CS252108B1 - Způsob indikace uplynuti časového intervalu a časovači zařízeni k jeho prováděni - Google Patents

Abstract

Způsob indikace uplynutí česového intervalu je založen na využití elektrochemického integrátoru elektrického proudu hermeticky uzavřeného, na jehož'aktivní elektrody se vloží elektrický náboj, který se následné vybijí konstantním proudem ze průběhu elektrochemické reakce, probíhající bez vývinu plynu, a po vymizení vloženého náboje zapoěne v integrátoru probíhat elektrochemická reekce vytvářející plyn, jehož tlak zdeformuje integrátor a vyvozená deformace se zpracuje jako mechanický impuls. Časovači zařízení k využiti způsobu je uspořádáno tak, že v misce, hermeticky a izolovaně zaklopené deformovatelným víčkem, je situována indikační elektroda separovaná od referentní elektrody distančním kroužkem, referentní elektroda je vodivě spojene s deformovatelným víčkem pružinou, deformovatelné víčko je opatřeno kontaktem zdroje, proti němuž je uspořádán kontakt indikátoru, a obě elektrody jsou vodivě spojeny se zdrojem přes pracovní odpor.

Description

Vynález ze týká způsobu, kterým lze dosáhnout indikace uplynutí časového intervalu jednoduchým způsobem, a současně ae týká zařízení k provedení způsobu, která je jednoduchá, neporuchová, výrobně levná a použitelné v Širokých mezích časového intervalu.

Indikace uplynutí časového intervelu se v současná době uskutečňuje pomocí hodinových strojů, které uběhnutí doby indikují mechanickým nebo elektrickým signálem nebo pomocí elektrochemických nebo polovodičových obvodů, které vydávají elektrická Impulsy potě, co uběhl požadovaný časový interval. Způsob indikace je tedy vázán s použitým česovaclm zařízení*.

Časovači obvody, která mají po určená době poskytnout dále zpracovatelný elektrický signál, se konstruují v současná době na základě hodinových strojů, která mechanicky spínají příslušné kontakty, nebo z polovodičových součástí a relé. Nevýhodou prvně zmíněných je malá mechanická odolnost, druhých je poměrná složitost a nákladnost.

K sestavení Sasovaeího obvodu, který po určené době poskytne dále zpracovatelný elektrický signál, js možná použít taká elektrochemických integrátorů elektrického proudu.

K měření času je v nich využito Fsredayových zákonů. Tyto integrátory jsou v podstatě elektrolyzáry, na jejichž elektrodách probíhají elektrochemická reakce, jejichž produkty se hodí ke kvantitavnlmu akumulování elektrického náboje. Konec vybití náboje je možné zjistit například ampárometričky, potenelometricky nebo ze změny svorkového napětí integrátoru.

Tak například u rtuiového Integrátoru lze použít vhodného kapacitního snímače, umístěného na trubici a rtuiovými elektrodami, k Indikování doby, kdy kapka elektrolytu mezi rtuiovou anodou a katodou právě prochází čidlem. Dále je možná použít např. jodového nebo argentchloridováho integrátoru, na jejichž elektrodách se na konci vybití předem vloženého náboje objeví nepětový skok řádově v desetinách voltu. Dslěí zpracování elektrického signálu u takových systémů je ověem zatíženo podobnými nevýhodami, jeká byly zmíněny u časovýeíeh obvodů, využívajících polovodičových součástí e relé.

Podstatného zjednodušení konstrukce časovaeího zařízení a zvýěení spolehlivosti indikace se dosáhne způsobem Indikace uplynutí česováho intervelu pomocí elektrochemického integrátoru elektrlekáho proudu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se na aktivní elektrody hermeticky uzavřeného integrátoru vloží elektrický náboj, který ee následně vybíjí konstantním proudem zs průběhu elektrochemické reakce, probíhající bez vývinu plynu, načež po vymizení vloženého náboje započne v integrátoru probíhat elektrochemická reakce vytvářející plyn, jehož tlak zdeformuje integrátor a vyvozená deformace se následně spraeuje jako mechanický impuls.

Součástí vynálezu je dále časovači zařízení k provádění způsobu jehož podstata spočívá v tom, že v misce hermeticky a izolovaně zaklopená deformovatelným víkem js situována indikační elektroda separovaná od referentní elektrody distančním kroužkem, referentnl elektroda je vodivě spojena s deformovatelným vlčkem pružinou, deformovetelná víčko je opatřeno kontaktem zdroje, proti němuž je uspořádán kontakt indikátoru e obě elektrody jsou vodivě spojeny se zdrojem přes pracovní odpor.

Předností spůsobu podle vynálezu je, že uplynutí časového intervalu je indikováno se mnečnou spolehlivostí i za ztížených podmínek a dává možnost konstruovat časovači zařízení, která je výrobně levné, nevyžadující údržbu a použitelné v Širokých mezích časového intervalu. Časovači zařízení lze s výhodou realizovet jako jednorázově použitelné.

jgpůsob podle vynálezu je založen na vhodné kombinaci elektrochemických reekcí, které probíhají v elektrochemickém integrátoru elektrického proudu, a na důsledcích jejich spojení. Při použití integrátoru s indikační elektrodou z porézní mědi e referentní elektrodou ze směsi mědi a oxidu rařánetého lze ukládání náboje popsat reakcí.

Cu + 2 OH' —-* Cu₂0 + H₂0 + 2 e vybíjení náboje reakcí

Cu₂O + H₂O + 2 e -y 2 Cu + 2 HO^- e po kvantitativním zredukování oxidu měáného započne reakce

HgO + 2 e -r-ý H₂ (Cu) + 2 OH^- při které se vyvíjí vodík. Indikovený časový interval vyměřuje tedy velikost vloženého náboje, velikost, vybíjecího proudu a odolnost víčka proti deformaci.

Tak například volný prostor v knoflíkové nádobce o průměru 20 mm a tlouštce 4 mm má objem 0,157 cm^, takže při proudu 10^-^ A ae v ní vytvoří elektrolýzou přetlak 0,1 MPa vodíku za 21 minut a 0,2 MPa za 44 minut. Vytvořený přetlak vodíku se využije k deformaci nádobky integrátoru a tím k jeho funkci jako jednorázového elektrochemického časového spínače.

Na připojeném vyobrazení je řez časovacím zařízením podle vynálezu a současně je schematicky znázorněno jeho zapojení.

Na obr. znázorněné jednorázové časovači zařízení sestává z misky 2 z ocelového poniklovaného plechu, uzavřené hermeticky ocelovým poniklovaným deformovatelným víčkem 1 pomocí pružného izolačního těsnění 2. Víčko 4 nebo miska 2 má případně vhodný prolis, usnadňující deformaci působením přetlaku uvnitř zařízení. Do misky 2 je vodivě umístěna indikační elektroda 8, separovaná distančním kroužkem 2 z izolační hmoty od referentní elektrody 6. Prostor 10 je vyplněn elektrolytem. Pružina 3 plní funkci elektrického kontaktu elektrody 6 s víčkem 4. Víčko 4 je jedním pólem elektrochemického integrátoru, miska 2 druhým pólem. Na indikační elektrodu 8 se vloží žádaný náboj nabíjením stejnosměrným proudem. K vybíjení náboje pak slouží stejnosměrný proud ze zdroje 11, jehož intensita je nastavena pracovním odporem 12· Vybíjecí obvod je jedním pólem připojen k elektrodám přes misku 2 ® druhým pólem pomocí pružného kontaktu £ zdroje k víčku 4· Proudový okruh indikátoru 13 je otevřen, dokud má integrátor původní tvar. Zdeformování víčka 4 přetlakem plynu vznikejícího elektrochemickou reakcí způsobí spojení kontaktu indikátoru 1 s kontaktem zdroje a tím zapojení proudu do indikátoru 13·

Způsob podle vynálezu lze výhodně využít ke konstrukci jednoduchých a levných jednorázových časových spínačů a indikátoru pro nejrůznější účely použití.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Způsob indikace uplynutí časového intervalu pomocí elektrochemického integrátoru elektrického proudu vyznačený tím, že se na aktivní elektrody hermeticky uzavřeného integrátoru vloží elektrický náboj, který se následně vybíjí konstantním proudem ze průběhu elektrochemické reakce, probíhající bez vývinu plynu, načež po vymizení vloženého náboje započne v integrátoru probíhat elektrochemická reakce vytvářející plyn, jehož tlak zdeformuje integrátor a vyvozená deformace se následně zpracuje jako mechanický impuls vzniklý deformací integrátoru vyvolanou tlakem vyvinutého plynu.

2. Časovači zařízení k provádění způsobu podle bodu 1 s hermeticky uzavřeným elektrochemickým integrátorem tvořeným miskou, v níž je umístěna indikační elektroda a referentní elektroda a která je hermeticky a izolovaně zaklopena víčkem, vyznačené tím, že víčko (4) je deformovatelné a vodivě spojeno s referentní elektrodou (6) pružinou (3) a je opatřeno kontaktem (2) zdroje (11), proti němuž je uspořádán kontakt (i) indikátoru (13), e obě elektrody (6, 8) jsou vodivě spojeny se zdrojem (11) přes pracovní odpor (12).