 72) Авторы изобретения И, Желонкин, Ю, Н. Осипов и В, А, Боднер 71) Заявитель 54) ДАТЧИК ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКОГО ДВИЖЕНИЯ Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при измерении параметров механического движения - смешения, скорости, ускорения, возникающих в колебательных процессах, например, при смешении почвы и крупногабаритных устройств и сооружений.Известен датчик параметров механического движения, содержащий установленные в корпусе диффузионный преобразователь, камера которого с размещенными в ней электродами ограничена с торцовых сторон мембранами, и упруго связанную с корпусом и жестко с диффузионным преобразователем инерционную массу 1.Недостатком этого датчика является относительно низкая чувствительность, обусловленная параметрами механической системы - инерционными массами и упругими свойствами подвеса.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является датчик параметров механического движения, содержаший установленные в корпусе диффузионный и электроосмотический преобразователи, камеры которых с размещенными в них электродами ограничены с торцовых сторон мембранами, и упруго соединенную с корпусом инерцнонпук) массу, жестко связанную с диффузионным преобразователем 21.Недостатком этого устройства являетсяотносительно невысокая чувствительность и небольшой динамический диапазон измерения параметров вследствие ограничения размеров инерционной массы. Для увеличения чувствительности необходимо увеличить расход электролита.Цель изобретения - повышение чувствительности и расширение динамического диао назона измерения параметров.Это достигается тем, что датчик снабженэлектронным блоком усиления и преобразования, посредством которого соединены электроды электроосмотического и диффузионного преобразователей, по крайней мере, одна из мембран последнего жестко соединена с мембраной электроосмотического преобразователя, а инерционная масса соединена с камерой диффузионного преобразователя, установленного в корпусе с возмож О постыл перемещения относительно него.На чертеже показан предлагаемый датчик. продольный разрез.Датчик параметров механического движения содержит установленный в корпусе 1 с возможностью перемещения относитель1 О 15 го 25 Формула изобретения зо 4 О45 но него диффузионный преобразователь и жестко связанный с корпусом электроосмотический преобразователь, камеры 2, 3 с размещенными в них электродами 4, 5 и 6,7 соответственно, Каждая камера ограничена с торцовых сторон мембранами 8, 9 и 10, 11. Камера 3 электроосмотического преобразователя разделена пористой перегородкой 12 и заполнена полярной жидкостью 13. Камера 2 диффузионного преобразователя заполнена электролитом 14, в перегородке 15 которой выполнен канал 16 и расположены электроды 4, 5, образующие совместно с электролитом 14 окислительно-восстановительную систему. Датчик также содержит упруго соединенную с корпусом 1 .,посредством пружины 17 инерционную массу 18, жестко связанную с камерой 2 диффу зионного преобразователя. По крайней мере одна из мембран диффузионного преобразователя (например, мембрана 9) жестко соединена с мембраной 10 электроосмотического преобразователя.Датчик снабжен электронным блоком 19 усиления и преобразования, посредством которого соединены электроды 4 в . 7 электроосмотического и диффузионного преобразователей.При механических колебаниях объекта, на котором устанавливается датчик, предназначенный для измерения параметров этих колебании, происходят перемещения инерционной массы 18 относительно корпуса 1, а вместе с ней и камеры 2 диффузионного преобразователя. Так как мембраны 8, 9 в этот момент остаются неподвижными, происходит переток электролита 14 через канал 16, и на электродах 4, 5 преобразователя, к которым подается питание, за счет реакции окисления-восстановления появляется электрический сигнал. Этот сигнал поступает в электронный блок 19 и после соответствующего усиления и преобразования поступает на электроды 6, 7 электроосмотического преобразователя. При этом под действием сил электроосмоса полярная жидкость 13 перетекает через пористую перегородку 12, вследствие чего мембраны 10, 11 электроосмотического преобразователя, перемещаясь, воздействуют на мембрану 9 диффузионного преобразователя, и поток электролита 14 через канал 16 диффузионного преобразователя увеличивается, т. е. увеличивается его объемный расход. Это в свою очередь повышает величину коэффициента преобразователя и выходной ток преобразователя, т. е. чувствительность устройства. Повышение чувствительности устройства достигается с помогцью применения инерционной массы 18 (0,5 - 1 кг), в качестве которой используется камера 2 диффузионного преобразователя, и электроосмотического преобразователя, осуществляющего дополнительный поток электролита 14 через диффузионный преобразователь. При этом включение электродов 4 - 7 преобразователей осуществляется таким образом, что потоки складываются (положительное соединение).В случае противоположного соединения электродов 4 - 7 поток электролита 14, обусловленный действием электроосмотического преобразователя, имеет встречное направление по отношению к потоку, вызванному воздействием инерционных сил, и уменьшает его, что приводит к уменьшению смещения инерционной массы 18. Такое электрическое соединение преобразователей позволяет расширить динамический диапазон измерения параметров, заключающийся в возможности регистраций больших величин параметров колебательного движения. Датчик параметров механического движения, содержащий установленные в корпусе диффузионный и электроосмотический преобразователи, камеры которых с размещенными в них электродами ограничены с торцовых сторон мембранами, и упруго соединенную с корпусом инерционную массу, жестко связанную с диффузионным преобразователем, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и расширения динамического диапазона измерения параметров, он снабжен электронным блоком усиления и преобразования, посредством которого соединены электроды электроосмотического и диффузионного преобразователей, по крайней мере, одна из мембран последнего жестко соединена с мембраной электроосмотического преобразователя, а инерционная масса соединена с камерой диф . фузионного преобразователя, установленного в корпусе с возможностью перемещения относительно него. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР448766, кл. б 01 1 9/18, 1972.2. Патент США3296466, кл. 310 - 2, 1967.632913 б Составитель В. БыстрыйТехред О. Луговая Корректор Л. Небола Тираж 789 Подписное Редактор Г. Мозжечкова Заказ 654233 ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 1 3035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4