Устройство для калибровки мембран

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК.. ЯЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3438849/18-28 (22) 30.04.82 (46) 07.09.83. Бюл..М 33 (72) A.Н.Балашов, Б.М.Графов, В.Т.Козлов, В.М.Мидлер, М.А.Йовицкий, А.В.Препелица, В.П.Плешка и Ю.В.Сиротинский (71)-Специализированное конструкторско-технологическое бюро твердотельной электроники с опытным производством Института прикладНой физики АН Молдавской ССР и Институтэлектрохимии AH СССР (53) 531 ° 391 ° 2.:534.121.2(088.8) (56) 1. В.И.Водяник., Эластичные мембраны. М,"Машиностроение", 1974, с. 48-51 (прототип).

- „,SU„„1040427 A

:(54)(57). YCTPOACTBO CPM KAJIHSPOBKH

МЕМВРАН, содержащее гидравлическую .-.систему, нагружатель, измеритель

- перемещения мембраны и измерительную камеру, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обеспечения автоматизации измерений, гидравли..ческая система выполнена в виде замкнутого., заполненного электро. литом канала, нагружатель выполнен в виде магнитогидродинамического насоса, измеритель перемещения мем: браны — в виде блока электродов, †. расположенного в канале.

1040427!

15

30 бО

Изобретение относится к средствам измерения и может быть использовано для определения акустической емкости эластичных мембран в приборостроении, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для калибровки мембран, содержащее гидравлическую систему, нагружатель, измеритель перемещения мембраны и измерительную камеру P1) .

Недостатком известного устройства является невозможность автоматизации измерений иэ-за сложности его конструкции.

Цель изобретения — обеспечение автоматизации измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для калибровки мембран, содержащем гидравличес- кую систему, иагружатель, измеритель 0 перемещения мембраны и измерительную камеру, гидравлическая система выполнена в виде замкнутого, заполненного электролитом канала, нагружатель выполнен в виде магнитогидродинамического насоса, измеритель перемещения мембраны — в виде блока электродов, расположенного в канале.

При этом измерительная камера образована двумя диафрагмами, жесткость которых меньше жесткости калибруемой мембраны, а объем между диафрагмами заполнен нейтральной жидкостью

На фиг. 1 представлена структур- 35 ная схема устройства; на фиг. 2 графики зависимостей тока, давления мембраны и диафрагм перепада давления и скорости течения электролита от,времени. 40

Устройство для калибровки мембран содержит гидравлическую систему, выполненную в виде замкнутого, заполненного электролитом канала 1, включенную в канал 1 измерительнУю 45 камеру 2, образованную двумя диафрагмами 3 и 4, между которыми раз,мещается при калибровке испытуемая мембрана 5 и нейтральная жидкость.

Нагружатель выполнен в виде магнитогидродинамического насоса (позиция не указана), токовые электроды 6 и, 7 которого расположе-, ны в плоскости, перпендикулярной полюсным наконечникам 8 и 9 магнита (позиция не указана), охватывающим канал 1. Измеритель перемещения мембраны выполнен в виде блока

10 электродов, включенного в измерительный мост 11. Токовые электроды 6 и 7 насоса подключены к источнику 12 тока.

Устройство работает по принципу создания ступенчатого механического воздействия и измерения. постоянной времени гидравлической RC цепочки, б5 образованной калибруемой мембраной

5 и известным гидравлическим сопротивлением блока 10 электродов.

Для реализации этого принципа необходимо подключить блок 10 изме рительных электродов н источнику напряжения, а электроды 6 и 7 — к источнику 12 тока.

В этом случае в цепях блока 10 измерительных электродов установится режим предельного тока диффузии, определяемый концентрацией электроактивного вещества и скоростью течения электролита относи.— тельно блока 10 электродов.

При отсутствии тока в цепи электродов 6 и 7 раствор неподвижен и токи в измерительном мосте 11 имеют стационарное значение, а калибруемая мембрана 5 и диафрагмы 3 и 4 находятся в нейтральном положении (прогиб отсутствует), Причем на фиг, 2 обозначены состояние 13, которое характеризуется участком 0 — t, показывающим зависимость от времени тока J в цепи насоса, зависимость

14 давления Р мембраны 5 и диафрагм 3 и 4, зависимость 15 перепада давления ДР на блоке 10 измерительных электродов, зависимость 16 скорости V течения электролита через блок 10 измерительных электродов и зависимость 17 выходного сигнала U» z, снимаемого с блока 10 измерительных электродов. Все указанные параметры на участке 0 павны нулю.

При подключении источника 12 тока к электродам 6 и 7, в их цепи возникает скачок тока. Взаимодействие этого тока с магнитным полем вызывает появление давления bP, обусловленного силой Лоренца. Появление давления Ь Р вызывает соответственно реакцию мембраны 5 давление Р на которую возрастает. В неравно- . весном состоянии (ЬР ) Р„) возникает течение электролита со скоростью

V в канале 1 и через блок 10 электродов, что вызывает появление выходного электрического сигнала U>>,», Вследствие наличия гидравлического сопротивления Не„ блока 10 измерительных электродов и акустической емкости С ц калибруемой мембраны 5, процессы (на фиг. 2), протекают по закону. экспоненты, постоянная мек времени которой определяется известным соотношением

n.. мех = "гидр C акИзмеряемое значение „однозначно определяет Значение С><

Использование предлагаемого устройства позволит внедрить в практику производства автоматизированные системы технического контроля эластичных мембран, достаточно

10404? 7

Составитель Ю. Богданов

Редактор Н. Ковалева Техред.Л.Пилипенко Корректор A- Iles>

Заказ 6922/49

Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 просто согласованные с входными устройствами автоматических системуправления технологическими процесса-. ми изготовления мембран. Кроме тоIe

Фык

f7 го, устройство позволяет достаточно просто контролировать изменение характеристик готовых мембран во времени,