МЕМБРАННЫЙ ГЕРКОН

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в автоматике для коммутации электрических цепей, в частности, в низковольтном аппаратостроении.
Известна конструкция ртутного геркона, содержащая герметизированный баллон, в торцах которого закреплены неподвижные контакты, каждый из которых выполнен в виде трубки из электро- и магнитопроводного материала и установленного в ней стержня из немагнитного электропроводного материала, так что между ними имеется капиллярная полость, заполненная ртутью, и подвижный контакт, выполненный в виде сердечника, установленного с возможностью перемещения между неподвижными контактами, причем торцы трубки, стержня и сердечника смочены ртутью, в который введен кольцеобразный элемент, охватывающий стержень и установленный между указанными стержнем и трубкой, так что вдоль стержня и трубки образуются капиллярные каналы, заполненные ртутью, причем поверхность кольцевого элемента, обращенная к подвижному контакту, не смочена ртутью, а остальные части поверхности кольцевого элемента смочены ртутью (см. В.-С.С. Зарецкас, Д.В. Гордеев, Д.П. Патрушев, А.Т. Ротт Магнитоуправляемый контакт. Авторское свидетельство №819837, Бюл. №13, 07.04.81, кл. H01H 21/02 и H01H 1/66). Недостатком известной конструкции является низкий уровень чувствительности (магнитодвижущей силы срабатывания).
Известна также конструкция магнитоуправляемого контакта, состоящая из одного контактного узла, содержащего два ферромагнитных упругих чувствительных элемента, концы которых расположены в противоположных торцах диэлектрического баллона, а контактирующие участки этих упругих чувствительных элементов выполнены гофрированными (см. Ткалич В.Л., Беккер Я.М., Фролкова Е.Г., Шнейдер Ю.Г. Потапов А.И. Магнитоуправляемый контакт. Патент РФ №2024981, Бюл. №23, 15.12.94, кл. H01H 1/66). Гофрирование подразумевает под собой наличие регулярного микрорельефа поверхности упругих чувствительных элементов (см. ГОСТ 24773-81: Поверхности с регулярным микрорельефом). Недостатком данной конструкции также является низкий уровень чувствительности (магнитодвижущей силы срабатывания). Наиболее близкой к предлагаемой полезной модели является конструкция мембранного геркона (см. И.П. Иванов Мембранный геркон. Авторское свидетельство №3215653, Бюл. №29, 07.08.82, кл. H01H 1/66), содержащая неподвижный контакт, выполненный в виде сердечника, установленного по оси цилиндрического корпуса и соединенного с ним с помощью стеклянного спая, и подвижный контакт, выполненный в виде мембраны, состоящей из центрального участка, подвешенного на упругих лепестках, соединенных с периферийным кольцевым участком, при этом деформируемые части упругих лепестков выполнены с дугообразными участками, обращенными своей выпуклостью к центру мембраны.
Недостатком этого прототипа являются низкая износоустойчивость и малая стабильность переходного сопротивления.
Задача, решаемая предлагаемой полезной моделью, заключается в улучшении эксплуатационных свойств и срока службы геркона.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в повышении чувствительности (магнитодвижущей силы срабатываний) и надежности работы геркона.
Данный технический результат достигается тем, что в мембранном герконе, содержащем неподвижный контакт, выполненный в виде сердечника, установленного по оси цилиндрического корпуса и соединенного с ним с помощью стеклянного спая, и подвижный контакт, выполненный в виде мембраны, состоящей из центрального участка, подвешенного на упругих лепестках, соединенных с периферийным кольцевым участком, при этом деформируемые части упругих лепестков выполнены с дугообразными участками, обращенными своей выпуклостью к центру мембраны, новым является то, что диск мембраны выполнен с полностью регулярным микрорельефом (ПРМР IV вида) рабочей поверхности, амальгирован ртутью, а неподвижный контактный сердечник обладает смачиваемостью ртутью.
При совокупном использовании вышеперечисленных особенностей (капиллярного смачивания и полностью регулярного микрорельефа рабочей поверхности мембраны) в предлагаемой полезной модели мембранного геркона проявляются новые свойства, такие как высокая износоустойчивость, повышение чувствительности (магнитодвижущей силы срабатываний), виброустройчивости и быстродействия геркона, что приводит к повышению надежности и коммутационных свойств геркона.
На фиг. 1 представлена конструкция мембранного геркона; на фиг. 2 - конструкция мембраны.
Мембранный геркон (фиг. 1) содержит неподвижный контакт, выполненный в виде сердечника 1 с внутренней капиллярной полостью 2 и подвижный контакт, выполненный в виде мембраны 3. Сердечник 1 установлен по оси цилиндрического корпуса, состоящего из кольца 4 и крышки 5, соединен с ним с помощью стеклянного спая 6. Контактный сердечник 1, обладающий смачиваемостью ртутью выполнен из реманентных материалов, например, 30КХ15 и 30КХ12.
Мембрана 3 (фиг. 2) предлагаемой конструкции состоит из трех основных элементов: диска 7 с полностью регулярным микрорельефом поверхности IV вида (см. см. ГОСТ 24773-81: Поверхности с регулярным микрорельефом), амальгированного ртутью методом центрифугирования, подвешенного на упругих лепестках 8, которые, в свою очередь, соединены с периферийным кольцевым участком 9. Деформируемые части лепестка содержат дугообразные участки, обращенные выпуклостью к центру мембраны.
Устройство работает следующим образом.
При появлении магнитодвижущей силы происходит перемещение диска 7 мембраны 3. В результате такого перемещения, лепестки 8 не подвергаются усилиям, направленным от центра мембраны 3, и в мембранном контакте осуществляется бездребезговое контактирование диска 7 мембраны 3 с контактным сердечником 1. Бездребезговое контактирование осуществляется за счет того, что диск 7 и контактный сердечник 1 обладают смачиваемостью ртутью, а мембрана 3 снабжена полностью регулярным микрорельефом рабочей поверхности. Следовательно, без существенного снижения чувствительности геркона могут быть увеличены предельный рабочий зазор и коммутационная способность геркона.
Предлагаемое техническое решение может быть использовано при разработке герконов на номинальные токи 10 А и выше.