Контактный гальванометр Советский патент 1944 года по МПК G01R1/00 

В Приборах, служащих для автоматического регулирования и регистрирования температуры, давления и т. п. величин, часто применяются Стрелочные гальвано1метры, стрелки которых используются для замыкания контактов командной; цепи при помощи периодачески опускающейся |СКОбы.

Так как по конструктивным соображениям стрелку гальванометра приходится делать достаточно длинной, а предельный угол её колебания-большим, то одновременно приходится также увеличивать размеры рамки гальванометра. Всё это ведёт к увеличению момента инерции подвижной части гальванометра, а, следовательно, и к увеличению времени успокоения стрелки гальванометра. Обычно is контактных гальванометрах время успокоения достигает 10-15 сек.

Если ДЛЯ одноточечных регуляторов указанный выше период контролироваиия температуры, давления и т. д. не представляет неудобств, то для многоточечных, при большем числе регулируемых точек, он является неприемлемым. Действительно, если одним прибором регулируется, например, температура .в двенадцати печах, то период от одного контроля до следующего должен быть равен 120-180 сек.

С другой стороны, контактный гальванометр я;вляется1 аппаратом белее простым и надёжным, чем аппарат для той же цели, основанный на применении зеркального гальванометра и фотоэлектрического реле. Поэтом.у применение контактных гальванометров- в автоматических многоточечных регуляторах весьма желательно. Однако, необходимым условием для такого применения я.В1Ляется быстрота действия гальванометра, которая должна в неско лько раз превышать скорость действия обычно применяемых контактных гальванометров.

Для того чтобы М1аксимально увеличить быстроту действия контактН-ого гальванометра, необходимо, прежде всего, по возможности, уменьшить момент инерции подвижной части его. В предлагаемом быстродействующем контактном гальванометре это достигается тем, что длинная стрелка заменяется короткой иглой. Это само по себе уменьшает момент инерции подвижнюй части гальванометра и, кроме того, позволяет уменьшить размеры и момент, инерции рамки. Вращающий момент при уменьшении площади рамки и числа витков в ней может эначительно уменьшиться, и при слабых токах, с которыми приходится иметь дело прИ регулировании, угловое перемещение стрелки-иглы будет незначительно. Однако, :В СледстВ1ие того, что длина иглы очень мала, линейные перемещения «о«ца иглы и боковых сторон рамки с укреплённььми на них контактными пластинками будут также очень малы и не смогут обеспечить надёжного контакта. В предлагаемом контактном гальванометре надёжность контакта при слабых токах и малых углах поворота рамки вполне обеспечена применением особого приспособления в виде coiгнутой под углом пластинки или призмы, периодически перемещаемой В направлении к острию иглыстрелки и пов10рач1Ивающей своими гранями отклонённые в ту или другую сторощу иглу и рамку гальванометра до замыкания контактов-.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. I которого дана общая схема (применительно к двухпозиционному регулированию), на фиг. 2 - разрез по линии аб фиг. 1, на. . 3 -вид спереди. Видоизмеяённая конструкция, применительно к трёхпозициовному регулированию, изображена на фиг. 4 - поперечный разрез, фиг. 5 - вид опереди и фит. 6 - разрез па вг фиг. 4. На фиг. 7а и 76 изображены две возможных конструкции основной детали указанного приспособления - подвижной пластинки (или призмы).

На рамке гальванометра, установ-ленной на подвесе между полюсными нaкoнeчникaмиJ 2 магнита, укреплены контактные пластинки 1 и электрически связанная с ними пластинка (проЗОЛОЧка): 4 с небольшой металлической стрелкой-иглоЙ 3 (например, дл1иною 8 мм и диаметром 0,5 мм). Непосредственно против острия иглы 3 находится острое вертикальное ребро согнутой под углом металлической пластинки 7 (или призмы), укреплённой на

пластинке 6, изготовленной из изоляционного материала (например, текстолита)).

Нластинка 7 укреплена на рамке 5, которая подвешена на оси 8 и периодически, при контроле каждой регулируемой точки, совершаетд-вижение B сторону рамки га льванометра. При, этом остриё иглы 3 попадает на одну из наклонных граней пластинки (призмы) 7, в зазисимссти от того, 3- какую сторону повёрнуто остриё Иглы 3.

При дальнейшем движении вперёд соответствующая грань пластинки 7 будет отклонять принудительно иглу 3 Bi ту же сторону, в какую она отклонилась & результате .взаимодействия магнитного потока и тока, проходящего по сбмотке рамки гальванометра.

Рамка 5 приводится BI движение по направлению к: рамке гальванометра электромагнитом 10, якорь которого 9 укреплён на рамке 5. Обратное движение происходит под действием пружины 11. Цепь, BI которую включена обмотка электромагнита;, периодически замыкается на определённый небольщой промежуток .времени (например, на 0,5- 0,8 сек.) коммутатором м.ноготочечного регулятора.

Даже при самом ничтожном, по величине отклонении иглы 3, она обязательно будет отклонена затем на больший угол гранью пластинки 7. При этом повернётся на тот же угол и, рамка гальванометра, а контакты 1 придут в соприкосновение о упругими пластинками (контактами) 13, укреплёнными на текстолитовой лластинке 6.

При замыкании контактами 1 и 13, а также одновременно иглой- 3 я пластинкой 7 электрической цепи, сработает электромагнит 14 или, соответственНо, 15 контактора, который замкнёт через коммутатор 16 то или другое пуоко В.ое реле исполнительнаго механизма 17 контролируе.мой В данный момент точки.

Контактные пластинки 13 могут быть установлены не на подвижной пластинке 6, а на неподви1жных частях гальванометра, но пр.и установке их на пластинке б обеспечивается лучший контакт, так как пластинка 1 и пластинка 13 принудительно перемещаются навстречу друг другу.

При трёхпозиционном регулировании или регулирове.нии с гибкой обратной связью, когда при равновесии измерительной системы пределах зоны «ечувстВИтельности должно быть обеспечено бездействие нополнительного механизма, пластинка 7 заменяется пластинкой; 18 С двумя выступающими и движущимися навстречу о,стрию иглы 3 (ертикальными рёбрами. Расстояние между этими рёбрами должно соответствовать зоне нечувстзительнссти гальванометра.

Игла 3, попадая в промежуток люжду указанными рёбрами и упираясь во внутреннее ребро, должна, Вследствие неустойчивого своего положения, отклониться и отклонить при этом рамку гальвгйометра в; ту или другую сторону.. Благодаря этому, может замкнуться та или другая пара пластинок 1 и 13 и будет приведён в действие исполнительный механизм, несмотря на наличие равновесия в измерительной системе регулятора. При трёхпозиционном регулировании рамка 5 с пластинкой б перемещается электромагнитом не на рамку гальванометра, а от неё. Чтобы Сна при этом приходила :в соприкссноВение со стрелкой, последняя выполняется В1 виде стерженька с выступом 19 на конце, снабжённым, со стороны, обращённой к рамке, .вертикальным заострённым ребром. Контактные пластинки 13, вследствие машого размера зазора между пластинкой6 и рамкой гальванометра, заменяются контактными пластинками 20, соприкасаюкшмися при повороте рамки с контактными пластинками 1 с внещней cToipoHbi рамки.

Бели плоско.сть, проходящая черев лииию подвеса рамки гальванометра и через ребро выступа 19, совпадает с плоскостью, по которой перемещается ребро внутреннего двугранного угла между рёбрами, ограничивающими зону нечувствительности, то рамка, увлекаемая зыступОлМ 19, не может иметь тенденции к поВОрачИ|ванию.

При несОЕпгденни указанных плоскостей в пределах допуска рамка отведёт иить подвеса настолько, чтобы она (в пределах ра.мки) перешла в плоскость перемещения внутреннего ребра, пластинки (призмы) 19. Угол поворота рамки будет B. этом случае равен центральному углу при радиусе, р 1вном расстоянию от ребра выступа 19 до линии подвеса, и при дуге круга, равной по длине допуску. Угол этот настолько незначителен, что не мсжет вызвать за.мыкания контактов 1 и 13.

При часто повторяющихся ударах ребра выступа. 19 о внутреннее ребро пластинки 18 ребро выступа 19 может скоро затупиться. Поэтому расстояние от внешнего ребра пластинки 18 до внутреннего ребра должно быть настолько велико, чтобы ребро въ11ступа 19 не могло дойти до Внутреннего ребра пластинки 18 (фиг. 7 а).

Если зона нечувствительности больше толщины стрелки гальванометра, то между вйешними рёбр-гми пластинки 18 устраивается щель (с параллельными стенками) шириною, равной зоне нечувствительности, и глубиною, превышаюшей длину перемещения ребр.а выступа 19 (фиг. 76). При этом в остальном устройство может быть выполнено либо по схеме фиг. 1, либо по схеме фиг. 4.

Пред м е т изобретения

1. Контактный гальванометр, отличающийся тем , что, с целью достижения максимальной быстроты действия, стрелка, электрически связанная с контактными пластинками I, укреплёнными на боковых сторонах рамки, выполнена в: виде короткой; и тонкой иглы 3, направленной своим остриём «а вертикальное ребро Изогнутой под углом пластинки 7, периодически перемещаемой в направлении острия иглы 3 и поворачивающей своими гранями отклонённые в ту или другую сторону иглу 3 и рамку гальванометра до соприкосно.вения пластинок I о контактами 13, перемещаемыми яатаотречу пластинкаМ 1. 2. Видоизменение гальванометра по п. 1, отличающееся тем, что, с целью использования гальваЬометра для трёхпозиционного регулКравания или регулирования с гибкой св1язью, Вместо пластинки призмы) 7 применена пластинка 18, имеющая IBI передней чаюти два внешних двугранных угла, выступающие вертика:льные рёбра которых находятся друг от яруга на

расстоянии, равном зоне иечувствительности.

3. выполнения гальванометра) по п. 2, отличающаяся тем, что стрелка,гальванометра снабжена выступом 19 с острым вертикальным углом, направленным « сторону рамки н В промежуток между двум1я выступающими двугранным-и углами пластины 18, перемещаемой навстречу указанному ребру выступа 19.

Фиг. 2 Фиг. 6 3jr,