Нито една модерна система за сигурност, контрол, гасене на пожар, аварийно предупреждение не може да функционира без използването на сензори, които я свързват с външния свят. Сензорите засичат наличието на дим, прах във въздуха, движение на обекти и много други промени.
Сензорът с тръстика все още се използва в много такива системи поради своята надеждност.
Съдържание
Какво е тръстиков превключвател
Тръстиковият превключвател е електромеханично устройство, което затваря или отваря електрически контакти под въздействието на магнитно поле, генерирано от електромагнит или постоянен магнит.
Терминът "тръстиков превключвател" означава херметичен контакт. Това се дължи на неговия дизайн. Състои се от две феромагнитни пластини, запечатани в стъклена капсула с два изходни контакта и пълни с инертен газ. Такава обвивка минимизира въздействието върху околната среда и гарантира надеждна работа на устройството.
Колбата може да съдържа азот, изсушен въздух или друг инертен газ. Също така, целият газ може да бъде изпомпван от колбата до състояние на вакуум. Това постига повишаване на нивото на превключваното напрежение.
Цел и обхват
Сензорите Reed, въпреки че са заменени от сензори на Хол, все още намират приложение в много устройства и системи:
- Клавиатури за синтезатори и индустриално оборудване. Дизайнът на сензорите елиминира възможността от искра. Поради това те се използват предимно в експлозивно производство, където има запалими изпарения или прах.
- Битови броячи.
- Автоматични системи за сигурност и контрол на позицията.
- Оборудване, работещо под вода или в условия на висока влажност.
- Телекомуникационни системи.
- Медицинско оборудване.
В системите за сигурност се използват устройства, състоящи се от тръстиков превключвател и магнит. Те съобщават за отваряне или затваряне на врати.
Използват се и тръстикови релета, състоящи се от контактен сензор и проводна намотка. Такава система има някои предимства: простота, компактност, устойчивост на влага и липса на движещи се части.
В специални зони се използват и тръстикови превключватели - това са защитни механизми срещу претоварвания и къси съединения на високоволтови и радиоелектрически инсталации. Също така, това са високомощни радари, лазери, радиопредаватели и друго оборудване, работещо под напрежение до 100 kV.
Сортове
В зависимост от нормалното състояние на контактите, устройствата се разделят на:
- затворен - веригата се отваря под въздействието на магнитно поле;
- превключваем - под влияние на полето единият контакт е затворен, а при липса на поле - другият;
- отворен - работата на тръстиковия превключвател се случва, когато се появи магнитно поле.
В зависимост от дизайна, сензорите са:
- газ - стъклената втулка е пълна със сух въздух или инертен газ;
- живак - върху контактите се прилага допълнително живак, което помага за подобряване на превключването, минимизира съпротивлението и премахва вибрациите на затворените пластини.
Според техническите характеристики тръстиковите превключватели се разделят на:
- Ридови превключватели.
- Gazakon е устройство, което има функция за памет. Тоест позицията на контактите се запазва след изключване на магнитното поле.
- Херкотроните са релета с високоволтова изолация. Предназначени за работа в устройства с напрежение от 10 до 100 kV.
- Gersikon е реле, предназначено за управление на оборудване и автоматика с мощност до 3 kW. Дизайнът се характеризира с повишен ток на превключване и наличие на дъгообразни контакти.
Поради разнообразието от дизайни, тръстиковите превключватели продължават да се използват в много области.
Принцип на действие
По принцип тръстиковият превключвател е подобен на превключвателя. Релето се състои от двойка проводими ядра с пролука между тях. Те са херметически затворени в стъклена колба с инертна среда, която изключва процеса на окисление.
Около крушката е поставена контролна намотка, захранвана с постоянен ток. Когато се приложи захранване, намотката генерира магнитно поле, което действа върху сърцевината и води до затваряне на контактите помежду си.
Когато бобината е изключена от захранването, магнитният поток изчезва и контактите се отварят от пружини.Надеждността се осигурява от липсата на триене между контактите, които от своя страна действат като проводник, пружина и магнитна верига.
Характеристика на тръстиковия превключвател е, че върху пружините на релето в покой не действат сили. Това им позволява да затворят контакта за част от секундата.
Могат да се използват и постоянни магнити. Такива устройства се наричат поляризирани.
Нормално затворените устройства имат различен принцип на работа. Под въздействието на електромагнитна сила, система от магнити зарежда ядрата с един потенциал, карайки ги да се отблъскват взаимно, отваряйки веригата.
Превключваните тръстикови превключватели се състоят от три контакта. Единият е монтиран стационарно и не е магнетизиран, другите 2 са изработени от феромагнитна сплав. Когато се приложи магнитно поле, двойка отворени контакти се затваря, отваряйки двойка с немагнитен контакт.
Връзка с тръстиков сензор
Документацията, предоставена със сензорите, предоставя изчерпателна информация за това как да свържете тръстиковия превключвател.
За функционирането и безопасността на сензора частта от релето, която генерира магнитното поле, е монтирана върху подвижната част на конструкцията. Самият тръстиков превключвател е прикрепен към постоянно монтиран елемент на конструкция или сграда.
Подвижната част плътно приляга, действайки от магнитното поле на бобината върху контактната мрежа на тръстиковия превключвател и по този начин затваря електрическата верига. Системният сензор информира за правилното функциониране на системата. Веднага след като бобината, разположена върху подвижната част, престане да действа върху сензора, мрежата се отваря и автоматиката съобщава за нарушение на целостта на системата.
Според метода на монтаж сензорите са:
- скрито закопчаване;
- външно закрепване.
В зависимост от физическите свойства на повърхността, към която е свързан тръстиковият превключвател, има:
- сензори за монтаж върху стоманени конструкции;
- сензори, монтирани върху магнито-пасивни конструкции.
Когато инсталирате тръстиков превключвател, е необходимо да запомните някои характеристики на инсталацията:
- Препоръчително е да избягвате местоположение в близост до ултразвукови източници. Той е в състояние да окаже отрицателно въздействие върху параметрите на сензора.
- Избягвайте местоположение близо до източника на външно магнитно поле.
- Пазете сензорната колба от удар и повреда. В противен случай газът ще се изпари, контактът ще бъде прекъснат и сърцевината бързо ще стане неизползваема.
Рийд ключовете не могат да превключват високи токове поради ниската мощност на ядрата. Следователно те не могат да се използват за включване и изключване на мощни електрически устройства.
Те са включени в превключваща верига с ниска мощност за управление на релето, което управлява оборудването.
Предимства
Reed сензорите имат следните предимства:
- Пълната херметичност позволява използването им в пожароопасни помещения и агресивни среди.
- Моментната работа позволява използването им в устройства с висока честота на превключване.
- Елиминиране на отскачането на контакта в живачните сензори. Използват се в оборудване с повишени изисквания за чистота на сигнала.
- Малки размери от 4 мм, опростен дизайн, ниска производствена цена.
- Висока функционалност и гъвкавост на релето.
- Възможност за превключване на сигнали с ниска мощност.
- Голям работен температурен диапазон - от -55 до + 110 ºC.
- Висока здравина на сърцевината.
- Без триещи се повърхности.
Високата гъвкавост, надеждност и цена все още позволяват на тръстиковите превключватели да се конкурират с преките конкуренти.
Недостатъци
Както всички устройства, тръстиковите превключватели също имат недостатъци:
- Магнити с ниска чувствителност.
- Висока чувствителност към външни магнитни потоци. В резултат на това може да са необходими допълнителни екрани.
- Понякога контактите, след отстраняване на магнитното поле, могат да останат в затворено положение, от което не могат да бъдат премахнати.
- Капсулата е изработена от тънко стъкло и лесно се разрушава от падания и удари.
- Когато се приложи напрежение с ниска честота, контактите спонтанно се отварят и затварят веригата.
- Когато се прилагат високи токове, контактите на сърцевината могат спонтанно да се отворят.
Поради тези причини при използване на релето трябва да се спазват редица ограничителни мерки, посочени в придружаващата документация.
Подобни статии:
