ИЗВЕЩАТЕЛЬ МАГНИТОКОНТАКТНЫЙ (ВАРИАНТЫ)

Заявляемые в качестве полезной модели варианты конструкции извещателя магнитоконтактного относятся к устройствам, используемым в области электротехники, в частности, к переключателям электрическим, управляемым с помощью магнитного поля, предназначены для контроля относительного положения объектов, выполненных из магнитоактивных материалов и находящихся во взрывоопасных средах, например, в системах контроля положения перемещающихся отдельных частей конструкций и механизмов при выполнении различных технологических процессов в угольной, машиностроительной, нефтехимической, газовой и других отраслях промышленности.
Известен извещатель магнитоконтактный, предназначенный для регистрации изменения расстояния двух частей объекта изменением состоянием контактов в системе охранной сигнализации и промышленной автоматики, и состоящий из постоянного магнита и геркона, при этом постоянный магнит в виде цилиндра или прямоугольника с расположенным внутри герконом помещен в корпус из немагнитного материала, и магнит может перемещаться по геркону между двумя положениями с различным состоянием контактов, при этом одно положение определяется взаимодействием внутреннего поля магнита с контактами геркона, а другое - притяжением магнита ко второй части объекта из ферромагнитного материала или покрытия или закрепленной на второй части ферромагнитной пластины. (Реферат к заявке на изобретение №99116669 от 29.07.1999 г., по кл. МКИ H01H 36/00, опубликовано 21.11.2001 г.) Для увеличения чувствительности (зазора), на второй части объекта установлен второй постоянный магнит разноименным полюсом к первому.
Известен также извещатель магнитоконтактный, состоящий из корпуса из немагнитного материала, постоянного магнита в виде полого цилиндра с расположенным внутри герконом и имеющий возможность перемещаться по геркону под воздействием притяжения к ферромагнитному телу, при этом положение цилиндрического магнита на герконе в притянутом состоянии к ферромагнитному телу выбрано таким образом, чтобы контакты геркона находились в исходном состоянии, а при удалении ферромагнитного тела цилиндрический магнит, стремясь занять среднее положение на контактах геркона, прижимается к стенке корпуса из-за взаимодействия поля магнита и магнитопроводящих контактов геркона, которые меняют свое состояние на противоположное от исходного. (Реферат к заявке на изобретение №2002113137 по кл. МКИ H01H 36/00, опубликована 27.11.2003).
Недостатком конструкции известных извещателей магнитоконтактных является подвижность магнита относительно геркона, которая может привести к сбою срабатывания контактов геркона и снижает надежность извещателя. Выполнение магнита цилиндрическим и его подвижность относительно геркона требуют высокой чистоты обработки контактирующих поверхностей, что усложняет технологию изготовления устройства, а использование обычного корпуса из немагнитных материалов ограничивает область использования извещателей данной конструкции только средами с нормальными эксплуатационными параметрами.
Наиболее близким по назначению и технической сущности к заявляемому извещателю магнитоконтактному является извещатель магнитоконтактный, используемый в устройстве охранной сигнализации, а также в качестве датчика положения подвижных объектов в различных производственных процессах, в частности, для контроля за перемещением лифтов, вагонов и т.п.. (Описание к патенту RU №2253901 по кл. МКИ G08B 13/08, G08B 13/24, заявка 2003125281/09 от 18.08.2003, опубл. 10.06.2005). Извещатель магнитоконтактный содержит геркон и неподвижно установленный относительно него магнит, которые объединены в одном пластмассовом корпусе для неподвижной установки на охраняемой конструкции. Устройство реагирует на подвижный магнитоактивный материал, приближающийся к устройству на достаточно близкое расстояние.
Недостатком конструкции известного устройства является использование обычного пластмассового корпуса, ограничивающего область его использования средами с нормальными, естественными параметрами и исключающими его использование во взрывоопасных средах.
Технической задачей, решаемой при создании конструкции заявляемого извещателя магнитоконтактного является создание высокочувствительного датчика, который может использоваться во взрывоопасных средах.
Поставленная задача решается за счет того, что в извещателе магнитоконтактном, содержащем геркон и неподвижно установленный относительно него магнит, которые объединены в одном корпусе, согласно полезной модели корпус извещателя выполнен взрывозащищенным и снабжен крышкой с прокладкой и внутренним, крепящимся в полости корпуса приливом и с жестко закрепленным на крышке наружным штуцером, в полости которого размещен взрывозащищенный кабельный ввод, выполненный в виде резьбовой втулки, введенной в полость штуцера по резьбе и снабженной уплотняющим, установленным на внутреннем торце резьбовой втулки узлом с уплотнительным элементом и поджимным кольцом, при этом магнит и геркон зафиксированы в соседних полостях, выполненных в дне корпуса, который выполнен из магнитомягкого металла, и их продольные оси расположены в перпендикулярных плоскостях.
В варианте конструкции извещателя магнитоконтактного, содержащем геркон и неподвижно установленный относительно него магнит, которые объединены в одном корпусе, согласно полезной модели корпус извещателя выполнен взрывозащищенным и снабжен крышкой с прокладкой и внутренним, крепящимся в полости корпуса приливом и с наружным штуцером, в полости которого размещен взрывозащищенный кабельный ввод, выполненный в виде резьбовой втулки, введенной в полость штуцера по резьбе и снабженой уплотняющим, размещенным на внутреннем торце резьбовой втулки узлом с уплотнительным элементом и поджимным кольцом, при этом магнит и геркон размещены соосно в полостях, выполненных в дне корпуса и разделенных выполненным между ними пазом, пересекающим по глубине общую ось магнита и геркона, кроме того корпус извещателя магнитоконтактного выполнен из магнитомягкого металла.
Основными отличительными признаками обеих конструкций заявляемого извещателя магнитоконтактного является выполнение его корпуса взрывозащищенным с крышкой, снабженной приливом, крепящимся в полости корпуса, и взрывозащищенным кабельным вводом, размещенным в полости наружного штуцера, закрепленного на крышке корпуса, и выполненным в виде резьбовой втулки, снабженной уплотняющим узлом. Общим для обеих конструкций извещателя магнитоконтактного является также принцип срабатывания геркона, включенного в систему контроля кабелем, введенным в полость корпуса через взрывозащищенный кабельный ввод, при изменении магнитного поля под воздействием элемента из магнитоактивного материала, для контроля положения которого используются обе конструкции извещателя магнитоконтактного. Обеспечивающими такое срабатывание признаками в обеих конструкциях извещателя магнитоконтактного является размещение магнита и геркона в полостях, выполненных в дне корпуса.
Наличие упомянутых отличительных признаков обеспечивает возможность использования извещателя магнитоконтактного во взрывоопасных средах за счет того, что указанным выше выполнением корпуса, крышки и кабельного ввода исключается возможность выхода взрыва за пределы корпуса и возможность создания аварийной ситуации в случае разрушения геркона или при искрении контактов геркона с соединительными элементами, включающими его в использующую контролирующую систему. Указанный результат подтверждает существенность упомянутых признаков.
Размещение и фиксация геркона и магнита соосно в полостях дна корпуса (во втором варианте), или с перпендикулярно расположенными относительно друг друга их продольными осями в соседних полостях дна корпуса (в первом варианте), обеспечивает постоянство их взаимодействия и адекватную реакцию заявляемых в качестве вариантов конструкций извещателя магнитоконтактного на влияние контролируемого подвижного элемента из магнитоактивного материала на магнитное поле извещателя, что обеспечивает высокую чувствительность заявляемых извещателей магнитоконтактных. Выполнение корпуса извещателя магнитоконтактного в обоих вариантах конструкции из магнитомягкого материала, обладающего высокой магнитной проницаемостью, также способствует повышению чувствительности устройства. Наличие общих для заявляемых конструкций признаков и изменение одного из существенных признаков в варианте, а именно, выполнение во втором варианте конструкции извещателя дна с пазом, расположенным между полостями, в которых соосно размещены геркон и магнит, и пересекающим по глубине общую ось последних, позволяет объединить технические решения в одной заявке на полезную модель и представить их как варианты конструкции извещателя магнитоконтактного, предназначенного для контроля положения подвижных элементов из магнитоактивных материалов.
Примеры выполнения обоих вариантов извещателей магнитоконтактных поясняются эскизами.
На фиг 1 представлен эскиз извещателя магнитоконтактного по первому варианту.
На фиг.2 показана схема взаимодействия извещателя магнитоконтактного с элементом контролируемого объекта
На фиг 3 приведен эскиз извещателя магнитоконтактного по второму варианту.
На фиг 4 представлена схема взаимодействия извещателя магнитоконтактного по второму варианту с элементом контролируемого объекта.
Извещатель магнитоконтактный, выполненный по первому варианту, содержит выполненный из магнитомягкого материала корпус 1 во взрывозащищенном исполнении, с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» и крышку 2 с прокладкой 3 и приливом 4, закрепленным в полости 5 корпуса 1. В крышке 2 выполнено отверстие для ввода кабеля (на чертежах не показан), защищенное жестко соединенным с крышкой штуцером 6, в полости которого по резьбе 7 закреплен взравозащищенный кабельный ввод, содержащий резьбовую втулку 8, торец которой снабжен уплотняющим узлом, состоящим из уплотнительного элемента 9, например, в виде эластичной прокладки, и поджимного кольца 10. В дне 11 корпуса 1 закреплены геркон 12 и магнит 13, установленные в полостях с параллельными осями 14 и 15. В полости 5 корпуса 1 на электрической плате 16 закреплен клеммник 17 геркона, соединяемый с кабелем (на чертеже не показан), вводимым в извещатель для включения его в систему контроля. На корпусе извещателя магнитоконтактного закреплена пластина 18 для крепления его на неподвижном элементе контролируемого объекта (на чертежах не показан).
Извещатель магнитоконтактный, закрепленный пластиной 18 на неподвижном элементе контролируемого объекта и включенный кабелем (на чертежах не показан) в систему контроля (на чертежах не показана), срабатывает при приближении к дну 11 подвижных контролируемых элементов из магнитоактивных материалов, которые, воздействуя на магнитное поле магнита 13, изменяют его напряженность, что приводит к размыканию контактов геркона 12 и срабатыванию системы.
Извещатель магнитоконтактный, выполненный по второму варианту, (на фиг.3, 4) содержит корпус 1 во взрывозащищенном исполнении, с видом взрывозащиты «взрывонепроницаемая оболочка» и крышку 2 с прокладкой 3 и приливом 4, закрепленным по резьбе в полости 5 корпуса 1. В крышке 2 выполнено отверстие 6, защищенное жестко соединенным с крышкой штуцером 7, в полости которого, например по резьбе, закреплен взравозащищенный кабельный ввод, содержащий резьбовую втулку 8, внутренний торец которой снабжен уплотняющим узлом, состоящим из уплотнительного элемента 9 в виде эластичной прокладки и поджимного кольца 10. В дне 11 корпуса 1 закреплены геркон 12 и магнит 13, установленные в полостях 14 и 15 и имеющих общую ось 16, а между полостями 14 и 15 выполнен паз 17, пересекающий по глубине ось 16 геркона 12 и магнита 13. В полости 5 корпуса 1 на электрической плате 18 закреплен клеммник 19 геркона 12, соединяемый с кабелем (на чертеже не показан), вводимым в извещатель для включения его в систему контроля (на чертеже не показана). На корпусе извещателя магнитоконтактного закреплена пластина 20 для установки его на неподвижном элементе контролируемого объекта (на чертежах не показан).
Извещатель магнитоконтактный, закрепленный пластиной 20 на неподвижном элементе контролируемого объекта и включенный кабелем (на чертежах не показан) в систему контроля (на чертежах не показана), срабатывает при вводе или выводе в паз 17, выполненный в дне 11 подвижных контролируемых элементов из магнитоактивных материалов, которые, воздействуя на магнитное поле магнита 13, изменяют его напряженность, что приводит к размыканию контактов геркона 12 и срабатыванию системы контроля.
Таким образом, использование заявленных в качестве вариантов полезной модели извещателей магнитоконтактных, благодаря взрывозащищенности корпуса и кабельного ввода, и его повышенной чувствительности, обеспечиваемой расположением магнита и геркона соосно в полостях, разделенных пазом, пересекающим по глубине их общую ось, или в соседних полостях с перпендикулярным расположением осей геркона и магнита, и выполнению корпуса из магнитомягкого материала, решает задачу обеспечения безопасности работы системы контроля положения подвижных элементов во взрывоопасных средах.