РЕЛЕ СКОРОСТИ ВЕТРА Российский патент 1997 года по МПК G01P5/01 

Предполагаемое изобретение относится к области контроля метеорологических величин и может найти применение в устройствах противоаварийной автоматики и предупредительной сигнализации.

Известны устройства для измерения скорости ветра, содержащие анемометрическую вертушку с чашеобразными ветроприемниками, осуществляющую преобразование скорости воздушного потока в частоту вращения, и вторичный преобразователь частоты вращения в электрический сигнал магнитно-индукционного типа [1]
Недостатками такого рода устройств являются технологическая сложность вторичного преобразователя и его малая эксплуатационная надежность в условиях работы под открытым небом. Кроме того, линейная характеристика вход-выход неудобна для применения в системах автоматики и сигнализации, где более предпочтительной является релейная характеристика.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство [2] содержащее корпус, анемометрическую вертушку с закрепленным на ней постоянным магнитом и неподвижный геркон с обмоткой, размещенный вблизи окружности, описываемой постоянным магнитом при вращении вертушки.

Однако и здесь выходной сигнал в виде частоты срабатывания контактов геркона по-прежнему линейно зависит от входной величины, а ограничения на общее число срабатываний контактов геркона снижают надежность устройства в целом.

Задачей предполагаемого изобретения является создание устройства для фиксации заданной величины скорости ветра, обладающего релейной характеристикой и достаточно высокой эксплуатационной надежностью.

Техническим результатом решения поставленной задачи является повышение надежности и получение релейной характеристики вход-выход.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве, содержащем анемометрическую вертушку с закрепленным на ней постоянным магнитом, и неподвижный геркон с обмоткой, анемометрическая вертушка выполнена в виде центробежного преобразователя вращательного движения в поступательное с грузами-ветроприемниками чашеобразной формы, а обмотка геркона подключена к источнику постоянного напряжения через его же контакты.

Благодаря размещению постоянного магнита на одном из грузов центробежного преобразователя его воздействие на геркон произойдет лишь при достижении определенной величины скорости ветра и соответствующем смещении траектории вращения грузов под действием центробежной силы, причем контакты геркона так и останутся после этого в замкнутом состоянии за счет включения обмотки геркона по схеме самоблокировки.

В результате повышается надежность устройства и обеспечивается релейная характеристика вход-выход.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, содержащим сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Новизна" по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена общая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема подключения обмотки геркона.

Реле скорости ветра содержит центробежный преобразователь, состоящий из посаженной на вертикальную ось 1 ступицы 2 с прикрепленными к ней при помощи арочных пружин 3 чашеобразными грузами ветроприемниками 4. На внешней поверхности одного из этих грузов закреплен постоянный магнит 5, а на одной из дуг 6, скрепляющих верхнюю и нижнюю части корпуса 7, неподвижный геркон 8 с обмоткой, подключенной через его же контакты к источнику постоянного напряжения. Для регулировки уровня срабатывания реле предусмотрена возможность перемещения геркона по дуге 6, форма которой соответствует траектории движения постоянного магнита 5 под действием центробежной силы, возникающей при вращении грузов 4.

По мере увеличения скорости ветра увеличиваются частота вращения грузов 4 и центробежная сила, смещающая траекторию их вращения вниз. При достижении определенной скорости ветра постоянный магнит 5 вызовет замыкание контактов геркона 8, после чего они так и останутся в этом состоянии под действием тока, протекающего по обмотке геркона. На внешние цепи сигнал о срабатывании реле снимается с обмотки геркона. Разблокирование схемы осуществляется обычным образом путем кратковременного отключения питания обмотки.

Предлагаемое реле скорости ветра обладает высокой эксплуатационной надежностью и благоприятной для систем автоматики и сигнализации релейной характеристикой.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявляемого изобретения следующей совокупности:
средство, воплощающее заявляемое изобретение, предназначено для использования в промышленности, а именно в системах автоматики и сигнализации в качестве датчика одного из метеорологических параметров;
для заявляемого изобретения, в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке средств;
средство, воплощающее заявляемое изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "Промышленная применимость".

Использование: в качестве датчика систем противоаварийной автоматики и предупредительной сигнализации. Сущность изобретения: анемометрическая вертушка выполнена в виде центробежного преобразователя с чашеобразными грузами-ветроприемниками, на внешней поверхности одного из которых закреплен постоянный магнит, а обмотка неподвижного геркона через его же контакты подключена к источнику постоянного напряжения. Благодаря этому постоянный магнит вызовет срабатывание контактов геркона лишь при достижении скоростью ветра определенного значения, когда центробежная сила сместит траекторию магнита в область расположения геркона, причем контакты геркона так и останутся в замкнутом состоянии благодаря включению его обмотки по схеме самоблокировки. 3 ил.

Реле скорости ветра, содержащее анемометрическую вертушку с закрепленным на ней постоянным магнитом и неподвижный геркон с обмоткой, отличающееся тем, что анемометрическая вертушка выполнена в виде центробежного преобразователя с грузами чашеобразной формы, на одном из которых размещен постоянный магнит, а обмотка геркона подключена через его же контакты к источнику постоянного напряжения.