Ce este un senzor cu lame și unde se folosește?

Niciun sistem modern de securitate, control, stingere a incendiilor, avertizare în caz de urgență nu poate funcționa fără utilizarea senzorilor care îl conectează cu lumea exterioară. Senzorii detectează prezența fumului, a prafului în aer, mișcarea obiectelor și multe alte modificări.

Senzorul cu lame este încă folosit în multe astfel de sisteme datorită fiabilității sale.

Ce este un comutator cu lame

Un comutator lamelă este un dispozitiv electromecanic care închide sau deschide contactele electrice sub influența unui câmp magnetic generat de un electromagnet sau un magnet permanent.

Termenul „comutator lamelă” înseamnă contact ermetic. Acest lucru se datorează designului său. Este format din două plăci feromagnetice sigilate într-o capsulă de sticlă cu două contacte de ieșire și umplute cu un gaz inert. O astfel de carcasă minimizează impactul asupra mediului și asigură funcționarea fiabilă a dispozitivului.

Balonul poate conține azot, aer uscat sau alt gaz inert. De asemenea, tot gazul poate fi pompat din balon până la o stare de vid. Se realizează astfel o creștere a nivelului tensiunii comutate.

Scopul și domeniul de aplicare

Senzorii Reed, în ciuda faptului că au fost înlocuiți cu senzori Hall, încă mai găsesc aplicație în multe dispozitive și sisteme:

1. Tastaturi pentru sintetizatoare si echipamente industriale. Designul senzorilor elimină posibilitatea apariției unei scântei. Prin urmare, ele sunt utilizate în principal în producția de explozivi, unde sunt prezenți vapori sau praf combustibili.
2. Contoare de uz casnic.
3. Sisteme automate de securitate și control al poziției.
4. Echipamente care funcționează sub apă sau în condiții de umiditate ridicată.
5. Sisteme de telecomunicații.
6. Echipament medical.

În sistemele de securitate se folosesc dispozitive formate dintr-un întrerupător cu lame și un magnet. Ei raportează deschiderea sau închiderea ușilor.

Se mai folosesc relee cu lamelă, formate dintr-un senzor de contact și o înfășurare a firului. Un astfel de sistem are câteva avantaje: simplitate, compactitate, rezistență la umiditate și absența pieselor mobile.

Întrerupătoarele cu lamelă sunt, de asemenea, utilizate în zone speciale - acestea sunt mecanisme de protecție împotriva supraîncărcărilor și scurtcircuitelor instalațiilor electrice de înaltă tensiune și radio. De asemenea, acestea sunt radare de mare putere, lasere, transmițătoare radio și alte echipamente care funcționează sub tensiune de până la 100 kV.

Soiuri

În funcție de starea normală a contactelor, dispozitivele sunt împărțite în:

• închis - circuitul se deschide sub influența unui câmp magnetic;
• comutabil - sub influența câmpului, un contact este închis, iar în absența unui câmp, celălalt;
• deschis - funcționarea comutatorului cu lame are loc atunci când apare un câmp magnetic.

În funcție de design, senzorii sunt:

• gaz - manșonul de sticlă este umplut cu aer uscat sau gaz inert;
• mercur - pe contacte, se aplică suplimentar mercur, care ajută la îmbunătățirea comutării, minimizează rezistența și elimină vibrațiile plăcilor închise.

În funcție de caracteristicile tehnice, întrerupătoarele cu lame sunt împărțite în:

1. Comutatoare cu lame.
2. Gazakon este un dispozitiv care are o funcție de memorie. Adică, poziția contactelor este salvată după ce câmpul magnetic este oprit.
3. Hercotronele sunt relee cu izolație de înaltă tensiune. Proiectat pentru funcționarea în dispozitive cu tensiune de la 10 la 100 kV.
4. Gersikon este un releu conceput pentru a controla echipamente si automatizari cu o putere de pana la 3 kW. Designul se caracterizează printr-un curent de comutare crescut și prezența contactelor cu arc.

Datorită varietatii de modele, întrerupătoarele cu lame continuă să fie utilizate în multe domenii.

Principiul de funcționare

Comutatorul cu lame este similar în principiu cu un comutator. Releul este format dintr-o pereche de miezuri conductoare cu un spațiu între ele. Sunt închise ermetic într-un balon de sticlă cu un mediu inert care exclude procesul de oxidare.

În jurul becului este plasată o înfășurare de comandă, alimentată cu curent continuu. Când se aplică energie, înfășurarea generează un câmp magnetic care acționează asupra miezurilor și duce la închiderea contactelor dintre ele.

Când bobina este deconectată de la sursa de alimentare, fluxul magnetic dispare și contactele sunt deschise de arcuri.Fiabilitatea este asigurată de absența frecării între contacte, care, la rândul lor, acționează ca conductor, arc și circuit magnetic.

O caracteristică a comutatorului cu lame este că nu acţionează forţe asupra arcurilor releului în repaus. Acest lucru le permite să închidă contactul într-o fracțiune de secundă.

Pot fi utilizați și magneți permanenți. Astfel de dispozitive se numesc polarizate.

Dispozitivele în mod normal închise au un principiu diferit de funcționare. Sub influența forței electromagnetice, un sistem de magneți încarcă nucleele cu un potențial, determinându-le să se respingă reciproc, deschizând circuitul.

Comutatoarele cu lame comutabile constau din trei contacte. Una dintre ele este instalata permanent si nu este magnetizata, celelalte 2 sunt realizate dintr-un aliaj feromagnetic. Când se aplică un câmp magnetic, o pereche de contacte deschise se închide, deschizând o pereche cu un contact nemagnetic.

Conexiune senzor Reed

Documentația furnizată împreună cu senzorii oferă informații complete despre modul de conectare a comutatorului lamelă.

Pentru funcționarea și siguranța senzorului, partea de releu care generează câmpul magnetic este montată pe partea mobilă a structurii. Întrerupătorul în sine este atașat la un element instalat permanent al unei structuri sau clădiri.

Partea mobilă se învecinează strâns, acționând de câmpul magnetic al bobinei pe rețeaua de contact a comutatorului cu lame și astfel închidend circuitul electric. Senzorul sistemului informează despre funcționarea corectă a sistemului. De îndată ce bobina situată pe partea în mișcare încetează să acționeze asupra senzorului, rețeaua se deschide și automatizarea raportează o încălcare a integrității sistemului.

Conform metodei de instalare, senzorii sunt:

• fixare ascunsă;
• prindere exterioara.

În funcție de proprietățile fizice ale suprafeței pe care este conectat comutatorul cu lame, există:

• senzori pentru montare pe structuri metalice;
• senzori montați pe structuri magneto-pasive.

Când instalați un comutator cu lame, este necesar să vă amintiți câteva caracteristici ale instalării:

1. Se recomandă evitarea amplasării în apropierea surselor de ultrasunete. Este capabil să aibă un impact negativ asupra parametrilor senzorului.
2. Evitați amplasarea în apropierea sursei unui câmp magnetic străin.
3. Protejați balonul cu senzor de șoc și deteriorare. În caz contrar, gazul se va evapora, contactul se va rupe, iar miezurile vor deveni rapid inutilizabile.

Comutatoarele Reed nu pot comuta curenți mari din cauza puterii scăzute a nucleelor. Prin urmare, nu pot fi folosite pentru a porni și opri dispozitive electrice puternice.

Acestea sunt incluse într-un circuit de comutare cu putere redusă pentru a controla releul care controlează echipamentul.

Avantaje

Senzorii Reed au următoarele avantaje:

1. Etanșeitatea completă permite utilizarea lor în încăperi cu pericol de incendiu și în medii agresive.
2. Funcționarea instantanee permite utilizarea lor în dispozitive cu o frecvență mare de comutare.
3. Eliminarea sarituri de contact în senzorii de mercur. Sunt utilizate în echipamente cu cerințe crescute pentru puritatea semnalului.
4. Dimensiuni mici de la 4 mm, design simplu, cost de fabricatie redus.
5. Funcționalitate ridicată și versatilitate a releului.
6. Abilitatea de a comuta semnale de putere redusă.
7. Interval mare de temperatură de funcționare - de la -55 la + 110 ºC.
8. Rezistență mare a miezului.
9. Fără suprafețe de frecare.

Versatilitatea ridicată, fiabilitatea și prețul permit încă comutatoarelor cu lame să concureze cu concurenții direcți.

Defecte

Ca toate dispozitivele, întrerupătoarele cu lame au și dezavantaje:

1. Magneți cu sensibilitate scăzută.
2. Susceptibilitate mare la fluxurile magnetice externe. Ca rezultat, pot fi necesare ecrane suplimentare.
3. Uneori contactele, după îndepărtarea câmpului magnetic, pot rămâne într-o poziție închisă din care nu pot fi îndepărtate.
4. Capsula este fabricată din sticlă subțire și este ușor distrusă de căderi și lovituri.
5. Când se aplică o tensiune cu o frecvență joasă, contactele deschid și închid spontan circuitul.
6. Când se aplică curenți mari, contactele miezului se pot deschide spontan.

Din aceste motive, la utilizarea releului, trebuie respectate o serie de măsuri restrictive specificate în documentația de însoțire.

Articole similare: