Ртутный преобразователь

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ и 851512 Союз Советскик Социалистических Республик(22 Заявлен 11,79 (21) 2836 гг 7/18-10 01 6 9/г оединением заявки йо рственный. комитетСССРедаи изобретенийи открытий 3) Приорите Опублик(54) РТУТНЫЙ ПРЕОВРАЗОВ аирением, заполненный столбикамиртути, разделенными электролитом,и управляющие и сигнальные электроды. Управлякщие электроды введеныв ртуть по концам капилляра и загерметнзированы компаундом, Два сигнальных электрода расположены вблизирасширения и радиально противоположно направлены друг к другу,Перед использованием преобразователь подвергается зарядке, для чегос помощью управлякщих и сигнальныхэлектродов формируются в капилляреряд столбиков ртути, разделенныйстолбиками электролита заданной длины. Каждый столбик рассматрйваетсякак временной интервал при постоянном (стабилизированном) токе управления и диаметре капилляра:п = Оф 35143 3 флнВ процессе работы преобразователя(при наложении тока управления) столбики ртути и электролита перемещаются в сторону расширения и периодически замыкаютные электроды.нальных электротоянии определяка ртути, а в р ФО Изобретение относится к приборостроению, в частности к ртутно-капнплярным преобразователям, которыеявляются основными элементами приразработке различных устройств: счетчиков машинного времени, счетчиковампер-часов, реле времени и др,Известен ртутный преобразовательсодержащий капилляр, заполненныйдвумя столбиками ртути, разделенными раствором электролита на основесолей ртути. В стенки капилляравпаяны сигнальные электроды, а поконцам капилляра введены в ртуть изагерметизированы управляющие электроды. Принцип работы преобразователя основан на анодном растворении икатодном осаждении ртути при пропускании постояцного тока и связанномс этим перемещении электролита всторону анода. Преобразователь выпол.няет функции времязадающего элемента или реле времени с установкойзаданного временного интервала1 .Недостатком известного преобразователя является ограниченность выполняемых функций.Наиболее, близким к предлагаемомуявляется ртутный преобразователь,,содержащий стеклянный капилляр с рас- ЗО и размыкают сигнальВремя нахождения сигдов в замкнутом сосется длиной столбиазомкнутом - длинойстолбика электролита. Периодически появляющийся в цепи сигнальных электродов ток считывания усиливается и подается на исполнительное устройство замыкающее или размыкающее контакты рабочей цепи, управляющей каким-либо периодическим процессом. Достигая расширения, столбики электролита сливаются в один общий объем, не выходящий за пределы расширения, и служащий "складом" электролита для последующей зарядки преобразователя. Таким образом, после выполнения процесса считывания, последовательность из столбиков ртути и электролита разрушается Г 21Недостатком известного преобразо вателя является высокое внутреннее сопротивление прибора около 50 кОм), обусловленное высоким омическим сопротивлением(суммарной) последовательности всех столбиков электроли та, а также возможность только одноразового использования сформированной программы, так как она разрушается после ее выполнения. Высокое внутреннее сопротивление прибора, обусловленное транспортными ограничениями электровосстанавливающихся частиц, не позволяет испольэовать цостаточно высокие токи управления (только до 1-3 мкА), следовательно, преобразователь может быть использован только для получения больших временных интервалов (не менее 50 ч)Цель изобретения - понижение внутреннего сопротивления, повышение рабочих токов и исключение процесса разрушения программы временных интервалов после ее использования.Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит второе расширение в капилляре, 40 которое отделено от первого свободным объемом и заполнено ртутью, и вторую пару сигнальных электродов, расположенных диаметрально друг против друга и на одинаковых расстоя 4 ниях от расширений, причем управляющие электроды помещены в расширение, содержащее электролит, и разделены пористой перегородкой из стекла, пропитанной электролитом, а концы капилляра соединены между собой, образуя замкнутую кольцевую систему.На, фиг, 1 показан преобразовательперед зарядкой, общий вид, на фиг.2преобразователь, подготовленный крабоФепо заданной программе, нафиг. 3 - преобразователь после выполнения заданной программы.Корпус преобразователя выполнен ввиде замкнутого кольца, содержащего 60измерительной капилляр 1 диаметром0,3 мм и два расширения 2 и 3. Расширение 2 разделено на два электродныхотсека пористой стеклянной перегородкой 4, пропитанной электролитом, 5 по обе стороны которой расположены платиновые (можно молибденовые или вольфрамовые) сетчатые управляющие электроды 5 и. б. Внутренняя полость преобразователя заполнена ртутью 7 и электролитом 8, а между расширениями 2 и 3 имеется свободный объем 9. Цилиндрическая часть капилляра содержит две пары сигнальных электродов, одна из которых 10 и 11 расположена вблизи расширения 2, а вторая 12 и 13 - в центре капилляра.Свободный объем 9, который может быть заполнен диэлектрической жидкостью или раствором с низкой электропроводностью для постоянного тока, введен с целью разрыва электрической цепи между управляющими электродами по капилляру и обеспечения протекания управляющего тока (электролиза) только через пористую перегородку 4. Расширения 2 и 3 исключают проникнбвение газового объема или диэлектрической жидкости в измерительный капилляр или электродную камеру, так как при попадания газового объема или жидкость в расширение он под действием капиллярных сил "перескакивает" (возвращается) в узкую часть между расширениями, а ртуть определенными порциями (дискретно) переходит из одного расширения в другое. Разделение управляющих электродов пористой пропитанной электролитом перегородкой и увеличение площади их поверхности уменьшает внутреннее сопротивление преобразователя (до 30 Ом) в 1000 раз по сравнению с известным. Во столько же раз увеличиваются рабочие токи и уменьшается временной интервал.Так как пористая перегородка не пропускает металлическую ртуть, то в процессе электролиза перемещение ртути из катодного отсека в анодный будет осуществляться только через измерительный капилляр в количестве, пропорциональном количеству пропущенного электричества.Перед использованием преобразователя информация о временных интервалах заносится в ячейку памяти, в качестве которой используется левая половина капилляра с сигнальными электродами 10,и 11, Для этого сигнальные электроды 10 и 11 подвергают катодной поляризации с помощью внешнего источника тока, анодом служит управляющий электрод б. При этом на сигнальных электродах 10 и 11 выделяется металлическая ртуть, которая, разрывая столбик электролита, перекрывает капилляр. Регулирование длины полученного столбика ртути осуществляется с помощью этих же электродов. Перемещение сформированного столбика осуществляют с помощью управляющих электродов 5 и б. Формируя вышеуказанным способом столбикиртути и электролита заданной длины и перемещая их в ячейку памяти, можно получать заданную последовательность столбиков ртути, разделенных электролитом в виде прогревы временных интервалов (фиг.2).Преобразователь работает следующим образом.На управляющие электроды 5 и 6 подается постоянный стабилизированный ток.заданной величины, так чтобы столбики перемещались в сторону сигнальных электродов 12 и 13, которые периодически заьыкаются столбиками,ртути и развлекаются столбиками электролита.В момент замыкания сигнальных электродов 12 и 13 в цепи считывания появляется сигнальнй ток, который используется для управления хакейм-либо периодическим процессом. После окончания процесса считывания программа не разрушается, а переходит в другую ячейку памяти (фиг,3). Если программа не симметрична, то она возвращается в исходное положение (фиг.2) током обратной поляризации или выполняется в обратной последовательности. Если программа симметрична, то она может циклироваться, т.е. считываться при переходе из одной ячейки в другую. Количество считываний сформированной программы не ограничено. При необходимости программа разрушается путем перемещения всех столбиков в расширение 2, где происходит разделение электролита и ртути,Преобразователь может найти применение при построении программных времязадающих устройств, которые используются в системах автоматического контроля и управленияМалое внутреннее сопротивление, высокие токи управления позволяют достаточно просто строить электронную схему устройства. Воэможность неограниченного числа считываний заданной программы с более широким интервалом 5значений временных задержек от 10 до 10 ф повышают эксплуатационные характеристики преобразователя, расширяют область его применения. формула изобретенияРтутный преобразователь, содержащий стеклянный капилляр с расширением, заполненный столбиками ртути, 15 разделенными электролитом, управляющие и сигнальные электроды, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения диапазона считываемыхвременных интервалов и сохраненкя Щ информации об их величийе при неограниченном числе считываний, преобразователь содержит второе расширение,заполненное ртутью и отделенное бтпервого свободным обьемом, вторуюпару сигнальных электродов, расположенных диаметрально друг противдруга на равных расстояниях от расширений, причем управляющие электроды размещены в расширении, содержащем электролит, и разделены пористой пропитанной электролитом перегородкой, а концы капилляра соединенымежду собой, образуя замкнутую кольцевую систему.35Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 431565, кл. Н 01 О 9/22, 1974.2. Авторское свидетельство СССР40 аппо заявке Р 2597308/18-10,кл. Н 01 С 9/22, 30.03.78.851512 оставитель ехредМ, Та тор Е.Дичинская ПодписноСР Заказ 6372/7 го ко й и о ска ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 4 ТиражВНИИПИ Государственнло делам изобретен 13035, Москва, Ж, Ра