Электрохимический преобразователь механических воздействий в электрический сигнал

Авторы патента:

Б. М. Графов, Н. А. Заход кина, П. Д. Луковцев, М. А. Новицкий

H04R17 - Пьезоэлектрические преобразователи; электрострикционные преобразователи (пьезоэлектрические или электрострикционные элементы вообще H01L 41/00; конструктивные элементы пьезоэлектрических или электрострикционных двигателей, генераторов или позиционеров H02N 2/00)

G08C19 - Системы передачи электрических сигналов (G08C 17/00 имеет преимущество)

G01L9 - Измерение постоянного или медленно меняющегося давления газообразных и жидких веществ или сыпучих материалов с помощью электрических или магнитных элементов, чувствительных к механическому давлению; передача и индикация перемещений элементов, чувствительных к механическому воздействию, используемых для измерения давления с помощью электрических или магнитных средств (измерение разности двух или более величин давления G01L 13/00; одновременное измерение двух и более величин давления G01L 15/00; вакуумметры G01L 21/00)

I8G979

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1сз Созовских

Социалистических республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.1Х.1964 (№ 922492/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 26Л.1968. Бюллетень № 5

Дата опу бликования описания З.IV .1968

Кл. 74Ь, 8/03

421, 14! 04

МПК 6 08с

Ci 0ll

УДК 531.787,91(088.8) Комитет по делан изобретаиий и открытий ори Совете Мииистров

СССР

Авторы изобретения

Б. М. Графов, Н. А. Заходякина, П. Д. Луковцев, iN. А. Новицкий и Л. А. Соколов

Институт электрохимии Академии наук СССР

Заявитель

ЭЛ ЕКТРОХИМИЧЕСКИ Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МЕХАН ИЧЕСКИХ

ВОЗДЕЙСТВИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СИГНАЛ

Известные элвктрохимические преобразователи механических воздействий в электрическу.ю величину не чувствительны к знаку механического воздействия в широком диапазоне изменения измеряемой величины.

Предлагаемьш преобразователь позволяет получить знак воздействия и обладает повышенной чувствительностью.

Это достигается благодаря тому, что в соединительном канале размещен анод системы.

На чертеже изображен предлагаемый преобразователь. Здесь 1 вЂ” герметичный корпус, 2 вЂ” объемы, 8 соединительный канал, 4 вЂ” катод, 5 вЂ” упругие мембраны, б вЂ” анод, 7 вЂ” источник питания, 8 вЂ” измеритель тока.

Объемы преобразователя заполнены электролитом 5н. I(I и 0,1н. I>, который образует с .платиновыми электродами обратимую окислительно-восстановительную систему, где ионами восстановителя являются ионы йодпда 1, а ионами окислителя вЂ” ионы трийодида Iз.

Преобразователь работает следующим образом: при воздействии механического усилия P на одну из упругих мембран, электролит,перетекает в направлении от анода к катоду. Поскольку концентрация ионов окислителя Iз в растворе много меньше концентрации ионов восстановителя 1, ток в элсктрической цепи преобразователя определяется электрохимической реакцией восстановления, идущей на катоде. При протекании электролита вблизи катода возрастает скорость подачи ионов окислителя к катоду, и, следовательно, увеличивается ток. Увеличение тока приводит к местному повышению концентрации ионов окислителя вблизи анода, которые увлекаются потоком раствора к катоду, что, в свою очередь, вызывает дальнейшее увеличение тока.

При воздействии механического усилия обратного знака электролит перетекает от катода к аноду, так что концентрация ионов окислителя остается неизменной в части соединительного канала перед катодом. Поэтому ток при одних и тех же значениях механического воздействия оказывается гораздо меньше, чем в случае перетекания раствора со стороны анода.

Таким образом, предлагаемое размещение анода в соединительном канале приводит к повышению чувствительности преобразователя к воздействию одного знака в несколько раз по сравнению с чувствительностью и воздействию другого знака.

Для получения знакоперемснного выходного сигнала в перегородке, разделяющей объ30 емы, могут быть сделаны два канала, в ко180979

Предмет изобретения

Техред Т. Il. Курилко Корректоры: О. Ь. Тюрина и Е. И. !>атракова

Редактор Н. С. Коган

Заказ 498/3 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Минпстпов СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 торых расположения анода и катода противоположны и электроды включены по дифференциальной схеме.

Электрохимический преобразователь механических воздействий в элсктричсский сигнал, содержащий герметичный корпус, разделенный на IIBB объема, соединенные каналом и заполненные электролитом, образующим с электрод 1ìè ооратимую окислительно-восстановительную сисгсму, катод которой размещен в канале, а внешние стенки корпуса, воси;зиипма1о.цие механическое воздействие, выполнены в виде упругих мембран, отличаюи,u!icл IL. ч..;, с целью получения знака воздействия и иовы сн гя чувствительности, в сосд:! и:! т II>! I J!i к а палс раз",Iñùñ!1 анод сН10 стсмы.