Устройство для индикации конца заряда аккумулятора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 800507 А 1 10/ 5)5 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ КОНЦА ЗАРЯДА АККУМУЛЯТОРА57) Использование: при эксплуатации аккумуляторов и в других устройствах, требуюИзобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при эксплуатации электрическихаккумуляторов и в других устройствах, тре бующих высокой точности измерения давления в широком диапазоне температур,автономности работы и малого энергопотребления,Цель изобретения - расширение области применения устройства.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для индикации конца зарядааккумулятора, выполненном в виде полойпробки с крышкой и размещенными в нейдвумя пьезодатчиками, каждый из которыхсостоит из упругого чувствительного элемента с укрепленным на нем источникоммагнитодвижущей силы и пьезоэлемента,подключенного к внешнему электронномублоку, состоящему из схемы запоминанияуровня электрического сигнала, подключенной входом к пьезоэлементу второго пьезодатчика, а выходом - к первому входу схемы щих высокой точности измерения давления в широком диапазоне температур, автономности работы и малого энергопотребления. Сущность изобретения: устройство содержит полую пробку с крышкой, в которой размещены два пьезодатчика, каждый из : которых содержит упругий чувствительный элемент с электромагнитом, электронный блок, состоящий иэ схем суммирования электрических сигналов и схемы запомина,ния уровня электрического сигнала. Электромагниты пьезодатчиков питаются от нерегулируемого и регулируемого источников напряжения соответственно. 1 ил. суммирования, второй вход которой подключенн к пьезоэлементу первого пьезодатчика, с выхода схемы суммирования снимают сигнал окончания заряда, источник магнитодвижущей силы первого и второго пьезодатчиков выполнен в виде электромагнита, при этом обмотка электромагнита первого пьезодатчика соединена с клеммами для, подключения источника нерегулируемого напряжения, а обмотка электромагнита второго пьезодатчика - с клеммами для подключения к источнику регулируемого напряжения,Выполнение источника магнитодвижущей силы пьезодатциков в виде электромагнита позволяет исключить потребление электроэнергии и интегрирование некомпенсированных паразитных приращений электрических сигналов пьезодатчиков в перерывах между зарядами аккумулятора в автоматическом режиме, При каждом включении устройства в схеме запоминания уровня электрического сигнала автоматически устанавливается порог срабатыванияустройства, пропорциональный величиненапряжения регулируемого .источника.Кроме того, исключение из конструкции устройства регулировочного винта, ограничиваюЩего свободу перемещения магнитавторого пьезодатчика, позволяет обеспечить более полную компенсацию сигналовпервого и второго пьеэодатчиков, обусловленных механическими воздействиями наустройство индикации или на конструкцию,с которой оно сопряжено,Все это позволяет, использовать предлагаемое устройство для индикации концазаряда аккумулятора в системах электро- .15снабжения долговременных автономныхобьектов и других системах, работающих вавтоматическом режиме и требующих высо.кой точности измерения давления и малогоэнергопотребления. 20На чертеже схематически показана конструкция предлагаемого устройства индикации конца заряда аккумулятора.Устройство состоит из полой пробки 1,снабженной хвостовиком 2 с резьбой и центральнымотверстием 3, и крышки 4 с двумяполостями 5 и 6. Полость 5 сообщается сполостью пробки 1 и разделена упругим чувствительным элементом 7, на котором установлен электромагнит 8 так, что прогиб 30упругого элемента 7 под давлением газов,поступающих в полость 5 из полости пробки1, приводит к перемещению электромагнита8. Токовыводы 9 обмотки электромагнита 8через отверстие в крышке 4 соединены с 35клеммами. 10 для подключения источниканерегулируемого напряжения. В полости 5размещен также пьезоэлемент первого пьезодатчика, состоящий из ферромагнитнойпластины 11, обращенной в сторону электромагнита 8, пьезоэлектрической пластины12, контактной пластины 13, предназначенной для съема сигнала с пьезоэлектрическойпластины 12, роль второй контактной пластины пьезоэлемента выполняет ферромагнитная пластина 11. Изолирующая прокладка14 отделяет пластину 13 от крышки 4. Пьезонапряжение с пьезоэлемента первогопьезодатчика снимается с помощью токовыводов 15, 50Пьезоэлемент второго пьезодатчикарасположен в полости 6, изолированной отполости пробки 1, и состоит из ферромагнитной пластины 16, пьезоэлектрическойпластины 17, контактной пластины 18 и токовыводов 19. Изолирующая прокладка 20отделяет пластину 18 от крышки 4. В полости 6 со стороны ферромагнитной пластины16 расположен упругий чувствительный эле- .мент 21 второго пьезодатчика, выполненный в виде мембраны с размещенным на ней электромагнитом 22, Токовыводы 23 обмотки электромагнита 22 черед отверстиев крышке 4 соединены с клеммами 24 для подключения к источнику регулируемого напряжения Чрег Регулировкой напряжения Чрег устанавливается порог срабатывания устройства. Токовыводы 15 первого пьезодатчика соединены с входом 25 схемы суммирования электрических сигналов 26, а токовыводы 19 второго пьезодатчика - со входом схемызапоминания уровня электрического сигнала 27, выход которой соединен со входом 28 схемы 26.Сигнал "Окончание заряда" формируется по окончании заряда аккумулятора и присутствует на выходе 20 схемы суммирования 26.Устройство работает следующим образом,До начала заряда (или измерения давления в газовой магистрали) электронный блок устройства и источники напряжения Ч и Чрвыключены, При подаче питанйя устройства в результате взаимодействия магнитных потоков электромагнитов 8 и 22 и ферромагнитнь 1 х пластин 11 и 16 соответственно между ними возникают силы взаимного притяжения; На пьезоэлектрические пластины 12 и 17 действуют силы растяженияи Ег соответственно, при этом параметры пьезодатчиков выбраны таким образом, что /Г/ ( /Ррег/,на момент включения устройства, С пьезоэлементов первого и второго пьезодатчиков снимаются электрические заряды, пропорциональные величинам сил Г и Грег соответственно. Электрический заряд, снимаемый с пьезоэлемента второго пьезодатчика, запоминается в схеме 27, Электрический заряд, снимаемый с пьезоэлемента первого пьезодатчика, поступает на вход 25 схемы 26, на вход 28 которой с вывода схемы 27 поступает противоположный по знакуэлектрический сигнал, пропорциональный. силе Фег. Под действием повышенного давления выделяющихся при заряде газов прогибается упругий элемент 7; что приводит к перемещению электромагнита 8 к ферромагнитной пластине 11 и увеличению силы растяжения пьезоэлектрической пластины 12. В момент /Г/=/Грег/ величина заряда, снятого в первого пьезодатчика, оказывается равной величине заряда, снятого со вто- рого пьезодатчика .при включении устройства, при этом на выходе 29 схемы 26 формируется сигнал "Окончание заряда",Изменение напряжения Чрег приводит к пропорциональному изменению силы Гг, а следовательно, позволяет выбирать требуемый порог срабатывания устройства, После настройки на определенное давление, компенсированных паразитных приращекоторое тОчно определяет момент конца за- ний электрических сигналов пьезодатчиковряда, регулируемоенапряжениеЧрфикси- в перерывах между замерами давления, аруется. также в автоматических системах, подверПри снятии напряжения питания уст женных значительным механическим возройства схемы суммирования 26 и запоми- действиям, за счет того, что в данномнания 27 обнуляются. После повторной устройствепроисходиткомпенсация возниподачи напряжения питания в устройстве кающих при этом приращений сигналоввосстанавливается состояние, соответству- пьезодатчиков, вызванных смещениями ихющее давлению газов в аккумуляторе. 10 электромагнитов относительно соответстПроцесс заряда аккумулятора, находя-. вующих ферромагнитных пластин.щегося в системе, подверженной механическим воздействиям, будет сопровождаться . Формула изобретениялинейнымй ускорениями устройства, кото.- Устройство для индикации конца зарярые при наличии составляющейускоре да аккумулятора, выполненное в виде полойния, направленной вдоль осевой линии пробки с крышкой и.размещенными в нейустройства индикации, приведут к смеще- двумя пьезодатчиками, каждый из которыхнию электромагнитов 8 и 22 относительно: состоит из упругого чувствительного элеферромагнитныхпластин 11 и 16 соответст- мента с укрепленным йа нем источникомвенно. Это приведет к изменению степени 20 магнитодвижущей силы и пьезоэлемента,взаимодействия их магнитных потокови; подключенного к внешнему электронномуследовательно, к измейению величин алек-,блоку, состоящему из схемы запоминаниятричеСких сигналов; снимаемых с соответ- уровня электрического сигнала; подключенствующих пьезоэлементов, ной входом к пьезоэлементу второго пьезоБлагодаря тому, что лишенные ускоре датчика, выходом - к первому входу схемыния устройства будут вызывать приблизи- суммирования, второй вход которой подтельно равные смещения электромагнитов ключен к пьезоэлементу первого пьезодаткак первого; так и второго пьезодатчиков . чика; а с выхода. схемы суммированияэлектрические сигналы, поступающие на снимают сигнал окончаниязаряда; о т л ивходы 25 и 28 схемы суммирования 26,будут 30 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширенияполучатьодинаковыеприращения, которыеобласти применения устройства, источниккомпенсируются в схеме 26магнитодвижущейся силы первого и второгоПредлагаемое устройство: может рабо-; пьезодатчиков выполнен в виде электромагтать в.системах электроснабжения долго-нита, причем обмотка электромагнита первременных автономных объектов и других 35 вого пьезодатчика соединена с клеммамисистемах, работающих в автоматическом . для подключения источника нерегулируережиме и требующих высокой точности из- мого напряжения, а обмотка электромагмерения давления.и малого энергопотреб- нита второго пьезодатчика с клеммами дляления, за счет отсутствия. потребленияподключения к источнику регулируемого наэнергии и исключения интегрирования не пряжения,1800507 Составитель В. ХарламТехред М,Моргентал Корректор А. Обручар едакто Заказ 1168 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5. Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101