Бесконтактный оптоэлектронный переключатель Советский патент 1990 года по МПК H03K17/78 

вающей световой поток в зазоре между торцами отрезков 6 и 7 световодного кабеля, демпфирующий упор 8, узел возврата в виде постоянного магнита 9, установленного встречно постоянному магниту 2. Исполнительное устройство выполнено в отдельном корпусе 1 0 и состоит из передающей и приемной частей 11 и 12. Передающая часть имеет генератор 13, устройство 14 управления световым потоком, источник излучения в виде светодиода

15. Приемная часть содержит Фотоприемник в виде фотодиода 16, усилитель 17, компаратор 18, ключевой каскад 19 и преобразователь 20 импульсного тока в постоянный. Кроме того, имеется переключающий орган в виде Ферромагнитного тела 2. Так как изоляционный корпус 10 расположен за пределами взрывобезопасной тоны, в которую может быть помещен немагнитный корпус 1, обеспечивается взрывобезо- пасность устройства. 1 ил.

Изобретение относится к импульсной технике, в частности к бесконтактным оптоэлектронным переключателям. Цель изобретения - повышение надежности за счет обеспечения взрывобезопасности. Бесконтактный оптоэлектронный переключатель содержит корпус 1 из немагнитного материала, управляющий постоянный магнит 2, закрепленный одним концом на поворотной оси 3 стрелки 4, другой конец которой выполнен в форме заслонки 5, перекрывающей световой поток в зазоре между торцами отрезков 6 и 7 световодного кабеля, демпфирующий упор 8, узел возврата в виде постоянного магнита 9, установленного встречно постоянному магниту 2. Исполнительное устройство выполнено в отдельном корпусе 10 и состоит из передающей и приемной частей 11 и 12. Передающая часть имеет генератор 13, устройство 14 управления световым потоком, источник излучения в виде светодиода 15. Приемная часть содержит фотоприемник в виде фотодиода 16, усилитель 17, компаратор 18, ключевой каскад 19 и преобразователь 20 импульсного тока в постоянный. Кроме того, имеется переключающий орган в виде ферромагнитного тела 21. Изоляционный корпус 10 расположен за пределами взрывобезопасной зоны, в которую может быть помещен немагнитный корпус 1. 1 ил.

Изобретение относиться к бесконтактным устройствам и может быть при- менено в различных областях народного хозяйства, где необходимо подавать управляющие, переключающие или информационные сигналы в условиях повышенной взрывоопасности, влажности, за- пыленности, в газовых или жидкостных средах.

Целью изобретения является повышение надежности за счет обеспечения взрывобезопасности.

На Фиг. J и 2 представлена конструкция предлагаемого переключателя.

Бесконтактный оптоэлектронный переключатель содержит корпус Т из немагнитного материала, управляющий постоянный магнит 2, закрепленный одним концом на поворотной оси 3 стрелки 4, другой конец которой выполнен в форме заслонки 5, перекрывающей световой поток в зазоре между торцами отрезков 6 и 7 световодного кабеля. Траекторию поворота стрелки 4 при возврате ограничивает демпфирующий упор 8, выполненный например, в виде оси, вмонти- рованной в корпус, на которую одета демпфирующая втулка. Узел возврата выполнена в виде постоянного магнита 9, который установлен встречно управляющему постоянному магниту 2, т.е. оба магнита обращены один к другому одноименными полюсами. Исполнительное устройство выполнено в отдельном корпусе 10 и состоит из передающей 11 и приемной 12 частей. ТТередающая часть 11 имеет генератор 13 прямоугольных импульсов, устройство 14 управления световым потоком, источник излучения в виде светодиода 15.

5

Q g ,

Приемная часть 12 содержит фотоприемник в виде фотодиода 16, усилитель 1 7 ,компаратор I 8,ключевой каскад 19 и преобразователь 20 импульсного тока в постоянный.Кроме того,имеется переключающий орган в виде ферромагнитного тела 21.

Таким образом, воздействующий механизм и исполнительное устройство расположены в отдельных корпусах 1 и 10, которые соединены через узел связи в виде отрезков 6 и 7 световодного кабеля, длина которых должна быть больше или равна расстоянию между воздействующим механизмом и исполнительным устройством. Изоляционный корпус 10 расположен за границей взрывобезопасной зоны, в которую может быть помещен немагнитный корпус 1. Узел возврата может быть выполнен в виде пружины, однако этот вариант менее надежный.

i

В исходном положении управляющий

постоянный магнит 2 находится на максимальном удалении от постоянного магнита 9, стрелка 4 прижата к упору 8, заклонка 5 перекрывает зазор между торцами отрезков 6 и 7 световодов . Генератор 13 прямоугольных импульсов периодически отпирает устройство 14 управления световым потоком и включает светодиод 15. Излучаемый последним световой поток попадает в торец отрезка 6 световода и распространяется по нему до заслонки 5. При перемещении переключающего органа - ферромагнитного тела 21 в зоне взаимодействия с магнитным полем управляющего магнита 2 вследствие их взаимного притяжения стрелка

51

4поворачивается на оси 3 в направле нии постоянного магнита 9, причем этот поворот происходит до тех пор, пока не наступит равновесие между си лой притяжения к телу 21 и отталкива ния от магнита 9.

При повороте стрелки 4 заслонка

5выходит из зазора между отрезками световодов, освобождая путь световому потоку, в результате чего он попадает в отрезок 7 световода и с его торца на фетодиод 16, усилитель 17 фототока, преобразователь 20 импульс ного тока в постоянный и компаратор 18, где сравнивается с опорным напря жением. Если уровень получаемого на пряжения превышает уровень опорного, то компаратор 18 открывает ключевой каскад 19, в нагрузку которого включен элемент управления, например реле управления включения двигателя (не показаны).

После удаления ферромагнитного те ла 21 из зоны взаимодействия с управ ляющим постоянным магнитом 2 вследствие отталкивания магнита 2 от магнита 9 стрелка поворачивается до упора 8 в исходное положение. При этом световой поток прерывается, переключатель возвращается в исходное положение. Размеры заслонки выбираются такими, чтобы исключить повторное срабатывание переключателя при случайных колебаниях стрелки.

Формула изобретения

Бесконтактный оптоэлектронный переключатель, содержащий воздействующий механизм в виде управляющего по664776

стоянного магнита и узла возврата, изоляционный корпус, в котором рлспо - ложены исполнительное устройство с

источником излучения и Фотоприемннтсом,

отличающийся тем, что, с с целью повышения надежности за счет обеспечения взрывобезопасности, введены узел связи в виде двух отрезков

.л световодного кабеля, корпус и немагнитного материала, а в воздействующий механизм дополнительно введены демпфирующий упор и стрелка, причем узел возврата выполнен в виде постоянного

5 магнита, воздействующий механизм установлен в корпусе из немагнитного материала, стрелка - на оси с возможностью поворота по траектории, огра- ниченной постоянным магнитом узла

20 возврата и демпфируюш.им упором, на одном конце стрелки закреплен управляющий постоянный магнит, второй конец уравновешен первому и выполнен в виде заслонки светового потока между

25 одними торцами отрезков световодного

кабеля, которые герметично вмонтированы в корпус из немагнитного материала, вторые торцы отрезков световодного кабеля расположены в иэоляцион30 ном корпусе соответственно перед источником излучения и светоприемником, длина отрезков световодного кабеля больше или равна расстоянию между воздействующим механизмом и испол,, нительным устройством, изоляиионный корпус которого расположен за границей взрывобезопасной зоны, при этом управляющий постоянный магнит и постоянный магнит узла возврата обра4Q щены друг к другу одноименными полюсами.

фиг. 2