Гидравлический замыкающий датчик
HYDRAULIC CLOSING SENSOR

Изобретение относится к области приборостроения, а именно к инерционным датчикам порогового действия, и предназначено для замыкания исполнительных контактов после спадания действующего ускорения, возникшего при встрече с преградой, до значения ниже порогового.
Известен инерционный включатель, предназначенный для разрыва и коммутации электрических цепей. Инерционный включатель содержит размещенные в корпусе контактные пары и инерционную массу в виде цилиндрического поршня. Корпус выполнен с центральной перегородкой, расположенной между инерционной массой и контактными парами. В цилиндрической проточке перегородки размещен фиксатор, контактирующий с инерционным телом и удерживающий от проворота контактные пары. В сквозном канале установлен дроссель. Патент № 2221302, МПК H01H 35/14, 10.01.2004.
Недостатками данного инерционного включателя, в частности, является то, что инерционный включатель срабатывает после разблокирования фиксатора, происходящего вследствие перемещения инерционной массы на рабочий ход после набора определенного интеграла ускорения, и может сработать до момента прекращения действия ускорения, а также требование в процессе технического обслуживания приведения контактной системы в исходное положение при помощи внешних устройств.
Задачей изобретения является создание гидравлического замыкающего датчика, взводящегося за время действия линейного ускорения и находящегося во взведенном состоянии до спадания значения ускорения ниже порогового значения и замыкающего электрическую цепь при срабатывании вследствие линейного расширения сильфона из-за избыточного давления, возникающего под действием обратной пружины при спаде значения ускорения ниже порогового значения.
Техническим результатом является расширение арсенала измерительных средств.
Технический результат достигается тем, что гидравлический замыкающий датчик содержит инерционное тело, размещенное в герметичном корпусе и поджатое пружиной к упору, обратный клапан, обеспечивающий временное запирание жидкости в полости над инерционным телом, подвижный контакт, закрепленный на сильфоне - температурном компенсаторе изменения объема жидкости, и электрически развязанный неподвижный контакт.
Сущность изобретения поясняется чертежами.
На фиг. 1 представлен гидравлический замыкающий датчик в разрезе, где:
1 - герметичный корпус;
2 - инерционное тело;
3 - возвратная пружина;
4 - обратный клапан;
5 - сильфон;
6 - подвижный контакт;
7 - неподвижный контакт;
8 - кожух.
На фиг. 2 показаны этапы срабатывания гидравлического замыкающего датчика.
Гидравлический замыкающий датчик содержит инерционное тело 2, находящееся в герметичном корпусе 1 и подпружиненное возвратной пружиной 3.
На корпусе герметично установлен сильфон 5, гидравлически связанный с внутренней полостью герметичного корпуса дросселирующим отверстием. В инерционном теле 2 установлен обратный клапан 4, разделяющий внутреннюю полость корпуса 1 на две, между которыми происходит перетекание жидкости.
A
На конце сильфона установлен подвижный контакт 6, электрически связанный с корпусом. На расстоянии  от подвижного контакта 6 установлен неподвижный контакт 7, установленный на кожухе 8 и электрически развязанный с корпусом.
Гидравлическое замыкающее устройство работает следующим образом.
ин
При ускорении на инерционное тело 2 действует инерционная сила F (фиг. 2а), равная
,
m
a
где  - масса инерционного тела;  - значение действующего ускорения.
ин
пр
Под действием силы F, большей усилия возвратной пружины F, инерционное тело 2 сжимает возвратную пружину 3 и вытесняет гидравлическую жидкость из области под инерционным телом. Гидравлическое замыкающее устройство встает во взведенное положение (фиг. 2б).
пр
ин
пр
При снижении ускорения до значения ускорения, при котором F > F, инерционное тело 2 под действием силы F возвратной пружины 3 начинает возвращаться в исходное положение инерционного тела, при этом обратный клапан 4 мешает свободному перетоку гидравлической жидкости, вследствие чего избыток гидравлической жидкости поступает в полость сильфона 5. Избыточное давление жидкости в сильфоне 5 приводит к его линейному расширению, и подвижный контакт 6 движется вместе с сильфоном 5 в сторону неподвижного контакта 7. При замыкании контактов возникает электрическая цепь через герметичный корпус 1, подвижный контакт 6 и неподвижный контакт 7, установленный на кожухе 8 и электрически развязанный с корпусом (фиг. 2в).
Размыкание и перевод в исходное состояние гидравлического замыкающего датчика происходит после спадания избыточного давления в сильфоне 5 и перетекания жидкости обратно в полость под инерционным телом 2 через открытый обратный клапан 4 (фиг. 2г).
Указанная компоновка датчика имеет следующие особенности. Во-первых, замыкание происходит вследствие линейного расширения сильфона из-за потока жидкости, увлекаемой за собой инерционным телом с закрытым обратным клапаном под действием возвратной пружины после прекращения действия линейного ускорения. Во-вторых, сильфон является как исполнительным, так и термокомпенсирующим устройством. В-третьих, не требуется применение специальных внешних устройств для возврата в исходное положение при контрольных проверках и настройках. В-четвертых, настройка времени задержки срабатывания может осуществляется как изменением зазора между контактами, так и изменением дросселирующего отверстия.