Концевой выключатель

Союэ Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваМПК 31 17/80 20,1.1969 ( 1307590/24-7инением заявкиЗаявлено ис риоритет Комитет ло делам эобретений и открытий при Совете Министров СССРвано 15,1,1971, Бюллетень5 бликования описания 23,111.1971 УДК 621.316.544.1(088.8 лик Авторызобретени кий Г, М. Авсеев, И. С. Боград, А. С. Волин и Н. явител КОН ВЫКЛЮЧАТЕ датчика обоихВыходная обмотключена ко вхова, а другим -5 мутпрующсгопульсов, котораже подключенаустройства.На чертеже п0 схема описыва магнитов а датчик ду перекл к средней апряжени через фа ко входскомпенсированы. а одним концом подючающего устройстточке обмотки комя генератора имзовый детектор таку переключающего Выключатель состоит из источника питанияИП, подключаемого к сети переменного тока, генератора импульсов Г с выходным транс форматором Тр, фазового детектора ФД, выходного переключающего устройства ПУ и чувствительного элемента, выполненного в виде магнптомодуляционного датчика ММД продольного поля, снабженного двумя по стояннымп магнитами Л 1 и Л 1. Датчик ММДи магниты М 1 и Л 12 заключены в немагнитный корпус, устанавливаемый у контролируемого объекта.Магпитомодуляцпонный датчик выполнен 25 на двух полузопдах ПЗ, составляющих разомкнутый магнитопровод. На каждом полузонде намотана распределенная по его длине обмотка, соответственно ОВ, и ОВ Оба полузонда обхватывает выходная обмотка ВО, также рас пределенная по всей длине полузондов,Изобретение относится к области средств шахтной автоматики.Известны бесконтактные концевые выключатели, содержащие источник питания, генератор импульсов, переключающее устройство и чувствительный элемент, выполненный в виде рамки-антенны и включенный в цепь колебательного контура либо обратной связи генератора, Однако такие выключатели не обеспечивают необходимой чувствительности, а значительные габариты чувствительного элемента затрудняют его установку в местах контроля, Кроме того, на чувствительность этих выключателей влияют длина кабеля, соединяющего чувствительный элемент и электроннорелепный блок, и условия окружающей среды вследствие работы генератора в режиме, близком и срыву колебаний. Такой режим работы генератора делает выключатели непомехоустойчивыми. Устойчивый же режим работы генератора резко снижает чувствительность выключателей.Предлагаемый выключатель отличается от известных тем, что чувствительный элемент выполнен в виде двух постоянных магнитов разной энергии, ориентированных разноименными полюсами один к другому, и магнитомодуляционного датчика продольного поля, установленного между магнитами параллельно осям их намагничивания так, что в зоне редставлена принцппиалмого выключателя,Обмотки ОВ, и ОВ включены дифференциально, т. е. последователяо н стрсчпо, и яВляются Ооыоткамп Возоуэкдепп 5 Датчика Л 1 МД. Обмотка В, трансформатора Тр генератора Г питает обмотки ОВ, и ОВ, переменным током такой амплитуды, что материал сердечников полузопдов периодически доводитс 51 до состояп 51, Олпзкого и магииному насыщению.Переменный ток, протекающй по обмоткам возбуждения датчика ММД, в любой момент времени создает в сердечниках полузондов два одинаковых по вели пше, но противоположных по направлению магнитных поля, так как потоки в сердечниках направлены встречно. Указанное включение обмоток возбуждения необходимо для того, чтобы э,д,с. в измерительной (выходной) обмотке ВО была равна нулю при отсутствии постоянного магнитного поля, воздействующего па датчик. Датчик ММД является датчиком продольного поля и измеряет (реализует) - составляющую вектора магнитного поля, которая параллельна его сердечникам (полузондам), но не реагирует на составляющую, перпендикулярную полузондам, так как проекция вектора напряженности, перпендикулярного продольной оси полузондов, на продольные оси сердечников равна нулю. При воздействии на датчик ММД постоянным магнитным полем так, что продольная составляющая вектора этого поля на продольную ось датчика отлична от нуля, последняя создает изменение магнитного поля каждого сердечника, под действием которого появляется дополнительное изменение в сердечниках магнитной индукции, В результате дополнительного изменения индукции в обмотке ВО индуктируется э.д.с. удвоенной частоты, фаза которой зависит от знака воздействующего постоянного поля. Величина э,д.с. удвоенной частоты в широких пределах изменяется прямо пропорционально величине проекции вектора поля на продольную осьдатчика.Постоянные магниты М и М магнитомодуляционного датчика расположены по обе стороны на разных расстояниях от него таким образом, что пх осп намагничивания параллельны сердечникам полузондов, Кроме того, магниты сориентированы один к другому разноименными полюсахи. Таким образом, продольные составляющие векторов напряженности обоих магнитов, воздействующие на датчик, в его сердечниках направлены встречно, т. е, датчик включен в магнитную цепь дифференциально. Так как оси намагничивания магнитов параллельны продольной оси датчика ММД, то продольное поле магнитов используется максимально.Параметры магнитной системы выбраны таким образом, что при отсутствии внешних воздействующих ферромагнитных масс суммарный поток (напряженность) от продольных составляющих потока магнитов, замыкающий 60 65 Если переключающее устройство имеет фазочувствительную схему, то, воздействуя той или иной полярностью магнита, укрепленного на контролируемом объекте, можно определить направление движения объекта. Кромегого, если вместо переключающего устройства ся через полузонды датчика и воздушные нутп, равен пулю.Выходная обмотка датчика МЛ 1 Д включенаодшм концом на среднюю точку обмотки ОК5 коммутирующего напряжения трансформатора Тр, подключенной па фазовый детектор ФД, и друпв концом соединена пепосредствепо со входом переключающего устройства ПУ, связанного с фазовым детектором ФД, т. е.10 выходной сигнал магнптомодуляцпошого датчика, детектируясь при помощи фазового детектора ФД, поступает на вход переключающего устройства ПУ. Конденсатор С сглажиВает пульсации выпрямленного напряжения, 15 Фазовый детектор выполнен таким образом,что он пропускает только кратные второй гармонике частоты и пе пропускает нечетные гармоники. Кроме того, он снабжен устройством установки нуля, при помощи которого можно дополнительно регулировать чувствительность выключателя. Применение фазового детектора кратных частот позволяет предъявлять менее жесткие требования к датчику ММД при его изготовлении, т. е. э.д.с, основной частоты на выходе обмотки ВО, которая может иметь место вследствие неидентичности магнитных свойств, отклонения геометрических параметроь полузондов и отклонения числа витков обмоток возбуждения, не поступает на вход переключающего устройства ПУ, что дает возможность выделять только полезный сигнал.Магнитная энергия магнита М, намногоменьше, чем магнита М, что дает возможность расположить магнит Л 1 значительно ближе к датчику ММД, чем магнит М 2 и, таким образом, влиять контролируемым объектом только на поле рассеяния магнита М.Выключатель работает следующим образом, При отсутствии внешнего воздействия фер ромагнитпой массы (или постоянного магнитного поля) на поток рассеяния магнита Л 12 выходной сигнал с обмотки ВО равен нулю.При воздействии на ноток рассеяния магнита М, (на выключатель) ферромагнитной мас сы контролируемого объекта или постоянногоиа пита, укрепленного на этом объекте (если необходимо иметь очень большие рабочие зазоры), на датчик ММД воздействует разность потоков обоих магнитов. Поскольку датчик очень чувствителен, то в выходной обмотке ВО появляется некоторая э.д.с., которая, детектируясь, поступает на вход переключающего устройства, которое срабатывает при определенных значениях выходного сигнала собмотки ВО.Таким образом, выключатель может работать как от ферромагнитных масс контролируемого обьекта, так и от воздействия внешнего постоянного поля.29330 Составитель В, Ягнятинскийченко Техред А. А. Камышникова Корректор Г. С. Мухина дактор А. Ю, Пей Изд.260ЦНИИПИ Комите Заказ 601/2 Тираж 473по делам изобретений и открытий при Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 ь 5 Подписное овете Министров СССРТипография, пр. Сапунова, 2 включить измерительный прибор, то выключатель может быть использован в качестве магнитометра.Такое выполнение выключателя позволяет повысить его чувствительность к ферромагнитш.1 м массам, уменьшить габариты и исключить влияние длины соединительного каоеля иа чувстВитсльность. Предмет изобретения Концевой вьпслючатель, содержащий источник питания, генератор импульсов, переключающее устройство и чувствительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышенця чувствительности и умепьшеш 1 я габаритов, чувствительный элемент выполнен в виде двук цостояцшяк магнитов разной энергии, ориецтированнык разноименными полюсами один к 5 другому, и магнитомодуляционного датчцкапродольного поля, установленного между магнитами параллельно осям и: намагничивания та, что в зоне датчика ото обои магнитов скомпенсированы, причем выходная обмот ка датчика одним концом подключена ко вкоду переключающего устройства, а другим - к средней точке обмотки коммутирующего напряжешия генератора импульсов, которая через фазовьш детектор также подключена ко 15 взводу переключающего устройства.