لا يوجد نظام حديث واحد للأمن والتحكم وإطفاء الحرائق والإنذار في حالات الطوارئ يمكن أن يعمل دون استخدام أجهزة الاستشعار التي تربطه بالعالم الخارجي. تكتشف المستشعرات وجود دخان وغبار في الهواء وحركة الأشياء والعديد من التغييرات الأخرى.
لا يزال مستشعر القصب مستخدمًا في العديد من هذه الأنظمة نظرًا لموثوقيته.
ما هو مفتاح القصب
مفتاح القصب هو جهاز كهروميكانيكي يغلق أو يفتح التلامسات الكهربائية تحت تأثير مجال مغناطيسي يولده مغناطيس كهربائي أو مغناطيس دائم.
مصطلح "مفتاح القصب" يعني الاتصال المحكم. هذا بسبب تصميمه. وهو يتألف من لوحين مغناطيسيين حديديين محكمين في كبسولة زجاجية مع جهات اتصال مخرجات ومملوءة بغاز خامل. يقلل هذا الغلاف من التأثير البيئي ويضمن التشغيل الموثوق للجهاز.
قد تحتوي القارورة على نيتروجين أو هواء جاف أو غاز خامل آخر. أيضًا ، يمكن ضخ كل الغاز من القارورة إلى حالة فراغ. هذا يحقق زيادة في مستوى تبديل الجهد.
الغرض والنطاق
على الرغم من استبدال مستشعرات Reed بأجهزة استشعار Hall ، إلا أنها لا تزال تجد تطبيقات في العديد من الأجهزة والأنظمة:
- لوحات المفاتيح للمركب والمعدات الصناعية. تصميم المستشعرات يلغي إمكانية حدوث شرارة. لذلك ، يتم استخدامها بشكل أساسي في إنتاج المواد المتفجرة ، حيث توجد أبخرة أو غبار قابل للاحتراق.
- عدادات منزلية.
- أنظمة الأمن والتحكم في الموقع الأوتوماتيكية.
- المعدات تعمل تحت الماء أو في ظروف الرطوبة العالية.
- أنظمة الإتصالات.
- معدات طبية.
في أنظمة الأمان ، يتم استخدام أجهزة تتكون من مفتاح من القصب ومغناطيس. أبلغوا عن فتح أو إغلاق الأبواب.
تُستخدم أيضًا مرحلات Reed ، التي تتكون من مستشعر اتصال ولف سلك. مثل هذا النظام له بعض المزايا: البساطة ، والاكتناز ، ومقاومة الرطوبة ، وغياب الأجزاء المتحركة.
تُستخدم مفاتيح التبديل Reed أيضًا في مناطق خاصة - وهي آليات حماية ضد الأحمال الزائدة والدوائر القصيرة للتركيبات الكهربائية عالية الجهد والراديو. أيضًا ، هذه هي الرادارات عالية الطاقة والليزر وأجهزة الإرسال الراديوية وغيرها من المعدات التي تعمل بجهد يصل إلى 100 كيلو فولت.
أصناف
اعتمادًا على الحالة الطبيعية لجهات الاتصال ، يتم تقسيم الأجهزة إلى:
- مغلق - الدائرة تفتح تحت تأثير المجال المغناطيسي ؛
- قابل للتبديل - تحت تأثير المجال ، يتم إغلاق جهة اتصال واحدة ، وفي حالة عدم وجود مجال ، يتم إغلاق جهة الاتصال الأخرى ؛
- مفتوح - يحدث تشغيل مفتاح القصب عند ظهور مجال مغناطيسي.
اعتمادًا على التصميم ، تكون المستشعرات هي:
- الغاز - الغلاف الزجاجي مملوء بالهواء الجاف أو الغاز الخامل ؛
- الزئبق - على التلامس ، يتم تطبيق الزئبق بالإضافة إلى ذلك ، مما يساعد على تحسين التبديل وتقليل المقاومة وإزالة اهتزاز الألواح المغلقة.
وفقًا للخصائص التقنية ، تنقسم مفاتيح القصب إلى:
- مفاتيح ريد.
- Gazakon هو جهاز به وظيفة ذاكرة. أي ، يتم حفظ موضع جهات الاتصال بعد إيقاف تشغيل المجال المغناطيسي.
- Hercotrons هي مرحلات ذات عزل عالي الجهد. مصمم للتشغيل في الأجهزة بجهد من 10 إلى 100 كيلو فولت.
- Gersikon عبارة عن مرحل مصمم للتحكم في المعدات والأتمتة بقوة تصل إلى 3 كيلو واط. يتميز التصميم بتيار تحويل متزايد ووجود جهات اتصال مقوسة.
نظرًا لتنوع التصميمات ، يستمر استخدام مفاتيح القصب في العديد من المناطق.
مبدأ التشغيل
مفتاح القصب مشابه من حيث المبدأ للمفتاح. يتكون التتابع من زوج من النوى الموصلة مع وجود فجوة بينهما. يتم غلقها بإحكام في دورق زجاجي بوسط خامل يستبعد عملية الأكسدة.
يتم وضع لف تحكم حول المصباح ، يتم تغذيته بالتيار المباشر. عندما يتم تطبيق الطاقة ، فإن اللف يولد مجالًا مغناطيسيًا يعمل على النوى ، ويؤدي إلى إغلاق جهات الاتصال فيما بينها.
عندما يتم فصل الملف عن مصدر الطاقة ، يختفي التدفق المغناطيسي ويتم فتح جهات الاتصال بواسطة الينابيع.يتم ضمان الموثوقية من خلال عدم وجود احتكاك بين جهات الاتصال ، والتي بدورها تعمل كموصل ونابض ودائرة مغناطيسية.
ميزة مفتاح القصب هي أنه لا توجد قوى تعمل على نوابض الترحيل في حالة السكون. هذا يسمح لهم بإغلاق جهة الاتصال في جزء من الثانية.
يمكن أيضًا استخدام المغناطيس الدائم. تسمى هذه الأجهزة المستقطبة.
عادةً ما يكون للأجهزة المغلقة مبدأ تشغيل مختلف. تحت تأثير القوة الكهرومغناطيسية ، يقوم نظام من المغناطيس بشحن النوى بإمكانية واحدة ، مما يؤدي إلى تنافر بعضها البعض ، مما يؤدي إلى فتح الدائرة.
تتكون مفاتيح التبديل ذات القصب من ثلاثة جهات اتصال. أحدهما مركب بشكل دائم وغير ممغنط ، والآخران مصنوعان من سبيكة مغناطيسية حديدية. عند تطبيق مجال مغناطيسي ، يتم إغلاق زوج من جهات الاتصال المفتوحة ، مما يؤدي إلى فتح زوج بوصلة غير مغناطيسية.
اتصال مستشعر القصب
توفر الوثائق المرفقة مع المستشعرات معلومات شاملة حول كيفية توصيل مفتاح القصب.
من أجل تشغيل المستشعر وسلامته ، يتم تثبيت جزء المرحل الذي يولد المجال المغناطيسي على الجزء المتحرك من الهيكل. يتم توصيل مفتاح القصب نفسه بعنصر مثبت بشكل دائم في هيكل أو مبنى.
يرتبط الجزء المتحرك بإحكام ، ويعمل بواسطة المجال المغناطيسي للملف على شبكة الاتصال الخاصة بمفتاح القصب وبالتالي يغلق الدائرة الكهربائية. يقوم مستشعر النظام بالإبلاغ عن الأداء الصحيح للنظام. بمجرد أن يتوقف الملف الموجود على الجزء المتحرك عن العمل على المستشعر ، تفتح الشبكة وتبلغ الأتمتة عن انتهاك لسلامة النظام.
وفقًا لطريقة التثبيت ، تكون المستشعرات:
- إبزيم خفي
- إبزيم خارجي.
اعتمادًا على الخصائص الفيزيائية للسطح الذي يتصل به مفتاح القصب ، هناك:
- أجهزة استشعار للتركيب على الهياكل الفولاذية ؛
- أجهزة استشعار مثبتة على هياكل مغناطيسية سلبية.
عند تثبيت مفتاح ريد ، من الضروري تذكر بعض ميزات التثبيت:
- يوصى بتجنب الموقع بالقرب من مصادر الموجات فوق الصوتية. إنه قادر على أن يكون له تأثير سلبي على معلمات المستشعر.
- تجنب الموقع بالقرب من مصدر مجال مغناطيسي غريب.
- حماية قارورة المستشعر من الصدمات والتلف. خلاف ذلك ، سوف يتبخر الغاز ، وسيتم قطع الاتصال ، وسوف تصبح النوى بسرعة غير قابلة للاستخدام.
لا تستطيع مفاتيح تبديل ريد تبديل التيارات العالية بسبب انخفاض طاقة النوى. لذلك ، لا يمكن استخدامها لتشغيل وإيقاف تشغيل الأجهزة الكهربائية القوية.
يتم تضمينها في دائرة تبديل منخفضة الطاقة للتحكم في التتابع الذي يتحكم في المعدات.
مزايا
تتمتع مستشعرات Reed بالمزايا التالية:
- يسمح الضيق الكامل باستخدامها في غرف خطر الحريق والبيئات العدوانية.
- يسمح التشغيل الفوري باستخدامها في الأجهزة ذات التردد العالي للتبديل.
- القضاء على ارتداد التلامس في مجسات الزئبق. يتم استخدامها في المعدات ذات المتطلبات المتزايدة لنقاء الإشارة.
- أبعاد صغيرة من 4 مم ، تصميم بسيط ، تكلفة تصنيع منخفضة.
- وظائف عالية وتعدد استخدامات التتابع.
- القدرة على تبديل إشارات الطاقة المنخفضة.
- نطاق درجة حرارة تشغيل كبير - من -55 إلى + 110 درجة مئوية.
- قوة عالية الأساسية.
- لا توجد أسطح احتكاك.
لا تزال تعددية الاستخدامات العالية والموثوقية والسعر تسمح لمفاتيح القصب بالتنافس مع المنافسين المباشرين.
عيوب
مثل جميع الأجهزة ، فإن لمفاتيح القصب عيوبًا أيضًا:
- مغناطيس ذو حساسية منخفضة.
- قابلية عالية للتدفقات المغناطيسية الخارجية. نتيجة لذلك ، قد تكون هناك حاجة إلى شاشات إضافية.
- في بعض الأحيان ، قد تظل جهات الاتصال ، بعد إزالة المجال المغناطيسي ، في وضع مغلق لا يمكن إزالتها منه.
- الكبسولة مصنوعة من زجاج رقيق ويمكن تدميرها بسهولة عن طريق السقوط والصدمات.
- عندما يتم تطبيق جهد بتردد منخفض ، تفتح جهات الاتصال وتغلق الدائرة تلقائيًا.
- عندما يتم تطبيق التيارات العالية ، يمكن فتح جهات الاتصال الأساسية تلقائيًا.
لهذه الأسباب ، عند استخدام المرحل ، يجب مراعاة عدد من التدابير التقييدية المحددة في الوثائق المصاحبة.
مقالات مماثلة:
