Способ определения параметров жидкостного контакта Советский патент 1986 года по МПК H01H1/08 G01N13/02 

1

Изобретение относится к электро- ехнике и предназначено для применения фи определении параметров коммутационных устройств с жидкостных контактов ,

Цель изобретения повышение точности и достоверности определения параметров и обеспечение возможности использования способа для сложных жидкостных контактов.

На фиг.1 представлены схемы возможных состояний (о.- к) Б модели сложного разрывного жидкостного контакта,, содержащего четыре твердыне имитатора контактных электродов, причем один из имитаторов сферический и имеет замкнутый периметр смачивания С-. 5 5 , (( - три односвязных сттических состояниях контактной жидкости. В 5 , g - три двухсвязных статических состояния контактной жидкостиJ е 5 « 5 J - три трехсвяз- кых статических состояния контактной жидкости 5 М - одно четырехсвязное статическое состояние контактной жидкости; на фиг 2 - устройство для моделирования сложного жидкостного контакта, реализующее предлагаемый способ.

Способ определения параме тров жидкостного контакта заключается в схшдующем.

Факторами воздействия на жидкостной контакт являются размеры и форма контактных электродоВд смоченных контактной )кидкостью, взаимное расположение и текущие расстояния между контактными электродами, а также объем контактной жидкости в жидкостном контакте.

Параметр : жидкостного контакта (координать точек поверхности (форма) контактной жидкости, расстоянр я от контактных электродов или плоскостей квазипериметров до. перешейков жидких контактных мостиков, расстояние между контактными электродами, соответствующие распаду и восстановлению жидких контактных мостиков, текущее значение проходного электрического сопротивления жидкого контакта ) определяются путем моделирования оптическими или другими способами.

Расчетными параметрами зкидкостно- го контакта на основе этих данных являются частные составляющие площади поверхности контактной жидкости (поверхности частных жидких контакт168092

Eibix МОСТИКОВ и рабочие поверхности

контактных электродов), частные составляющие силы натяжения контактной жидкостиj распределение разобщившихся объемов и объемов частных жидких контактных мостиков, сила противодействия перемещению подвижного контактного электрода в жидкостном контакте, частные электрические сопроjQ тивления- жидких контактных мостиков и т.д.

При моделировании различньсс стадий функционирования жидкостного контакта согласно данному способу

заданный объем контактной жидкости 1 располагают в пространстве на сцепленных с ней имитаторах 2-5 контактных электродов, выполненных с рабочей поверхностью, имеющей заданную

. форму и размерь, соответствующие

форме и размерам реальных контактных электродов.

В зависимости от объема контактной жидкости 1, а также формы и раз25 меров рабочих поверхностей имитаторов 2-5, смоченных контактной жидкостью 1, и расстояний между ними возможны различные варианты устойчивого статического состояния контактной яаадкости 1 в модели жидкостного контакта (фиг.1 о.-К ).

Односвязное состояние контактной жидкости имеет место, когда контактной жидкости мало, но она объединена посредством нитевидных съемнгззх имитаторов 6-8 жидких контактных мостиков 9-11 (фиг.1а), обладающих капиллярно-фитильными свойствами и размещенных между рабочими поверхностями имитаторов 2-5 контактных злектродов жидкостного контакта, а также тогда, когда контактной жидкости 1 много и она одновременно контактирует со всеми имитаторами 2-5 контактных электродов при помощи не только нитевидных съемных имитаторов 5-8 жидких контактных мостиков 9- 11; но и при помощи самих жидких контактных мостиков 9-11 (фиг.IK ) и,

наконец, когда контактной жидкости 1

SO

много и она контактирует со всеми

имитаторами 2-5 контактных электродов при помощи одних лишь жидких контар;тных мостиков 9-11 (фиг. 16),

Четырехсвязное состояние контакт- 55 ной Ж1щкости фиг,1й ) соответствует случаю, когда съемные имитаторы 6-8 жидких контактных мостиков 9-11 удалены и объем контактной жидкости 1

30

40

45

3

недостаточен для .того, чтобы при данных расстояниях между имитаторами 2- 5 контактных электродов мог бы гидромеханически устойчиво существовать хотя бы один из жидких контактных мостиков 9-11.

Невозможно предсказать, при каких объемах контактной жидкости 1 в рассматриваемой модели жидкостного контакта и при каких расстояниях между имитаторами 2-5 контактных электродов и в какой последовательности будут разрушаться и восстанавливаться жидкие контактные мостики 9-11, т.е. когда будет реализовываться какое- либо из возможных двух-,трех-, четы- рехсвязньгх состояний. Невозможно также предсказать поведение контактной жидкости 1 и параметров жидкостного контакта в случае смещения какого- либо из имитаторов 2-5 контактных электродов или изменение их размеров (фиг. 1(5,пунктир) .

, Для того, чтобы обеспечить однозначность и обратимую повторяемость в процессе моделирования развития возможных состояний контактной жидкости 1 в жидкостном контакте и получаемых при этом результатов регистрации геометрических и других параметров жидкостного контакта посредством указанных сьемных имитаторов 6- 8 жидких контактных мостиков 9-11 обеспечивают односвязность всего введенного в модель жидкостного контакта объема контактной жидкости 1 . При этом образуют исходную геометрическую модель (|)иг.2) путем закрепления имитаторов 2-5, смоченных контактной жидкостью 1, на свободных концах держателей 12-14, установленных на основании 15, и размещают в пространстве в соответствия с планом-программой для первого опыта моделирования жидкостного контакта посредством изменения длин и углов наклона держателей 12-14 и фиксируют положение последних.Затем между указанньюда имитаторами 2-5 контактных электродов помещают съемные нитевидные имитаторы 6-8 жидких контактных мостиков 9-11, смоченные контактной жидкостью, посредством которых обеспечивается односвязность всего введенного в модель жидкостного контакта объема контактной жидкости 1, сцепленной с имитаторами 2-5 контактных электродов, выравнивают давление внутри указанного односвязного объе16809

ма контактной жидкости 1 путем пере- pacпpeдeJтeния объема контактной жидкости 1 по частным объемам контактной жидкости и по всем рабочим поверхностям имитаторов 2-5 контактных электродов за счет использования поверхностной энергии контактной жидкости 1, после чего выборочно удаляют съемные.имитаторы 6-8 жидких контакт Q ных мостиков 9-11 и регистрируют исходные геометрические параметры жидкостного контакта, затем дискретно изменяют положение одного из имитаторов (2,3,4 или 5) контактных элес ктродов при помощи держателей 12-14 и при каждом текущем взаиморасположении имитаторов контактных электродов повторяют операцию помещения имитаторов 6-8 жидких контактных

2Г, мостиков 9-11 между имитаторами 2-5 контактных электродов, посредством которой вновь обеспечивается односвязность объема контактной жидкости 1, выравнивают давление внутри

25 указанного объема контактной жидкости 1, вновь выборочно удаляют имитаторы 6,7 или 8 жидких контактных мостиков 9-11, регистрируют геомет- тические параметры жидкостного контакта и по серии полученных результатов определяют оптимальное взаимное расположение имитаторов 2-5 контактных электродов, по которым выбирают оптимальные параметры для жидкостного контакта, обеспечива ющие заданный характер коммутации. При необходимости дополнительно дискретно изменяют заданный исходный объем контактной жидкости 1 и повторяют все указанные операции для различных указанных объемов контактной жидкости 1 f. после чего выбирают оптимальный объем контактной жидкости 1, при котором имеют место требуемые характеристики жидкостного контакта.

Формула изобретения

1. Способ определения параметров 50 жидкостного контакта, включающий образование исходной геометрической модели жидкостного KOHTHKta путем определенного начального расположения в пространстве заданного объезд ма контактной жидкости и сцепленных с ней имитаторов контактных электродов, постепенное перемещение имитаторов контактных электродов,

30

40

45

наблюдение и реги.страцию изменяющихся геометрических параметров контакт ной жидкости5 отличающий- с я тем, что,, с целью повышения точности и досторерности определения параметров и обеспечения возможности использования способа для сложных жидкостных контактов 5 исходную геометрическую модель жидкостного тсонтакта образуют путем начального расположения в этой модели имитаторов контактных электродов соответственно количеству и геометрии твердых рабочих поверхностей контактных электродов реального жидкостного

контакт;

между указанными имитаторами помещают съемные нитевидные имитаторы жидких контактных мостиков, смоченные контактной жидкостью, посредством которых обеспечивают односвязность всего введенного в модель жидкостного контакта объема контактной .жидкости,сцепленной с имитаторами контактных электродов, выравннвают давление внутри указанного односвязного объема контактной жидкости путем перераспределения объема контактной жидкости по частным объемам контактной жидкости и по всем рабочим поверхностям имитаторов контактных электродов за счет использования поверхностной энергии контактной лшдкости, выборочно удаляют имитаторы лсидких контактных мостиков и регистрируют исходные геом«:тркческие параметры жидкостного контакта, дискретно изменяют положение одного из имитаторов контакт- ,. ных электродов и при каждом текущем Ег .аиморасположении имитаторов контактных электродов повторяют опера- л,и1о помещения ими-таторов жидких кон- тактмых мостиков между имитаторами

to контактных электродов, посредством которой снова обеспечивают односвязность объема контактной жидкости и выравнивают давление внутри указанного объема контактной жидкости,

15 вновь выборочно удаляют и -1итаторы жидких контактных мостиков, регист-. рируют геометрические параметры жидкостного контакта и по серии полу- .ценных результатов определяют опти20 мальное взаимное расположение имитаторов контактных электродов, по ко- торьм выбирают оптимальные параметры для жидкостного контакта, обеспечивающие требуемый характер комму25 т ацин.

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что дискретно изменяют заданный исходный объем контакт- 30 иой жидкости и повторяют все указанные операции для различных объемов контактной жидкости, после чего выбирают оптимальный объем контактной. жидкости5 при котором имеют место

35

требуемые характеристики жидкостного контакта.

требуемые характеристики жидкостного контакта.

8

га

8

3.;L-/rrEE

и 4

53Ь5

12

73

TS

Изобретение позволяет с высокой точностью определять параметры сложных жидкостных контактов (ЖК) путем расположения имитаторов контактных электродов (КЭ) соответственно количеству и геометрии твердых рабочих поверхностей КЭ реального ЖК. Между имитаторами помещают съемные нитевидные имитаторы жидких контактных мостиков (ЖКМ), смоченные контактной жидкостью. Образовавншйся одно- связный объемконтактной жидкости перераспределяют по частным объемам и по всем рабочим поверхностям имитаторов КЭ, выравнивая давление внутри объема, выборочно удаляют юштаторы ЖКМ, регистрируют исходные геометрические параметры ЖК. Таким же образом получают серию результатов при различном взаиморасположении кмйта- торов КЭ. Выбирают оптимальные пяра- метры ЖК. Указанные операцим можно выполнять при различных объемах кон- та стной жидкости и выбрать оптимальный объем. I з.п. ф-лы, 2 ил. о 00 о