Способ измерения силы контактного нажатия в герконах Советский патент 1974 года по МПК H01H49/00 

1

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано в производстве магнитоуправляемых герметических контактов (герконов).

Известный способ измерения силы контактного нажатия состоит из комплексов измерительных операций по определению ряда величин: зазора между контактами, собственной частоты контактов и коэффициента упругости. Однако этот способ не достаточно точен (погрешность не менее 20%). Другие известные способы обеспечивают более точное измерение силы контактного нажатия Fh. Но они характеризуются тем, что ее измерение осуществляется через отверстие в колбе геркона. Известные способы связаны с технологическими трудностями сверления отверстий в колбах геркона и каждое измерение разрушает геркон. Время измерения этими способами очень продолжительно.

Цель изобретения заключается в упрощении процесса измерения.

Для этого геркон вращают вокруг оси, параллельной его продольной оси с нарастающей угловой скоростью до момента размыкания контактов, измеряют угловую скорость, при которой происходит размыкание контактов и по ее величине судят о величине контактного нажатия.

Способ осуществляют следующим образом.

Ири наличии соответствующего постоянного магнитного поля геркон замкнут и между его контактами действует сила нажатия. С помощью соответствующих технических средств (например, с помощью электродвигателя) замкнутый геркон приводят во вращательное движение.

Магнитное поле в области движения геркона - постоянное и однородное, а геркон движется так, что па его контакты действуют центробежные силы инерции f и /2 неравные по величине и направленные по линии вектора силы Fh. Разность сил /2-/i соответствующей величины уравновещивают силу Fh и контакты размыкаются.

Центробежные силы инерции выражаются формулами

/, . OT,Г,(1)

(2)

f J - /П.,

где:

nil, /И2 - эффективные массы контактов; 25 ri, Г2 - радиусы вращения центров масс; W - угловая скорость вращения.

Для данного типа герконов можно записать:30А/ /, - f, : /тгш (г, г,).(З) Величина (,} зависит от простраиственной конфигурации геркона ири его вращательном движении и от формы его контактов внутри баллона. У большинства герконов лепестки внутри колбы представляют собой плоскопараллельные пластины. Поверхность соприкосновения лепестков (контактов) есть плоскость. Если геркон совершает движение по окружности так, что плоскость соприкосновения лепестков остается всегда перпендикулярной радиусам враш,ения rj и ГЕ, то очевидно, в этом случае , так как каждый лепесток имеет конечную толшину d и поэтому центры масс этих лепестков пли участков их удалены на разные расстояния TI и г от оси враш,ения. Тогда для указанного вида контактов можно считать r,-r,d.(4) Из формул (3) и (4) находим А - f , где md const Выражение (6) выполняется для данного типа герконов, например, КЭМ-1, в пределах погрешности менее 5%. Определить величину md можно из опыта. Момент размыкания геркона фиксируют осциллографом. Для этого геркон помещают в соленоид. Размыкание геркона, как известно, вызывает изменение магнитной индукции AS за счет образования зазора в его контактах. Величина АВ приводит к возникновению э.д.с. индукции в соленоиде, внутри которого помещен геркон. Подключенный к осциллографу соленоид обеспечивает отклонение электронного луча в момент размыкания геркона, что и зафиксировано на экране осциллографа. Величина в момент всплеска луча на экране осциллографа есть угловая скорость геркона, когда он размыкается под действием силы . Для данного геркона можно измерить силу Fk известными способами, проделав отверстие в баллоне геркона. Причем Fk можно измерить при наличии того же магнитного поля замыкания, при котором определяли Wr. В этом случае, измерив Fk, подставляют его значение в формулу (9) и вычисляют величину md. Таким образом оиределяют md для множества герконов данного типа, затем берут среднее значение за постоянную величину (mflf)cp const. Приведенные опыты показали, что разброс величин md для различных герконов одного типа, например, КЭМ-2, не превосходит 5% от среднего найденного значения (md)cp. В связи с этим общая погрешность в определении Fk предлагаемым способом оказывается незначительным. Предлагаемый способ обладает и тем преимуществом, что представляет собой способ измерения Р без какого-либо разрушения геркона. Предмет изобретения Способ измерения силы контактного нажатия в герконах, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения, геркон вращают вокруг оси, параллельной его продольной оси, с нарастающей угловой скоростью до момента размыкания контактов, измеряют угловую скорость, при которой происходит размыкание контактов и по ее величине судят о величине контактного нажатия.