Путевой переключатель Советский патент 1982 года по МПК H01H36/00 

(54) ПУТЕВОЙ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, в частности, для контроля положения регулирующих органов механизмов, перемещающихся в герметичных объемах, например, в аппаратах химической, нефтяной, горнодобывающей и т. д. промышленности.

Известные путевые включатели, в конструкцию которых введены обмотка подмагничивания, внутри которой размещен геркон, которая в процессе работы выключателя создает магнитное поле, компенсирующее поле постоянного магнита. При этом сам геркон замыкается лищь на короткое время, необходимое для перевода выключателя из выключенного состояния во включенное и обратно, хотя сам выключатель может оставаться во включенном состоянии неограниченно долгое время 1, 2.

Недостатками указанных устройств являются недостаточная надежность работы и нестабильность таких характеристик, например, как чувствительность, петля гистерезиса, точность в условиях сильных колебаний температуры и при наличии сторонних магнитных полей. Наличие больщих температурных колебаний сильно изменяет магнитодвижущую силу постоянных магнитов, а вместе с ней и параметры путевого выключателя.

Известен также путевой переключатель, содержащий катущку возбуждения цилиндрической геометрии, охватывающую подвижный управляющий элемент, и подключенную к источнику постоянного тока катущку подмагничивания, геркон, расположенный параллельно осям обеих катущек, и блок

10 формирования сигналов 3.

Недостатком известного устройства является ограниченная чувствительность, определяемая как величиной тока возбуждения, так и минимально возможным расстоянием от геркона до управляющего элемен15та, которое увеличено в известном устройстве на величину, равную толщине обмотки подмагничивания, внутри которой размещен геркон.

20 Цель изобретения - повышение чувствительности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в путевом переключателе катущки возбуждения и подмагничивания установлены соосно, а геркон расположен, по крайней мере. частично непосредственно на наружной поверхности катушки возбуждения. Катушки возбуждения и подмагничивания могут быть выполнены идентично, размешены одна возле другой вдоль обшей оси, а геркон расположен симметрично относительно плоскости, разделяюшей их смежные торцы, катушка возбуждения может быть охвачена с зазором катушкой подмагничивания, а геркон установлен в указанном зазоре. На фиг. 1 приведена функциональная схема выключателя; на фиг. 2 - и 3 - варианты выполнения датчика. Функциональная схема выключателя содержит датчик 1, блок 2 формирования сигналов и источник 3 питания. Датчик путевого выключателя содержит геркон 4, расположенный по первому варианту на поверхности катушки 5 возбуждения и катушки 6 подмагничивания вдоль их образуюшей, симметрично относительно плос кости, разделяюшей их смежные торцы. Катушки 5 и 6 цилиндрической геометрии размешены соосно и охватывают подвижный управляюший элемент 7. По второму варианту геркон 4 расположен в зазоре между катушками 5 и 6, расположенными коаксиально друг по отношению к другу. Второй вариант имеет некоторое преимушество перед первым в том, что обеспечивает работу выключателя при меньших токах подмагничивания, так как геркон в нем расположен внутри катушки подмагничивания. Выключатель работает следуюшим образом. При отсутствии управляюшего элемента 7 катушка 6 подмагничивания обесточена и по катушке 5 возбуждения протекает ток, который создает в месте расположения геркона 4 магнитное поле, недостаточное для срабатывания последнего. При вхождении ферромагнитного управляющего элемента 7 в зону расположения катушек датчика уменьшается полное сопротивление магнитной цепи, содержашей магнитную цепь геркона, ферромагнитный элемент и воздушный зазор между ними. Источником магнитодвижушей силы в этой цепи является катушка возбуждения. Уменьшение полного магнитного сопротивления приводит к тому, что магнитная индукция в зазоре между контактами геркона увеличивается и они замыкаются. При этом включается поляризованное реле контроля в блоке 2, сигнализирующее о нахождении управляюшего элемента 7 в точке контроля, одновременно блок 2 подключает к источнику 3 питания катушку 6 подмагничивания, магнитное поле которой компенсирует поле катушки 5 возбуждения, в результате чего геркон 4 размыкается, а реле контроля остается во включенном состоянии. При выводе управляюшего элемента 7 из катушек 5 и 6 поток, создаваемый катушкой 5 возбуждения, уменьшается, разность потоков катушки подмагничивания и катушки возбуждения увеличивается и под действием преобладающего потока катушки 6 подмагничивания геркон 4 замыкается. При этом реле контроля в блоке 2 выключается, обесточивая катушки 6 подмагничивания, что приводит к размыканию геркона 4. Путевой выключатель возвращается в исходное выключенное состояние. Чувствительность переключателя определяется током, протекающим по обмотке подмагничивания, и минимальным расстоянием между герконом 4 и элементом 7. Чем меньше величина этого расстояния, тем больше величина изменения магнитного сопротивления системы геркон-воздушный зазор - возбуждающий элемент при одном и том же перемещении управляющего элемента 7, тем выше чувствительность переключателя. По сравнению с известным минимальное расстояние между герконом 4 и управляюшим элементом 7 в предлагаемом устройстве меньше на величину, равную толщине катушки подмагничивания, что и обеспечивает его более высокую чувствительность. При реализации на практике предлагаемой конструкции путевого переключателя и конструкции известного устройства было достигнуто увеличение чувствительности переключателя в 1,5 раза. Формула изобретения 1.Путевой переключатель, содержащий катушку возбуждения цилиндрической геометрии, охватывающую подвижный управляющий элемент, и подключенную к источнику постоянного тока катущку подмагничивания, геркон, расположенный параллельно осям обеих катущек, и блок формирования сигналов, отличающийся тем, что с целью повышения чувствительности, в нем катушки подмагничивания и возбуждения установлено соосно, а геркон расположен, по крайней мере, частично непосредственно на наружной поверхности катушки возбуждения. 2.Переключатель по п. .1, отличающийся тем, что в нем катушки подмагничивания и возбуждения выполнены идентично, раз мешены одна возле другой вдоль общей оси, а геркон расположен симметрично относительно плоскости, разделяющей их смежные торцы. 3.Переключатель по п. 1, отличающийся тем, что в нем катушка возбуждения охвачена с зазором обмоткой подмагничивания, а геркон установлен в указанном зазоре.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 362789, кл. G 01 Р 13/00, 1971.

.

v-f

1

Фиг.г

У//////7

--У7///7/Л

W//////A с :

У//уУ///А

Фг/г.д