Контактный гальванометр

 

ССР

Клясс 21е, 1„

М 63377

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано е Бюро изобретении Госллана ири СНК СССР

Г. А. Фильцер

Контактный гальванометр

Заявлено г7 мая 1941 r, в Наркомалектрояро а 3a X 44058 (307163)

Опубликовано 31 марта 1944 года

В приборах, служащих для автоматического регулирования и регистрирования температуры, давления и т. п..величин, часто применяются стрелочные гальванометры, стрелки которых используются для замыкания контактов командной цепи при помощи периодически опускающейся скобы.

1ак как по конструктивным соображениям стрелку гальванометра приходится делать достаточно длинной, а предельный угол ее колебания — большим, то одновременно приходится также увеличивать размеры рамки гальванометра.

Все это ведет к увеличению момента инерции подвижной части гальванометра, а, следовательно, и к увеличению времени успокоенная стрелки гальванометра. Обычно в контактных гальванометрах время успокоения достигает 10 — 15 сек.

Если для од|ноточечных регуляторов указанный выше период контролирования температуры, давления и т. д. не представляет неудобств, тодля многоточечных, при большем числе регулируемых точек, он является неприемлемым. Действительно, если одним прибором регулируется, например, температура в двенадцати печах, то период от одного контроля до следующего должен быть равен 120 — 180 сек.

С другой стороны, контактный гальванометр является| г ппаратом бслее простым и надежным, чем аппарат для той же цели, основанный на применеяии зеркального гальванометра и фотоэлектрического реле. Поэтому применение контактных гальванометроэ в автоматических многоточечных регуляторах весьма| желательно. Однако, необходимым условием для такого применения является быстрота действия гальванометра, которая должна в несколько раз превышать скорость действия обычно применяемых контактных гальванометров.

Для того чтобы максимально увеличить быстроту действия контактного,гальванометра, необходимо, прежде всего, по возможности, уменьшить момент инерциями подвижной части его. В предлагаемом быстродействующем контактном гальванометре это достигается тем, что длинная стрелка заменяется короткой иглой. Это само по себе уменьшает момент инерции подвиж№ 63377 ной части гальванометра и, кроме того, позволяет уменьшить размеры и момент, инерции рамки. Вращающий момент при уменьшении площади рамки и числа витков в ней может значительно уменьшиться, и при слабых токах, с которыми приходится иметь дело при регулировании, угловое перемещение стрелки-иглы будет незначительно. Однако,,вследств|ие того, что длин а иглы очень мала, линейные перемещения:конца иглы и боковых сторон рамки с укрепленными на них контактными пласт инками будут также очень малы и не смогут обеспечить надежного контакта. В предлагаемом контактном тальванометре надежность контакта при слабых токах и малых углах поворота рамки вполне обеспечена. применением особого приспособления в виде "огнутой под углом пластинки или призмы, периодически перемещаемой ai направлении к острию иглыстрелки и поворачивающей евоими гранями отклоненные в ту или другую сторону иглу и рамку гальванометра до замыкания контактов.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на фиг. 1 которого дана общая схема (применительно к д1вухпозиционному регулированию), на фиг. 2 — разрез по линии аб фиг. 1, на фиг. 3 — вид спереди. Видоизмененная. конструкция, применительно к трехпозицион ному регулированию, изображена на фиг. 4 — поперечный разрез, фиг. 5 — вид с переди и фиг. 6 — разрез по вг фиг. 4. На фиг. 7а и 7б изображены две возможных конструкции основной детали указанного приспособленля— подвижной пластинки (или призмы).

На рамке гальванометра, установленной на подвесе между полюсными наконечниками, 2 магнита, укреплены контактные пластинки 1 и электрически связанная с ними пластинка (проволочка), 4 с небольшой металлической стрелкой-,иглой 3 (например, длиною 8 мм и диаметром 0,5 мм). Непосредственно против острия иглы 3 находится острое вертикальное ребро согнутой под углом металлической пластинки 7 (или призмы), укрепленной на пластинке 6, изготовленной из изоляционного материала (например, текстолита ).

Пластинка 7 укреплена на рамке 5, которая подвешена на оси 8 и периодически, при контроле каждой регулируемой почки, совершаетдвижение в сторону рамки гальванометра. При этом острие иглы 3 попадает на одну из наклонных граней пластинки (призмы) 7, в вависимссти от того, в какую сторону повернуто с трие иглы 3.

При дальнейшем движении вперед соответствующая грань пластинки 7 будет отклонять принудительно иглу 3 в ту же сторону, в какую она отклонилась в результате взаимодействия магнитного потока и тока, проходящего по обмотке рамки гальванометрг.

Рамка 5 приводится в движение по направлению к рамке гальванометра электромагнитом 10, якорь которого 9 укреплен на рамке 5.

Обратное движение происходит под действием пружины 11, Цепь, в, которую включена о бмотка электромагнита, периодически замыкается на определенный небольшой промежуток времени (например, на 0,5—

0,8 "ек.) коммутатором многоточечного регулятора.

Даже при самом ничтожном, по величине отклонении иглы 3, она обязательно будет отклонена затем на больший угол гранью пластинки 7. При этом повернется на тот же угол и рамка гальвано метра, ", контакты 1 придут в соприкосновение с упругими пластинками (контактами) 13, укрепленными на текстолитовой пластинке 6.

При замыкании контактами 1 и

13, а также одно временно иглой 3 и пластинкой 7 электрической цепи, сработает электромагнит 14 нли, соответственно, 15 контактора, который замкнет через коммутатор 16 то или другое пусковое реле исполнительного механицизма 17 контролируемой .в данный момент точки.

Контактные пластинки 13 могут быть установлены не на подвижной пластинке 6, а на неподвижных частях гальванометра, но при установке их на пластинке 6 обеспечи— 3 № 63377 вается лучший контакт, так как пластинка 1 и пластинка 13 принудительно перемещаются навстречу друг другу.

При трехпозиционном регулировании или регулировании с гибкой обратной связью, когда при равновесии измерительной системы tB пределах зоны н ечувст вительности должно быть обеспечено бездеиствие исполнительного механизма, плаcTIHHKB 7 заменяется пластинкои 18 с двумя выступающими и движущимися навстречу острию иглы 3

1ертикальными ребрами. Расстояние между этими ребрами должно соответствовг ть зоне нечунстзительнссти гальванометра.

Игла 3, попадая в промежуток между указанными выше ребрами и упираясь во внутреннее ребро, должна, вследствие неустойчивого своего положения, отклониться и отклонить при этом рамку гальвг1нометра в. ту или другую сторону.

Благодаря этому, может замкнуться. та или другая пара пластинок 1 и 13 и будет приведен в действие исполнительный механизм, несмотря нг наличие равнове=ия в измерительной системе регулятора. При трехпозиционном регулировании рамка 5 с пластинкой 6 перемещается электромагнитом не на рамку ггльванометра, а от нее. Чтооы сна при этом приходила в соприкссновение со стрелкой, последняя выполняется в виде стерженька с выступом 19 на конце, снабженным со стороны, обращенной к рамке,,вертикальным заостренным ребром. Контактные пластинки 13, вследствие мгиого размера зазора между пластинкой 6 и рамкой гальванометра, заменяются контактными пластинками 20, соприкасающимися при повороте рамки с контактными пластинками 1 с внешней стороны рамки.

Если плоскость, проходящая черев линию подвеса рамки гальванометра и через ребро выступа 19, совпадает с плоскостью, по которой перемещается ребро внутреннего двугранного угла между ребрами, ограничивающими зону нечувствительности, то рамка, увлекаемаявыступом 19, не может иметь тенденции к поворгчиванию.

П и несовпадении ука занных плоскостей в пределах допуска рамка отведет нить подвеса настолько, чтобы она (в пределах рамки) nepenim в плоскость перемещения внутреннего ребра пластинки (призмы) 19. Угол поворота рамки будет з этом случае равен центральному утлу при радиусе, равном расстоянию от ребрг выступа 19 до линии подвесг, и при дуге круга, равной по длине допуску.. Угол этот настолько незначителен, что не мсжет вызвать замыкания контактов 1 и 13.

При часто IIQBTopHIonIHxcH pä2pax ребра выступа: 19 о внутреннее ребро пластинки 18 ребро выступа 19 может скоро затупиться. Поэтому ргсстояние от в нешнего ребра пластинки 18 до внутреннего ребра должно быть настолько велико, чтобы ребро выступа 19 не могло дойти до внутреннего ребр;. пластинки 18 (фиг. 7 а).

Если зона нечувствительности больше толщины стрелки гг IbBBH0метра, то между вйешними ребргмн пластинки 18 устраивается щель (; параллельными стенками) шириною, равной зоне нечувствительности, и глубиною, превышающей длину перемещения ребрг выступа !

9 (фиг. 7б). При этом в остальном устройство может быть выполнено либо по схеме фиг. 1, либо по "хеме фиг. 4.

Предмет изобретения

1. Контактный гальванометр, о тличающийся тем, что, с целью достижения максимальной быстроты действия, стрелка, электрически связгнная с контактными пластинками 1, укрепленными на боковых сторонах рамки, выполнена iB виде короткой, и тонкой иглы 3, направленной своим острием на .вертикальное ребро изогнутой под углом пластинки 7, периодически перемещаемой в направлении острия иглы 3 и поворачивающей своими гранями отклоненные в ту или другую сторону иглу 3 и рамку ггльванометра до соприкосновения пла№ 63377 стинок 1 е контактами 13, перемещаемыми навстречу пластинкам 1.

2. Видоизменение гальванометра по п. 1, о т л:и, ч а ю щ е е с я тем, что, с целью использования гальва1нометра для трехпозиционногорегулиров ания или регулирования с гибкой связью, вместо пластинки призмы) 7 применена пластинка.18, имеющая в передней части два внешних двугранных угла, высту. пающие вертикальные ребра которых находятся друг or друга на раостоянии, равном зоне нечувствительности.

3. Форма выполнения гальвакометра1 по п. 2, отличающаяся тем, что стрелка гальванометра снабжена выступом 19 с острым вертикальным углом, направленным в сторону рамки и в промежуток между двумя выступающими днугранными углами пластины 18, перемещаемой навстречу указанному ребру выступа 19.

К авторскому свидетельству К 63377

Фиг. 2

Фиг. 3 фиг. 6

Фиг. 5

Отв. редактор Д. А. Михайлов

Техн. редактор М. С. Бондарев

Л45649. Подписано к печати 18/IV 1945 г. Тираж 500 экз. Цена 65 к. Зак, 24

Типография Госпланиздата, ии. Воровского, Калуга

Фиг. 4

Фиг. 7

Х и с

М