Сигнализатор напряжения Советский патент 1981 года по МПК G01R19/165 

(54) СИГНАЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования при построении аппаратуры контроля наличия переменных и пульсирую щих токов, регистрации и качественной оценки максимальных и пороговых амплитуд периодических и импульсных напряжений, количественного и качественного анализа частот контролируемых напряжений, а также выявления электрических помех. Известно устройство для контрюля параметров электроустановки, выполненное на основе гальванометрического датчика и содержащее, кроме того, пневматический элемент для регулирования расстояния между датчиком и токоведущими шинами . Это устройство неудобно в эксплуатации и малочувствительно. Наиболее близок р предлагаемому сигнализатор напряжения, содержащий установленные в корпусе пъезоэлемент с двумя контактными пластинами и блок регистрации Г23.. Указанное устройство обеспечивает контроль только величины напряжения, причем исключительно в стационарных условиях. Кроме того, практическое применение его сопряжено с существенными неудобствами, поскольку регистрация контролируемого напряжения осуществляется специальным выносным указателем. Цель изобретения - расщирение функциональных возможностей измерительного устройства и повышение удобства эго эксплуатации. Поставленная цель достигается тем, что в сигнализаторе напряжения, содержащем установленные в корпусу пъезоэлемент с двумя контактными пластинами и блок регистрации, последний изготовлен в виде стеклянной подложки из скрепленных друг с другом и полированных с торцов активных оптических волокон. Первая контактная пластина выполнена магнитопроводящей, а на вторую последовательно нанесеныслой люминофора, прозрачная токопроводящая пластина и стеклянная подложка блока регистрации, причем магиитопрородяшпя контактная пластина пъезоэлемонта электрически связана с токопроводящей пластиной. На чертеже представлена конструктивная схема предложенного сигнализатора напряжения.. В корпусе 1 из диамагнитного мате- ригхла установлен пъезоэлемент 2 с контактными пластинами 3 и 4. Пластина 4 является магнитопровоаящей и выполнена, например, D виде постоянного магнита. На пластину 3 нанесен слой люминофора 5. Ttin вещества люминофора зависит от частоты контролируемого напряжения. Слой люминофора прижимается проз рачной токопроводящей пластиной 6, к которой снаружи плотно прилегает стеклянная подложка 7 в виде многоволоконной структуры - жгута (пучка) или пластины (матрицы), содержащих набор от нескольких десятков тысяч до десятков миллионов отдельных активных оптических волокон 8, размещенных вплотную друг к другу и скрепленных вместе с помощью смол, пластмасс или посредством спекания. Торцовые части волокон (входные и выходные) полированы. Магнитопроводящая контактная пластина 4 соединена с прозрачной токопрОБОдящей пластиной 6 с помощью проводника 9. На некотором расстоянии от-магнитопроводяшей пластины 4 располагается контролируемый объект в виде проводника 10 с током, к клеммам 11 которого приложено переменное или импульсное напряжение. Проводник в данном случае выполнен в виде соленоида, намотанного на сердечник 12. Работает сигнализатор напряжения сле дующим образом. В исходном состоянии проводник 10 находится на таком расстоянии от магнитопроводяшей пластины 4 пъезоэлемента 2, при котором исключ&ется действие на нее магнитных сил, вызванных протекающим по проводнику током. При поступлении от источника сигнало имеющих амплитуды тока выще допустимы магнитные силы увеличиваются и воздей ствуют на магнитопроводящую пластину 4 которая из-за переменности напряжения будет стремиться либо притянуться к про воднику 10 либо оттолкнуться от него. При этом соединенный с ней пъезоэлемен 2 растягивается или сжимается, вследствие чего на его пластинах появля ется переменное пьезонапряжение. Приложенное к слою 5 люминофора переменное напряжение, частота которого определяется частотой контролируемого напряжегшя, возбуждает его и заставляет светиться. По свечению люминофора, усиленному стеклянной подложкой 7 из активных оптических волокон 8, оператор судит о достижении амплитудой приложенного напряжения или импульсами помех поро- : гового значения. Яркость свечения возрастает при превыщении амплитудой приложенного напряжения или импульсами помех порогового значения. При контроле значений частоты приложенного напряжения, сигнализатор напряжения приближают к проводнику 10 на такое расстояние, при котором на пластину 4 начинают действовать магнитные силы. При этом аналогично описанному процессу слой люминофора 5 начинает светиться. В зависимости от частоты приложенного к проводнику 10 напряжения яркость и цветность свечения люминофора различны. Оператор, наблюдая за параметрами светового потока (цветность, яркость) на выходных торцах оптических волокон 8 стеклянной подложки 7, сраЬнивает эти параметры с контрольными значениями. Для этого, предварительно составляют таблицу, в которой определенным значениям цветовой гаммы возбужденйого люминофора с учетом усиления в многоволоконной структуре 7 соответствуют определенные значения частоты контролируемого напряжения. Для визуальной индикации наличия в проводнике 1О переменного напряжения сигнализатор опять приближают к проводнику на такое расстояние, при котором магнит-, ные силы действуют на пластину 4. При этом по свечению слоя люминофора, усиленному стеклянной ПО/1ЛОЖКОЙ 7, судят о наличии в проводнике 10 переменного или импульсного напряжения. По интенсивности свечения судят дополнительно о величине амплитуды контролируемого напряжения. Предложенный сигнализатор напряжения характеризуется высокой экономичностью. ормула изoбpeteния Сигнализатор напряжения, содержащий установленный в корпусе пъеэоэлемент с двумя контак.-ными пластинами и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью расширэния функциональных возможностей и повыщения удобства эксплуатации, в нем блок регистрации изготовлен в виде стеклянной подложки из скрепленных яруг с другом и полированных с торцов активных оптических волокон, первая контактная пластина выполнена магиитопровооящей, а на вторую последовательно нанесены слой люминофора, прозрачная токопроводящая пластина и стеклянная подложка блока регистрации, причем магнитолроводяшая пластина ггье эоэлемента диэлектрически связана с прозрачной токопроводящей пластинЫ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 571758, кл. Q О1 R 19/ОО, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 498561, кл. G; О1 R 19/ОО, 1972 (прототип).