Жидкостное коммутационное устройство Советский патент 1981 года по МПК H01H29/00 

I

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам коммутационной техники, предназначенным для использования в автоматике, телемеханике, технике проводной связи и измерений, приборостроении.

Известны коммутационные устройства, содержащие герметический контакт (гёркон), контактирующие поверхности которого смочены ртутью 1 .

В устройствах подобного типа использование ртути только способствует снижению числа вреднЕ)1х колебаний контактных стержней при замыкании последних. При этом со временем ртуть разбрызгивается и перестает служить своему назначению.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для коммутаций электрических цепей, содержащее герметизированный корпус, внутри которого находятся токопроводящая жидкость и контакты, а с внешней стороны установлен ультразвуковой прообразовгггель управляющего сигнала (2|.

Пере%кмцение токопроводящей жидкости в указанном устройстве осуществляется под

действием радиационного давления, порожденного ультразвуковыми колебаниями, при этом перемещение жидкости весьма незначительно, что затрудняет одновременную коммутацию больщого числа цепей. Кроме того, даже незначительные внешние возмущения могут повлечь нарущение работы устройства из-за смещения токопроводящей жидкости, от локального пятна ультразвуковых волн. .

Цель изобретения - повыщение быстродействия и расширение функциональных

10 возможностей.

Указанная цель достигается тем, что жидкостное коммутационное устройство, содержащее герметизированный корпус, внутри которого находится токопроводящая жидкость и контакты, а с внешней стороны ус15тановлен ультразвуковой преобразователь управляющего сигнала, снабжено капиллярной трубкой с дополнительными контактами, герметично проходящей через корпус так, что одна часть трубки расположена с внешней стороны корпуса, а другая - внутри его, при этом .внешняя часть трубки имеет глу.хой конец, а внутренняя часть трубки сообщается с внутренней полостью корпуса и

имеет открытый конец, который ориентирован напротив ультразвукового преобразователя управляющего сигнала и отделен от него эластичной диафрагмой.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит герметизированный корпус 1, внутри которого расположены контакты 2 и 3 и токопроводящая жидкость 4. Капиллярная трубка 5 герметично при помоЩ)/ прокладки 6 установлена в корпусе 1. В капиллярной трубке 5 расположена группа дополнительных контактов 7-И. Свободный от жидкости объем корпуса 1 и трубки 5 заполнен газом 12. Ультразвуковой преобразователь управляющего сигнала установлен с внешней стороны корпуса 1 и состоит из излучателя 13 и вибратора 14. Открытый конец капиллярной трубкИ 5 отделен От вибратора 14 эластичной диафрагмой 15.

Устройство работает следующим образом.

При появлении управляющего сигнала возникают ультразвуковые колебания вибратора 14, который сообщает ультразвуковые колебания жидкости капиллярной трубке 5, при этом происходит поднятие токопроводящей жидкости практически по всей длине трубки 5 под действием ультразвукового Капиллярного эффекта. Поднятие токопроводящей жидкости в трубке 5 осуществляет замыкание группы контактов 7-И, а также сжатие газа 12. В корпусе 1 уровень токопроводящей жидкости понижается, за счет чего происходит размыкание контактов 2 и 3. Это явление обусловлено тем, что вибратор 14 преобразователя вызывает радиальные колебания и в его стенках капиллярной трубки 5 устанавливается стоячая волна, благодаря которой жидкость из корпуса 1 подается в капиллярную трубку 5 до установления равновесия газовой и жидкой сред. Поэтому вибратор 14 следует устанавливать так, чтобы передать необходимые колебания жидкости в трубке 5. При прекращении действия управляющего сигнала ультразвуковые колебания, жидкости исчезают, происходит перемещение жидкости в первоначальное положение под действием сжатого газа 12, размыкание контактов 7-11 и замыкание контактов 2 и 3.

В предлагаемом устройстве по сравнению с известными за счет отсутствия подвижных

механических деталей обеспечивается стабильность работы и большое (практически неограниченное) число коммутаций, кроме того, обеспечивается одновременная коммутация большого количества цепей и больших электрических нагрузок (ток, напряжение)

за счет выбора оптимального расстояния между контактами, простота конструкции и высокое быстродействие, надежная коммутация при внешних вибрационных воздействиях, так как аномально высокое поднятие жидкости происходит только за счет ультразвукового капиллярного эффекта.

Формула изобретения

Жидкостное коммутационное устройство,

содержащее герметизированный корпус, внутри которого находятся токопроводящая жидкость и контакты, а с внешней стороны установлен ультразвуковой преобразователь управляющего сигнала, отличающееся тем,

что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, устройство снабжено капиллярной трубкой с дополнительными контактами, герметично проходящей через корпус так, что одна часть трубки расположена с внешней стороны корпуса, а другая - внутри его, при этом внеш-, няя часть трубки имеет глухой конец, а внутренняя часть трубки сообщается с внутренней полостью корпуса и имеет открытый конец, который ориентирован напротив ультразвукового преобразователя управляющего

сигнала и отделен от него эластичной диафрагмой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 4047135, кл. 335-58,

2.Авторское свидетельство СССР

№ 524241, кл. Н 01 Н 29/00, 1974 (прототип).