Бесконтактный путевой переключатель Советский патент 1985 года по МПК H01H36/00 

Общий. О

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к бесконтактным путевым переключателям генераторного типа с плоским чувствительным элементом, и может быть использовано в автоматике.

Известен бесконтактный путевой переключатель, содержащий магнитно-транзисторный генератор автоколебаний, магнитная система которого содержит броневой ферритовый сердечник 1.

Однако данное устройство имеет большие габариты и низкие функциональные возможности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является бесконтактный путевой переключатель, содержащий магнитно-транзисторный автогенератор с основной магнитной системой на сердечниках с рабочим зазором щелевого типа 2.

Однако известное устройство характеризуется невысокими функциональными возможностями, так как оно может контролировать только наложение объектов, размеры которых ограничены размерами щели рабочего зазора. Кроме того, известное устройство не унифицировано схемно и конструктивно с плоскостными бесконтактными путевыми переключателями.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что в бесконтактный путевой переключатель, содержащий магнитно-транзисторный автогенератор с .основной магнитной системой на сердечниках с рабочим зазором щелевого типа, введены дополнительная магнитная система на сердечнике броневого типа с контурной катущкой и рабочим зазором плоского типа, конденсатор и катушка связи, причем катушка связи расположена в рабочем зазоре основной магнитной системы, первым выводом обмотки соединена с первым выводом обмотки контурной катушки дополнительной магнитной системы, а вторым выводом - через конденсатор подключена к ее второму выводу.

На чертеже изображен предлагаемый бесконтактный путевой переключатель.

Бесконтактный путевой переключатель содержит магнитно-транзисторный автогенератор 1с основной магнитной системой 2 на сердечниках с рабочим зазором 3 щелевого типа, дополнительную магнитную систему 4 на сердечнике броневого типа с контурной катушкой 5 и рабочим зазором 6 плоского типа, конденсатор 7 и катушку 8 связи, причем последняя размещена в рабочем зазоре 3 основной магнитной системы 2, индуктивно связана с ней и через конденсатор 7 подключена к контурной катушке 5 дополнительной системы 4. Контурная катушка 5 совместно с конденсатором 7 образует последовательный колебательный

контур, который при помощи катушки 8 связи индуктивно связан с основной магнитной системой 2.

Рассмотрим работу бесконтактного путевого переключателя при степени связи, равной или больше критической (степень связи контура, образованного катушкой 5 и конденсатором 7, регулируется одним из известных способов, например, изменением числа витков катушки 8 связи.

При отсутствии металлического объекта в рабочем зазоре 6 дополнительной магнитной системы 4 добротность последовательного колебательного контура достаточно высока, чтобы не влиять на работу магнитнотранзисторного автогенератора 1. На выходе при этом имеется сигнал в виде электрических колебаний, вырабатываемых автогенератором 1.

При появлении металлического объекта в рабочем зазоре 6 дополнительной магнитной системы 4 в колебательный контур, образованный контурной катушкой 5 и конденсатором 7, вносятся дополнительные потери, добротность контура падает и он через катушку 8 связи шунтирует основную магнитную систему 2, что вызывает срыв колебаний магнитно-транзисторного автогенератора 1. Выходной сигнал при этом становится равным нулю.

С целью избирательного контроля только ферромагнитных материалов степень связи колебательного контура с основной магнитной системой устанавливают ниже критической. Резонансную частоту .последовательного колебательного контура при этом устанавливают более высокую, чем частота колебаний магнитно-транзисторного автогенератора 1. При отсутствии ферромагнитных объектов в рабочем зазоре 6 дополнительной магнитной системы 4 последовательный колебательный контур не оказывает влияния на работу магнитно-транзисторного автогенератора 1.

При появлении в рабочем зазоре 6 дополнительной магнитной системы 4 диамагнитного объекта (алюминий, медь и пр.) в последовательный колебательный контур вносятся дополнительные потери. Однако благодаря малой степени связи с основной магнитной системой 2, а также тому обстоятельству, что диамагнитный объект, внесенный в рабочий зазор дополнительной магнитной системы, уменьшая индуктивность контурной катушки, увеличивает резонансную частоту последовательного колебательного контура (уводит ее еще дальше от частоты колебаний магнитно-транзисторного автогенератора), появление в рабочем зазоре 6 диамагнитного объекта не вызывает срыва колебаний автогенератора.

При появлении в рабочем зазоре 6 дополнительной магнитной системы 4 ферромагнитного объекта, последний вносит потери в последовательный колебательный контур, но одновременно, снижая его резонансную частоту, приближает ее к частоте колебаний магнитно-транзисторного автогенератора 1, что вызывает срыв колебаний автогенератора. Выходной сигнал при этом становится равным нулю.

С целью избирательного контроля только диамагнитных металлов связь последовательного колебательного контура, образованного контурной катушкой 5 и конденсатором 7, с основной магнитной системой 2 устанавливают также ниже критической, Резонансную частоту колебательного контура при этом устанавливают более низкую, чем частота колебаний магнитно-транзисторного автогенератора, 1. Работа бесконтактного путевого переключателя в этом случае аналогична описанному, но колебания автогенератора при этом срываются только при внесении в рабочий зазор 6 диамагнитных объектов. Ферромагнитные объекты не вызывают срыва колебаний и изменения выходного сигнала.

Для регулирования чувствительности и избирательности бесконтактного путевого переключателя конденсатор 7 может быть переменной емкости. Изменяя емкость конденсатора 7, можно настроить последовательный колебательный контур на частоту

выше или ниже частоты колебаний магнитно-транзисторного автогенератора и, тем самым, настроить бесконтактный путевой переключатель на контроль ферромагнитных или диамагнитных объектов.

Для удобства использования в тех случаях, когда необходимо часто перестраивать бесконтактный путевой переключатель на контроль исключительно ферромагнитных или диамагнитных объектов, вместо конденсатора 7 можно установить два конденсатора и коммутатор. При помощи коммутатора в контур подключат один из конденсаторов. Емкость конденсаторов выбирается такой, чтобы в одном случае частота колебательного контура была выше, а в другом - ниже частоты колебаний автогенератора.

Таким образом, в результате применения одной унифицированной схемы и конструкции для бесконтактных путевых переключателей шелевого и плоскостного типа появляется возможность создания гаммы унифицированных путевых переключателей, реагирующих на различные ферромагнитные и диамагнитные объекты. Изменяя номиналы входящих в схему элементов (емкость конденсатора, индуктивность катушек), можно в широких пределах варьировать метрологические параметры бесконтактных путевых переключателей.

БЕСКОНТАКТНЫЙ ПУТЕВОЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ, содержащий магнитнотранзисторный автогенератор с основной магнитной системой на сердечниках с рабочим зазором щелевого типа, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональны.х возможностей, в него введены дополнительная магнитная система на сердечнике броневого типа с контурной катущкой и рабочим зазором плоского типа, конденсатор и катушка связи, причем катушка связи расположена в рабочем зазоре основной магнитной системы, первым выводом обмотки соединена с первым выводом обмотки контурной катушки дополнительной магнитной системы, а вторым выводом - через конденсатор подключена к ее второму выводу.