Датчик переменных давлений

,54)(57) 1. ДАТАВЛЕНИЙ, содерпролитом и соедканалом две рабкоторых установвающие и вспомотановленные срабочих камереру и электркомпенсац ЧИК ПЕРЕМЕННЫХ жащий заполнениненные между очие камеры, в лены мембраны, гательные элек оответственно ах, компенсаци олизную ячейку ионная камера р ные элек собой торцах считытроды, в канале оннуюпри азмещена ус й камэтом ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Отделение Всесоюзного научно"исследовательского проектно-конструкторского и технологического институтФисточников тока в г.Севастополе(56) 1. Грузинцев Р.М. Химотронныедатчики с воздушным подпором.:б. "Приборостроение", Вып.5, Мин,зысш. и сред. спец. образования УССР.иев, "Техника", 1973, с, 27. ское свидетельство СССР С 01 Ь 9/18, 1979 (п.8011030 со стороны одной из мембран, а электролизная ячейка, состоящая из двух инертных электродов, разделенных слоем электролита, установлена в объеме компенсационной камеры, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения независимости расположения датчика в пространстве, компенсационная камера заполнена водородом, а электроды электролизной ячейки установлены от" носительно друг друга коаксиально и разделены пористой гидрафильной перегородкой, пропитанной водным раствором поглотителя кислорода и гидрата окиси щелочного металла,при этом внеш-ний электрод выполнен в виде спиральной сетки.2. Датчик по п,1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что в качестве погло-. тителя кислорода используется 1,2, д З-триоксибензол, а в качестве гидрата окиси щелочного металла - 203-ный водный раствор гидрата окиси калия при следующих соотношениях компонентов, г/л: Гидрат окиси калия 230-240 1,2,3-Триоксибензол 43-48 Дистиллированная вода ОстальноеИзобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствамдля преобразованиямеханических воздействий в электрический сигнал, иможет быть использовано при измерени-ях переменных давлений инфранизкойчастоты в жидких и газовых средах.Известен датчик для измерения переменных давлений в жидких и газовыхсредах, содержащий компенсационную 10камеру и две рабочие камеры, заполненные электролитом с установленнымив них вспомогательными электродами.Рабочие камеры соединены между собойчерез капиллярный канал, в которомрасположены считывающие электроды.Рабочие камеры закрыты мембранами,одна из которых соединена с объемомкомпенсационной камеры, Изменениедавления в компенсационной камере 20обеспечивает изменение нижней граничной частоты измеряемых воздействий 1 .Однако,данный датчик не обеспечивает регулирование частотных характеристик непосредственно в рабочем режиме без их разгерметизации,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату явпяется датчик переменных ЗОдавлений., содержащий заполненные электролитом две рабочие камеры, в которых установлены вспомогательные электроды. Камеры соединены между собойчерез канал, в котором размещены считывающие электроды, а торцы камер закрыты упругими мембранами. Кроме того, датчик снабжен компенсационнойкамерой с установленной в ней электролизной ячейкой, состоящей из двух 4 Оинертных электродов, разделенных слоем электролита. Объем компенсационной камеры сообщается с объемом электролизной ячейки через специальноеотверстие, являющееся жидкостной ловушкой 21 .Изменение частотных характеристик датчика осуществляется пропусканием постоянного тока через электроды электролизной ячейки, что приводит к выделению газовой фазы, а следовательно, к увеличению давления в компенсационной камере.Недостатком указанного датчика является невысокая надежность его в 55 работе вследствие того, что электролит несмотря на наличие жидкостнойловушки может в виде отдельных капель попасть на поверхность мембраны, что приводит к неуправляемому изменению ее жесткости, а следовательно, к изменению частотных характеристик датчика.Кроме того, наличие различного по составу газового объема компенсационной камеры не обеспечивает стабильности давления при длительной эксплуатации.Целью изобретения является повышение надежности работы датчика и обеспечение независимости и расположения датчика в пространстве.Указанная цель достигается тем, что в датчике переменных давлений, содержащем заполненные электролитом и соединенные между собой каналом две рабочие камеры, в торцах которых . установлены мембраны, считывающие и вспомогательные электрода, установленные соответственно в канале и рабочих камерах, компенсационную камеру и электролизную ячейку, при этом компенсационная камера размещена со стороны одной из мембран, а электролизная ячейка, состоящая из двух инертных электродов, разделенных слоем электролита, установлена в компенсационной камере, последняя заполнена водородом, а электроды электролизной ячейки установлены относительно друг друга коаксиально и разделены пористой гидрофильной перегородкой пропитанной водным раствором поглотителя кислорода и гидрата окиси щелочного металла, при этом внешний электрод выполнен в виде спиральной сетки.При этом в качестве поглотители кислорода используется 1,2,3-триоксибензол, а в качестве гидрата окиси щелочного металла - 207-ный водный раствор гидрата окиси калия при следующих соотношениях компонентов, г/л;Гидрат окиси калия 230-2401,2,3-Триоксибензол 43-48Дистиллированная вода Остальное На чертеже схематически представ.-. лен датчик переменных давлений.Датчик содержит две рабочие камеры 1 и 2, заполненные электролитом и соединенные между собой соединительным каналом 3, считывающие 4 и вспомогательные 5 электроды, компенсационную камеру 6, упругую мембрану 7 ограничивающую камеру 1 от окружающей среды, и мембрану 8, с помощью кото1103 3рой рабочая камера 2 сообщается с компенсационной камерой 6.В компенсационной камере 6 установлена электролизная ячейка, выполненная в виде цилиндрической капсулы с полым 5 центральным электродом 9 и охватывающим его спиральным электродом 10, изолированным от центрального электрода слоем пористого гидрофильного материала 11, например несколькими 10 слоями мягкой капроиовой ткани.Гидрофильный материал пропитан электролитом на основе 207.-ного раствора гидрата окиси калия (КОН) с добавкой 1,2,3-триоксибензола из расче . та 45 г/л.Центральный электрод 9 служит анодом электролизной ячейки и,изготовлен из индифферентного к электролиту материала, например никеля с платиниро О ванной рабочей поверхностью.Спиральный электрод 10, являющийся катодом, выполнен из тонкой никелевой проволоки диаметром 100-250 мкм и намотан с натягом для удержания гидрофильного материала 11 на электроде 9.Датчик переменных давлений работает следующим образом.При воздействии на мембрану 7 давления окружающей среды, превышающего давление в компенсационной камере б, возникает переток электролита из рабочей камеры 1 в камеру 2 через соединительный канал 3 и на считывающих электродах 4 появляется сигнал, про 35 порциональный измеряемому давлению.Регулирование частотной характеристики датчика осуществляется путем подачи электрического тока на электроды 9 и 10 электролизной ячейки. При 40 этом в результате действия электри-1 097 4ческого тока электролит, содержащийся в пористом гидрофильном материале 11, разлагается с выделением водорода на электроде 10 и кислорода - на электроде 9.Находящийся в составе электролита 1,2,3-триоксибензол, будучи сильным восстановителем, связывает выделяющийся на электроде 9 молеку-лярный кислород, предотвращая тем самым поступление его в компенсационную камеру и обратную реакцию с водородом.Выделение газообразного водорода ведет к повышению давления в компенсационной камере 6 и к соответствующему изменению частотной характеристики датчика.Таким образом, необходимое изме"нение частотной характеристики .датчика в сторону увеличения нижней граничной частоты обеспечивается пропусканием через электролизную ячейку контролируемого значения электрического тока в течение заданного наперед промежутка времени.После установления требуемой частотной характеристики датчика цепь питания электролизной ячейки отключается.Конструктивное выполнение электролизной ячейки датчика переменных давлений в виде отдельной цилиндрическойкапсулы обеспечивает надежное регулирование частотных характеристик датчика в любом его пространственном положении,.исключает попадание мимически активного электролита ячейки на упругую мембрану и повышает технологичность конструкции датчика вцелом..Швьщкая Техред А. Бабинец Корректор А.ферен едак писноеССР аказ атент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 и 43/30 Тираж 823ВНИИПИ Государственнпо делам изобретен 113035, Москва, Ж,о комитета С и открытийушская наб., д.4/