Магнитоуправляемый коммутатор с жидко-МЕТАлличЕСКиМ KOHTAKTOM Советский патент 1981 года по МПК H01H29/00 H01H1/66 

(54) МАГНИТОУПРАВЛЯЕМЫЙ КОММУТАТОР С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ

: Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в част. мости к устройствам коммутации электрических цепей, а так же может при меняться в радиоизмерительных устройствах и в промышленной электронике. Известно устройство для коммутации электрических цепей, содержащее . стеклянный баллон с контактными электродами, электропроводной жидкостью и прикрепленным к нему пьезокерамическйм преобразователем. В данном устройстве перемещение электропроводной жидкости к контактам осуществляется под действием давления, созда- , ваемого ультразвуковой волной в жидкости 11 .

Недостаткёцли такого устройства являются наличие пьезокерамическогопреобразователя, необходимость применения генератора электрических им-г пульсов ультразвуковой частоты для управления коммутацией и зависимость работы от ориентации в пространстве. Из°В(естен также ртутный управляемый микроконтакт,содержащий запрессованные в изоляторе электроды, между торцами которых образуется небольшой рабочий объем, куда введена ка лелька ртути. Благодаря силам поверхКОНТАКТОМ

ностного натяжения, она занимает одно из устойчивых состояний между электродами. Каждое устойчивое состояние определяет соответствующую ком-

5 бинацию замкнутых и разсялкнутых электродов. Перемещение капельки ртути в новое устойчивое состояние осущеЪтвляется пондерс 1оторными силами, возникающими при перемещении микроконtO такта -в магнитное поле и пропускании между ранее замкнутыми электродами кратковременного импульса тока. Для выключения контакта (возвращения капельки в исходное состояние), нужно S пропустить импульс тока обратного направления 2.

Недостаток такого микроконтакта заключается в сложности управления колт утацией.

20

Известен коммутатор, содержащий

юдвижный контакт, выполненный в SK деТгленки/ образованной жидким меёаллом в канале твердометаллическо25 го электрода, размещеннЪгр в герметичной кемере с неподвижными контактами. В этом коммутаторе замыкание контакта осуществляется путем де1)Ормации подвижного контакта внешним

30 управляющим воздействием 3. Недостаток устройства - невысокая устойчивость жидкометаллической пленки, удерживаемой силами поверхностного натяжения на смоченном твердометаллическом контуре. Кроме того, в случае применения электростатического управления невозможно исключить потенциальную связь вход-. ных и выходных цепей по постоянному току, а в.случае применения магнитного управления сложно получить высокую чувствительность коммутатора из-за низкой магнитной проницаемости известных жидких металлов. Наиболее близким к предлагаемому является магнитоуправляемый коммутатор с жидкостным контактом, содержащий баллон, с торцов которого введен по крайней мере два контактных сердечника и подвижный контакт, выполненный в виде суспензии магнитомягкого вещества в электропроводной жид кости, причем в баллоне предусмотрены средства, обеспечивающие устойчивое исходное положение подвижного контакта с возможностью возврата его в указанное положение после прекращения воздействия сигнала управления 4 : . Недостатками известного коммутатора являются необходимость ввода дополнительных трубчатых электродов ч смачивание его внутренней поверхяости жидкостным контактом, что усложняет конструкцию в целом. Цель изобретения - упрощение кон струкции. .Поставленная цель достигается тем, что в магнитоуправляемо л коммутаторе с жидкометаллическим контактом, содержащем баллон, с торцов которого введены по крайней мере два контактных сердечника и подвижный контакт, выполненный в виде суспензии магнитомягкого вещества в электропроводной жидкости, причем в бал лоне предусмотрены средства, обеспечивающие устойчивое исходное поло жение подвижного контакта, с возмож ностью возврата его а указанное пол жение после прекращения воздействия сигнала управления, подвижный конта выполнен в виде шарообразной капли, а средства, обеспечивающие устойчив исходное положение подвижного контакта и возможность его возврата в указанное положение после прекращеНин воздействия сигнала, представляют робой выемку в валлоне, образе ванн пересечением поверхностей шара и эллипсоида, причем ороткая ось эллипсоида меньше диаметра указанного шара, а в направлении длинной оси эллипсоида установлены два указанных контактных сердечника./ На чертеже изображен магнитоуправляемый коммутатор, разрез. Коммутатор состоит из подвижного контакта 1, образованного шагообразной каплей суспензии магнитомягкого вещества в электропроводной жидкости, например суспензии магнитомягкого железа в ртути, герметичного баллона 2, несмачиваемого электропроводной жидкостью, имеющего стеклянный корпус 3 и контактных сердечников 4, смачиваемых на торцах электропроводной жидкостью. Коммутатор работает следующим образом. При помещении смачиваемых жидкое-.. тью торцов контактных сердечников 4 между полюсами электромагнита и прр-. пускании тока по обмотке последнего, частицы магнитомягкого вещества, находящиеся в.подвижном контакте 1, притягиваются к торцам сердечников 4 и, за счет сил сцепления между молекулами и частицами магнитомягкого вещества, происходит деформация подвижного контакта до замыкания неподвижных контактных сердечников 4. Размыкание контактов после снятия управляющего сигнала и возвращение подвижного контакта в исходное состояние происходит за счет сил поверхностного натяжения ртути. Управляющие магнитные поля могут создаваться и постоянными магнитами. Предлагаемый магнитоуправляемый коммутатор позволяет применять простое магнитное управление, обеспечивает достаточное для решения большинства практических задач быстродействие, позволяет снизить массу и габариты, а также повышает надежность работы в использующей его аппаратуре. Формула изобретения Магнитоуправляемый коммутатор с жидкометаллическим контактом, содержйщий баллон, с торцов которого введены по крайней мере два контактных сердечника и подвижный контакт, выполненный в виде суспензии магнитомягкого вещества в электропроводной жидкости/ причем в баллоне предусмотрены средства, обеспечиваквдие устойчивое исходное положение подвижного контакта и возможность его возврата а указанное положение после прекращения воздействия сигнала управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, подвижный контакт выполнен в виде шарообразной капли, а средства, обеспечивающие устойчивое исходное положение подвижного контакта и возможность его возврата в указанное положение после прекращения воздействия сигнала, представляют собой выемку в баллоне, образованную пересечением поверхностей шара и эллипсоида, причем короткая ось эллипсоида меныце

дис1метра указанного шара, а в направлении длинной оси эллипсоида установлены указанные контактные сердечники.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР О 524241, кл. Н 01 Н 29/00, 1976.

2.Виноградов Д.Н. Электромагнитные устройства САУ. Учебное пособие, Изд-во МИФИ, 1976, с.111-112.

3.Авторское свидетельство СССР 653637, кл. Н 01 Н 29/00, 1979.

4.Заявка Японии № 48-44985, -кл. 59 С i3, опублик. 1973.