Коммутирующее устройство взрывозащищенное

Авторы патента:

H01H36/00 - Переключатели, приводимые в действие изменением магнитного или электрического поля, например изменением относительного положения магнита и переключателя, путем экранирования

Владельцы патента RU 2501113:

Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Саратовгазприборавтоматика" (RU)

Изобретение относится к устройствам коммутации электрических цепей и может быть использовано в качестве бесконтактного пульта управления в системах автоматического управления технологическими процессами в газовой и нефтяной промышленности во взрывоопасных зонах. Коммутирующее устройство взрывозащищенное содержит взрывозащищенную оболочку (1) из магнитопроницаемого материала, матрицу (2) с «n» автономными магниточувствительными элементами (3), схему обработки сигналов (4), включающую амплитудный селектор-формирователь (5), шифратор (6) и дешифратор (7), а также единый переносной постоянный магнит (8). Технический результат - повышение зоны чувствительности и увеличение степени взрывозащиты. 1 ил.

Известно большое количество коммутирующих устройств, панели управления которых отличаются в частности, составляющими их чувствительными элементами и принципами действия:

- герконы в совокупности с магнитом;

- емкостные, индуктивные датчики;

- оптические, основанные на прерывании или ослаблении светового потока;

- на основе пьезоэффекта;

- сенсорные, псевдосенсорные датчики;

- магниточувствительные панели с подвижными магнитами. Устройства могут приводиться в рабочее состояние путем нажатия на клавиши клавиатуры панели управления, контактные и бесконтактные - с помощью световых указок, изменяющегося магнитного поля.

Среди других характерных особенностей необходимо отметить взрыво- и пожарозащищенность, технологичность, точность, целенаправленность, надежность срабатывания и другие.

Так, в коммутирующем устройстве по а.с. №609139 (кл. H01H 36/00, бюл. №20, 1978 г.) в качестве магниточувствительных элементов, из которых состоит панель управления, используются герконы, взаимодействующие с подвижными постоянными магнитами, расположенными между герконами и местами приложения контактных усилий в сплошном корпусе, выполненном из упругого электроизоляционного немагнитного материала.

Положительным эффектом изобретения является упрощение конструкции.

Наиболее близким техническим решением является коммутирующее устройство по а.с. №775778 (кл. H01H 36/00, бюл. №40, 1980 г.).

В данной конструкции для повышения надежности части упругого электроизоляционного немагнитного корпуса со стороны приложения усилий выполнены в виде выступов, заключающих в себе магниты.

Недостатком рассмотренных конструкций является малая зона чувствительности - от 2 до 5 мм, которая ограничивает толщину применяемой взрывозащищенной немагнитной оболочки, что не позволяет размещать подобные устройства во взрывоопасной зоне.

Целью предлагаемого изобретения является повышение зоны чувствительности и увеличение степени взрывозащиты.

Указанная цель достигается тем, что в коммутирующем устройстве взрывозащищенном, содержащем взрывозащищенную оболочку из магнитопроницаемого материала, матрицу с «n» автономными магниточувствительными элементами, размещенными внутри взрывозащищенной оболочки в непосредственной близости к ее лицевой поверхности, «n» электромеханических элементов типа кнопок, расположенных на лицевой поверхности взрывозащищенной оболочки с подвижными постоянными магнитами, воздействующими на соответствующие «n» автономные магниточувствительные элементы при нажатии на кнопки, схему обработки сигналов,

«n» электромеханических элементов типа кнопок выполнены в виде нанесенных на лицевую поверхность взрывозащищенной оболочки символов, определяющих зоны срабатывания «n» автономных магниточувствительных элементов, а подвижные постоянные магниты выполнены в виде единого переносного постоянного магнита, схема обработки сигналов представлена в виде амплитудного селектора-формирователя, шифратора и дешифратора, причем входы шифратора соединены с выходами амплитудного селектора-формирователя, входы которого связаны с «n» автономными магниточувствительными элементами, а выходы шифратора - с соответствующими входами дешифратора, выходы которого соединены с исполнительными устройствами.

Анализ патентных, информационных и каталожных материалов по коммутирующим устройствам взрывозащищенным по фондам областной универсальной научной библиотеки г.Саратова позволяет сделать выводы, что предлагаемое изобретение не известно из уровня техники, т.е. оно является новым.

Кроме того, предлагаемое устройство не следует явным образом из уровня техники, т.е. имеет изобретательский уровень.

Отсутствие в предлагаемой конструкции электромеханических элементов типа кнопок и выполнение их в виде нанесенных на лицевую поверхность взрывозащищенной оболочки символов, определяющих зоны срабатывания магниточувствительных элементов, способствует сохранению в целостности взрывозащищенной оболочки, что приводит к увеличению степени взрывозащиты устройства.

Кроме того, выполнение подвижных постоянных магнитов в виде единого переносного постоянного магнита, а схемы обработки сигналов - в виде амплитудного селектора-формирователя, шифратора и дешифратора приводит к повышению зоны чувствительности до нескольких сантиметров, что позволяет использовать устройство для передачи команд вовнутрь взрывозащищенной оболочки толщиной несколько сантиметров и исключает возможность одновременного срабатывания двух и более магниточувствительных элементов, т.к. выбирается магниточувствительный элемент, электрический сигнал которого максимален. Следует также подчеркнуть, что выполнение схемы обработки сигналов в виде амплитудного селектора формирователя, шифратора и дешифратора также способствует исключению ложных срабатываний от воздействия паразитных магнитных полей, существующих в окружающем пространстве.

Это отличает предлагаемую конструкцию от известных по высокой зоне чувствительности и большой степени взрывозащиты.

Таким образом, предлагаемое коммутирующее устройство взрывозащищенное обладает промышленной полезностью.

Устройство представлено на чертеже.

Коммутирующее устройство взрывозащищенное содержит взрывозащищенную оболочку 1 из магнитопроницаемого материала, матрицу 2 с «n» автономными магниточувствительными элементами 3, схему обработки сигналов 4, включающую амплитудный селектор-формирователь 5, шифратор 6, дешифратор 7, а также единый переносной постоянный магнит 8.

Коммутирующее устройство взрывозащищенное работает следующим образом.

Принцип действия предлагаемого устройства заключается в преобразовании уровня постоянного магнитного поля, наведенного переносным постоянным магнитом 8 на магниточувствительный элемент 3 в электрический сигнал с последующим выделением полезного сигнала амплитудным селектором-формирователем, шифратором 6 и дешифратором 7, входящим в схему обработки сигнала 4 в цифровой двоичный код, однозначно идентифицирующий выбранное исполнительное устройство, т.е. адрес коммутируемой цепи. Магниточувствительные элементы 3 размещены в «n» ячейках матрицы 2 и каждый символизирует некий логический элемент. При необходимости активизировать один из магниточувствительных элементов 3, переносный постоянный магнит 8 приближают к соответствующему символу, нанесенному на лицевую поверхность взрывозащищенной оболочки 1. При этом на все магниточувствительные элементы 3 будет действовать, в разной степени, магнитное поле переносного постоянного магнита 8. Но, поскольку расстояние от переносного постоянного магнита 8 до каждого магниточувствительного элемента 3 разное, уровень электрического потенциала тоже будет разным. Электрический сигнал с магниточувствительных элементов 3 поступает на входы амплитудного селектора-формирователя 5 и далее - на входы шифратора 6, с выходов которого - на входы дешифратора 7 схемы обработки сигналов 4, выбирающей максимальное (минимальное) значение уровня сигнала и формирующей его адрес в цифровом двоичном коде. Далее полученная цифровая комбинация поступает на соответствующее исполнительное устройство, согласно выбранному алгоритму работы.

В настоящее время изготовлен и испытан опытный образец панели размером 4×5 ячеек с рабочей зоной срабатывания более 30 мм в составе разработанной фирмой изделия для газодобывающих скважин СУФАиКО (станция управления фонтанной арматурой и клапаном-отсекателем). Испытания подтвердили полное достижение целей, которые были поставлены перед данным устройством.

Коммутирующее устройство взрывозащищенное, содержащее взрывозащищенную оболочку из магнитопроницаемого материала;
матрицу с «n» автономными магниточувствительными элементами, размещенными внутри взрывозащищенной оболочки в непосредственной близости к ее лицевой поверхности; «n» электромеханических элементов типа кнопок, расположенных на лицевой поверхности взрывозащищенной оболочки с подвижными постоянными магнитами, воздействующими на соответствующие «n» автономные магниточувствительные элементы при нажатии на кнопки, схему обработки сигналов,
отличающееся тем, что «n» электромеханических элементов типа кнопок выполнены в виде нанесенных на лицевую поверхность взрывозащищенной оболочки символов, определяющих зоны срабатывания «n» автономных магниточувствительных элементов, а подвижные постоянные магниты выполнены в виде единого переносного постоянного магнита, схема обработки сигналов представлена в виде амплитудного селектора формирователя, шифратора и дешифратора, причем входы шифратора соединены с выходами амплитудного селектора-формирователя, входы которого связаны с «n» автономными магниточувствительными элементами, а выходы шифратора - с соответствующими входами дешифратора, выходы которого соединены с исполнительными устройствами.

Емкостной сенсорный элемент (10) содержит основание (1) в виде пленки или пластины, которое сформировано из изолирующего материала и имеет гибкую или пространственную форму, электрод (2) обнаружения, расположенный по меньшей мере на части одной поверхности основания (1) и сформированный из светопропускающего проводящего слоя, содержащего углеродную линейную наноструктуру, такую как углеродная нанотрубка, и выводной провод (3), являющийся выводом от электрода (2) обнаружения.

Электродвигатель // 2476977

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромагнитным приводам исполнительных механизмов, и может быть использовано для поворота исполнительного механизма на заданный угол с фиксацией в крайних положениях.

Выключатель мгновенного действия // 2466474

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для коммутации электрических цепей при изменении положения исполнительных механизмов. .

Магнитное коммутационное устройство // 2450383

Изобретение относится к магнитному коммутационному устройству, содержащему первый коммутационный механизм, снабженный подвижным магнитом, соединенным с контактной перемычкой, и второй коммутационный механизм, снабженный магнитом, который соединен с подвижным коммутационным органом.

Магнитоуправляемый коммутатор // 2444804

Изобретение относится к высокочастотной технике коммутации сигналов радиочастоты и может быть использовано в качестве энергонезависимого антенного коммутатора, который содержит корпус с расположенными в нем магнитоуправляемым контактом (герконом) и постоянным магнитом, выполненным с возможностью углового перемещения в вертикальной плоскости.

Сконфигурированный сенсорный переключатель // 2383959

Контроллер для управления транспортным средством // 2349981

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в системах для управления транспортными средствами, в частности в качестве устройства, задающего по команде машиниста режим работы силового оборудования.

Селективный датчик контроля изделий // 2346349

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов в машиностроении и предназначено для контроля положения неметаллических изделий и исполнительных органов технологического оборудования без механического контакта с ними.

Датчик контроля положения изделий // 2343540

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов в машиностроении и предназначено для контроля положения металлических изделий и исполнительных органов технологического оборудования без механического контакта с ними.

Клавишный переключатель // 2321094

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам коммутации электрических цепей. .

Способ определения положения объекта из магнитного материала и устройство для его реализации // 2510888

Изобретение относится к области коммутационной техники, а именно к способам и устройствам, позволяющим определять положение объекта из магнитного материала, управлять постоянным магнитным полем в трех плоскостях. В способе определения положения объекта из магнитного материала, включающем использование корпуса из немагнитного материала, магнита, создающего постоянное магнитное поле хотя бы одного магнитоуправляемого элемента, расположенного хотя бы в одной плоскости, организацию взаимодействия между магнитоуправляемым элементом и магнитным полем хотя бы в одной плоскости, дополнительно создают в корпусе из немагнитного материала камеру с крышкой, последнюю наполняют демпфирующей жидкостью, а постоянный магнит выполняют в виде тела вращения с диаметральной намагниченностью и размещают в камере в свободном состоянии, способным вращаться хотя бы в одной плоскости, обеспечивают доступ объекта к корпусу в трех плоскостях, регистрируют изменение ориентации постоянного магнита хотя бы в одной плоскости, а тело вращения выполняют в виде шара либо в виде цилиндра, либо в виде диска, либо в виде кольца. Технический результат - возможность определения положения объекта из магнитного материала в трех плоскостях, повышение виброустойчивости и надежности в эксплуатиции, расширение функциональных возможностей, универсальность и простота в применении.2 н. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Бесконтактный избирательный переключатель // 2550572

Настоящее изобретение относится к бесконтактному переключателю, применяемому в лифте или автоматической двери. Бесконтактный избирательный переключатель содержит два сенсорных блока (10), расположенных друг против друга с зазором (12), множество сенсоров (S), установленных в линию на поверхностях сенсорных блоков. Сенсоры (S) выполнены с возможностью считывания направления, длины и скорости движения при движении пальца человека по зазору (12). Достигается упрощение установки и электропроводки, создание безопасного с гигиенической точки зрения переключателя, не создающего риска заражения и позволяющего людям без физических недостатков пользоваться переключателем, не касаясь его, создание безопасного переключателя, который не может срабатывать неправильно в случае ошибочного прикосновения, которое может произойти в том случае, когда инвалиды по зрению или другие люди с физическими недостатками нащупывают переключатель. 3 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ мониторинга перемещения объекта из магнитного материала и устройство для его реализации // 2571002

Способ мониторинга перемещения объекта из магнитного материала включает использование постоянного магнита, который устанавливают неподвижно. При этом взаимодействие между хотя бы одним магнитоуправляемым контактом и постоянным магнитным полем осуществляют в плоскости, расположенной параллельно оси магнита, а хотя бы один магнитоуправляемый контакт размещают таким образом, чтобы его чувствительная зона находилась в постоянном магнитном поле, обеспечивая доступ объекта из магнитного материала к постоянному магнитному полю хотя бы в одной из плоскостей, расположенных со стороны полюсов магнита. Технический результат - повышение надежности позиционирования положения объекта из магнитного материала и расстояния до него бесконтактным способом. 2 н. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Регулируемая магнитная мишень // 2574717

Изобретение относится к области электротехники. Техническим результатом является расширение арсенала технических средств для создания магнитов, обладающих напряженностью и однородностью в продольном направлении магнитного поля. Устройство содержит клапан, расположенный в корпусе и снабженный заслонкой, соединенной со штоком клапана, магнитную мишень, соединенную со штоком клапана и содержащую цилиндрический трубчатый корпус (24) с открытым концом, в котором частично высверлен канал. Неподвижный магнит (28) установлен в канале напротив открытого конца, а подвижный магнит (30) расположен в канале между неподвижным магнитом и открытым концом. В канал входит регулировочный элемент (26), контактная поверхность которого сцепляется с подвижным магнитом (30). Магниты предназначены для приведения в действие бесконтактного переключателя с датчиком, реагирующим на магнитное поле. При этом бесконтактный переключатель неподвижно установлен снаружи корпуса. Когда регулировочный элемент (26) аксиально смещен, контактная поверхность вызывает соответствующее смещение подвижного магнита (30) относительно неподвижного магнита (28), в конечном итоге вызывая распространение магнитного поля каждого магнита в радиальном направлении, вдоль продольной оси каждого магнита. Неподвижный и подвижный магниты могут быть аксиально намагниченными самарий-кобальтовыми магнитами, или аксиально намагниченными неодимовыми магнитами. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Способ организации управляющего воздействия на коммутирующий элемент датчика для локации объекта в зоне контроля и датчик для локации объекта в зоне контроля на его основе // 2591183

Изобретение касается определения нахождения объекта в контролируемой зоне, при этом объекты могут быть выполнены из различных материалов. Способ организации управляющего воздействия на коммутирующий элемент датчика для локализации объекта в зоне контроля включает использование приемной гильзы, упругой втулки, коммутирующего элемента, соединенного с кабелем воздействующего элемента, создание чувствительной зоны и позиционирование объекта контроля, путем воздействия объекта на приемную гильзу, вызывая изгиб упругой втулки, обеспечивая соответствие степени изгиба упругой втулки величине сдвига коммутирующего элемента относительно воздействующего элемента. При этом упругую втулку выполняют с возможностью её жесткого закрепления с одной стороны и соединения с приемной гильзой с другой стороны. Кабель закрепляют фиксатором в крайнем положении упругой втулки, а коммутирующий элемент с кабелем устанавливают внутри приемной гильзы так, чтобы воздействующий элемент и коммутирующий элемент находились в чувствительной зоне. Технический результат - исключение сложной механической схемы для датчика контроля положения объектов в зоне контроля для работы в любом пространственном положении в сложных условиях эксплуатации, таких как влажность, запыленность, агрессивная среда и высокая вибрация. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.

Коммутационное устройство с электромагнитным приводом и способ управления коммутационными операциями упомянутого коммутационного устройства // 2594762

Коммутационное устройство (1) содержит: - подвижный (11) и неподвижный (12)контакты, выполненные с возможностью соединения или разъединения во время коммутационной операции коммутационного устройства; - электромагнитный привод (13) с катушкой (131) возбуждения, в которой циркулирует ток (IE) возбуждения, и подвижный сердечник (132), функционально соединенный с подвижным контактом через кинематическую цепь (14), при этом подвижный сердечник приводится в движение между исходным положением (P1) и положением (P2) останова во время коммутационной операции; - средство (16) электропитания, подающее ток возбуждения катушке возбуждения во время коммутационной операции; - сенсорное средство (15), генерирующее измерительные сигналы, указывающие силу тока возбуждения; - средство (17) управления коммутационными операциями, принимающее измерительные сигналы, генерируемые сенсорным средством. Во время выполнения коммутационной операции средство управления: - посылает первый управляющий сигнал средству электропитания, чтобы начать подачу тока возбуждения с первого момента (T1) и далее; - определяет на основании информации, предоставленной измерительными сигналами, второй момент (T2), в который средство электропитания должно прекратить подачу тока возбуждения, причем второй момент имеет место до того, как подвижный сердечник достигнет положения (P2) останова во время движения от исходного положения (P1) к положению (P2) останова; - посылает второй управляющий сигнал средству электропитания, чтобы прекратить подачу упомянутого тока возбуждения с второго момента (T2) и до тех пор, пока подвижный сердечник не достигнет положения останова. Технический результат - создание коммутацищнного устройства с высоким уровнем безопасности и надежности, в котором небольшие, относительно небольшие механические напряжения и вибрации передаются элементам приводной цепи во время коммутации. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.