Диффузионный преобразователь неэлектрических величин

(п)679836 Союз Соввтсеа Социалистических респубпин)М. Кл,Заявлено 06.02.78 21) 2576023/18 - 10 присоединением заявки РЙ23) П риоритет 6 01 1. 9/18 Н 01 6 9/22 Гвеудервтввввыв вввапвт СССР в давая азвбрвтва а вткрытий(088.8) 2) Авторы изобретения И. В. Калабынин, В. Г цев и Я. Ф. Яцек 1 Зая интел евастопольский приборостроительный ин:титут(54) ДИФФУЗИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НЕЭЛЕКТРИЧЕСК ВЕЛИЧИНбеспечение воз. электричес Изобретение относится к области хемотропики, в частности к области преобразования не. электрических величин в электрический сигнал.Известен преобразователь, где измеряемая неэлектрическая величина преобразуется в перемещение одного нз измерительных электродов относительно других, что приводит к изменению расстоянии и концентрации реагента между измерительными электродамя, а следовательно, к измененао выходного тока 111,.10Недостатком такого преобразователя является конструктивная сложность. Необходи. мость электрической связи подвижного электрода с измерительной схемой ухудшает метрологические характеристики преобразователя,15 ограничивает его функциональные возможности,Наиболее близким по технической сущности, к предлагаемому изобретению является диффузионный преобразователь неэлектрнческнх величин, включаЮщий корпус, ограниченный с торцов упругими мембранами, две чувствитель. ные камеры, содержащие аноды и соединенные между собой каналами с размещенными в них считывающими катодами 12) . Недостатком этого преобразователя является то, что он не может измерять постоянные не. электрические воздействия, При воздействии постоянной величины по истечении некоторого времени перетекание электролита через канал прекращается из-за ограниченного прогиба мембраны, Соответственно выходной сигнал становится равным нулю.Целью изобретения является о можности измерения постоянных не ких величин.Цель достигается тем, что между чувстви. тельными камерами введены две измерительны камеры, каждая из которых содержит катод и анод, соединенные между собой кольцевым кан яом с расположенными в нем диффузионными экранными электродвмн и электродами перехвата.На чертеже представлен общий внд предложенного преобразователя и схема его включения.Устройство включает в себя корпус 1, эластичные мембраны 2, 3, чувствительные камеры 4, 5, в которых расположены аноды 6, 7.3Чувствительные камеры 4, 5 соединены канала.ми 8, 9 с измерительными камерами 1 О, 11.Измерительные камеры 10, 11 соединены меж.ду собой кольцевым каналом 12. В каналах 8, 9 расположены считывающие катоды 13, 14, работающие в режиме полного реагирования.В измерительных камерах 10, 11 находятся ано. ды 15, 16 и катоды 17, 18, соответственно. В соединительном канале 12 расположены диффу.зиониые экранные электроды 19, 20 и электро.ды перехвата 21, 22. Сопротивления й, Вте включены в цепи катодов 17, 18, а сопротивле.ния В, В 4 - в цепи считывающих катодов 13,В14. Источники Е, Е, Е 3 обеспечивают необходимый режим работы преобразователя.Устройство работает следующим образом,Пусть в начальный момент времени концентрации реагеита в любой точке преобразователя одинаковы и равны Со. В цепях электродов 6, 13 и 7, 14 протекает предельный ток диффузии, который создает на сопротивлениях В,1 и ВЗф одинаковые падения напряжения. Следовательно 01=0. В цепях электродов 15, 17 и 16, 18 также протекают равные токи и О =О. При воздействии на одну из мембран (на- п пример, на мембрану 2) какой. либо-неэлектрической величины, способной вызвать перемещение мембраны, электролит из чувствительной камеры 4 начинает перетекать по каналу 8 в Зю измерительную камеру 10, Однако благодаря тому, что катод 13 работает в режиме полного поглощения, в камеру 10 поступает чистый электролит, концентрация реагента в котором практически равна нулю, а ток катода 13пропорционален скорости изменения внешнего зю воздействия, Поступающий в камеру 10 чистый электролит вытесняет из нее электролит, концентрация реагента в котором равна Со. Этот электролит полностью прореагирует на электроде перехвата 21. На аноде 16 камеоы 11 вьще. ао ляется количество реагента, которое равно количеству, прореагировавшему на электроде 21, и концентрация реагента в камере 11 увеличивается, Благодаря соответствующей форме катода 13 из камеры 11 также вытесняется И только чистый электролит, и ток электрода 14 4практически не изменяется. Таким образом, концентрации реагентов (а следовательно и токи) между электродами измерительных камер 10 и 11 изменяются. В камере 10 концентрация уменьшается, а в камере 11 - увеличивается.Из этого следует, что на выходе схемы по. является два напряжения: 0,1, пропорциональ. ное скорости изменения внешнего воздействия, и О, пропорциональное величине внешнего воздействия. При воздействии неэлектрической величины на другую мембрану будут происхо. дить аналогичные процессы на симметричных электродах.Таким образом, введение двух дополнитель. ных измерительных камер с электродами, об. разуюпими совместно с электролитом окислительно-восстановительную систему дает возмож. ность преобраэовавывать постоянные неэлектрические величины, что значительно расширяет функциональные возможности преобразователя и сферу его применения.Формула изобретенияДиффузионный преобразователь неэлектри.ческих величин, включающий корпус, ограниченный с торцов упругими мембранами, двечувствительные камеры, содержащие аноды исоединенные между собой каналами с размещенными в них считывающими катодами, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью измеренияпостоянных неэлектрических величин, междучувствительными камерами введены две измерительные камерь 1, каждая из которых содер.жит катод и анод, соединенные между собойкольцевым каналом с расположенными в немдиффузионными экранными электродами иэлектродами перехвата,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР ЮО 348900,кл. 6 01 1. 9/18, 1969.2. Фиш М, Л. Химотронные приборы в автоматике. Киев, "Техника", 1967, с. 168-174679836 Ф Ю ПодлисСССР 779/37 Тираж 1090ЦНИИПИ Государственного комитепо делам изобретений и открыти3035 Москва, Ж - 35, Раушская наб Зака