Ni un únic sistema modern de seguretat, control, extinció d'incendis, avís d'emergència pot funcionar sense l'ús de sensors que el connectin amb el món exterior. Els sensors detecten la presència de fum, pols a l'aire, el moviment d'objectes i molts altres canvis.
El sensor de canya encara s'utilitza en molts d'aquests sistemes a causa de la seva fiabilitat.
Contingut
Què és un interruptor de canya
Un interruptor de canya és un dispositiu electromecànic que tanca o obre contactes elèctrics sota la influència d'un camp magnètic generat per un electroimant o un imant permanent.
El terme "interruptor de canya" significa contacte hermètic. Això es deu al seu disseny. Consta de dues plaques ferromagnètiques segellades en una càpsula de vidre amb dos contactes de sortida i farcida d'un gas inert. Aquesta carcassa minimitza l'impacte ambiental i garanteix un funcionament fiable del dispositiu.
El matràs pot contenir nitrogen, aire sec o un altre gas inert. A més, tot el gas es pot bombejar fora del matràs fins a un estat de buit. Això aconsegueix un augment del nivell de tensió commutada.
Finalitat i abast
Els sensors Reed, tot i ser substituïts per sensors Hall, encara troben aplicació en molts dispositius i sistemes:
- Teclats per sintetitzadors i equips industrials. El disseny dels sensors elimina la possibilitat d'una espurna. Per tant, s'utilitzen principalment en la producció d'explosius, on hi ha fums o pols combustibles.
- Comptadors de la llar.
- Sistemes automàtics de seguretat i control de posició.
- Equips que funcionen sota l'aigua o en condicions d'alta humitat.
- Sistemes de telecomunicacions.
- Equip mèdic.
En els sistemes de seguretat, s'utilitzen dispositius que consisteixen en un interruptor de canya i un imant. Denuncien l'obertura o tancament de portes.
També s'utilitzen relés de canya, que consisteixen en un sensor de contacte i un bobinat de cable. Aquest sistema té alguns avantatges: simplicitat, compacitat, resistència a la humitat i absència de peces mòbils.
Els interruptors de canya també s'utilitzen en zones especials: es tracta de mecanismes de protecció contra sobrecàrregues i curtcircuits d'instal·lacions elèctriques d'alta tensió i radioelèctrica. A més, es tracta de radars d'alta potència, làsers, transmissors de ràdio i altres equips que funcionen amb tensió de fins a 100 kV.
Varietats
Depenent de l'estat normal dels contactes, els dispositius es divideixen en:
- tancat: el circuit s'obre sota la influència d'un camp magnètic;
- commutable: sota la influència del camp, un contacte està tancat i, en absència de camp, l'altre;
- obert: el funcionament de l'interruptor de canya es produeix quan apareix un camp magnètic.
Segons el disseny, els sensors són:
- gas: la funda de vidre està plena d'aire sec o gas inert;
- mercuri: als contactes, s'aplica mercuri addicionalment, cosa que ajuda a millorar la commutació, minimitza la resistència i elimina la vibració de les plaques tancades.
Segons les característiques tècniques, els interruptors de canya es divideixen en:
- Interruptors de canya.
- Gazakon és un dispositiu que té una funció de memòria. És a dir, la posició dels contactes es desa després d'apagar el camp magnètic.
- Els hercotrons són relés amb aïllament d'alta tensió. Dissenyat per funcionar en dispositius amb tensió de 10 a 100 kV.
- Gersikon és un relé dissenyat per controlar equips i automatismes amb una potència de fins a 3 kW. El disseny es caracteritza per un augment del corrent de commutació i la presència de contactes d'arc.
A causa de la varietat de dissenys, els interruptors de canya es continuen utilitzant en moltes àrees.
Principi de funcionament
L'interruptor de canya és similar en principi a un interruptor. El relé consta d'un parell de nuclis conductors amb un buit entre ells. Estan tancats hermèticament en un matràs de vidre amb un medi inert que exclou el procés d'oxidació.
Al voltant de la bombeta es col·loca un bobinatge de control alimentat amb corrent continu. Quan s'aplica energia, l'enrotllament genera un camp magnètic que actua sobre els nuclis, i provoca el tancament dels contactes entre ells.
Quan la bobina es desconnecta de la font d'alimentació, el flux magnètic desapareix i els contactes s'obren per molles.La fiabilitat està assegurada per l'absència de fricció entre els contactes, que, al seu torn, actuen com a conductor, molla i circuit magnètic.
Una característica de l'interruptor de canya és que no hi ha força que actuï sobre els ressorts del relé en repòs. Això els permet tancar el contacte en una fracció de segon.
També es poden utilitzar imants permanents. Aquests dispositius s'anomenen polaritzats.
Els dispositius normalment tancats tenen un principi de funcionament diferent. Sota la influència de la força electromagnètica, un sistema d'imants carrega els nuclis amb un potencial, fent que es repel·lin entre ells, obrint el circuit.
Els interruptors de canya commutables consten de tres contactes. Un d'ells està instal·lat permanentment i no està magnetitzat, els altres 2 estan fets d'un aliatge ferromagnètic. Quan s'aplica un camp magnètic, un parell de contactes oberts es tanca, obrint un parell amb un contacte no magnètic.
Connexió del sensor de canya
La documentació subministrada amb els sensors proporciona informació completa sobre com connectar l'interruptor de canya.
Per al funcionament i seguretat del sensor, la part del relé que genera el camp magnètic està muntada a la part mòbil de l'estructura. El mateix interruptor de canya està connectat a un element instal·lat permanentment d'una estructura o edifici.
La part mòbil contigua estretament, actuant pel camp magnètic de la bobina a la xarxa de contactes de l'interruptor de canya i tancant així el circuit elèctric. El sensor del sistema informa sobre el correcte funcionament del sistema. Tan bon punt la bobina situada a la part mòbil deixa d'actuar sobre el sensor, la xarxa s'obre i l'automatització informa d'una violació de la integritat del sistema.
Segons el mètode d'instal·lació, els sensors són:
- fixació oculta;
- fixació externa.
Depenent de les propietats físiques de la superfície a la qual està connectat l'interruptor de canya, hi ha:
- sensors per muntar en estructures d'acer;
- sensors muntats en estructures magnetopassives.
Quan instal·leu un interruptor de canya, cal recordar algunes característiques de la instal·lació:
- Es recomana evitar la ubicació a prop de fonts d'ultrasons. És capaç de tenir un impacte negatiu en els paràmetres del sensor.
- Eviteu la ubicació a prop de la font d'un camp magnètic estrany.
- Protegiu el matràs del sensor de cops i danys. En cas contrari, el gas s'evaporarà, el contacte es trencarà i els nuclis es tornaran ràpidament inutilitzables.
Els interruptors de canya no poden canviar corrents elevats a causa de la baixa potència dels nuclis. Per tant, no es poden utilitzar per encendre i apagar dispositius elèctrics potents.
S'inclouen en un circuit de commutació de baixa potència per controlar el relé que controla l'equip.
Avantatges
Els sensors de canya tenen els següents avantatges:
- L'estanquitat total permet el seu ús en sales perilloses d'incendi i ambients agressius.
- El funcionament instantani permet el seu ús en dispositius amb una freqüència de commutació elevada.
- Eliminació del rebot de contacte en sensors de mercuri. S'utilitzen en equips amb majors requisits de puresa del senyal.
- Petites dimensions a partir de 4 mm, disseny senzill, baix cost de fabricació.
- Alta funcionalitat i versatilitat del relé.
- Capacitat per canviar senyals de baixa potència.
- Gran rang de temperatures de funcionament - de -55 a + 110 ºC.
- Alta força del nucli.
- Sense superfícies de fricció.
L'alta versatilitat, fiabilitat i preu encara permeten als interruptors de canya competir amb els competidors directes.
Defectes
Com tots els dispositius, els interruptors de canya també tenen desavantatges:
- Imants de baixa sensibilitat.
- Alta susceptibilitat als fluxos magnètics externs. Com a resultat, poden ser necessàries pantalles addicionals.
- De vegades, els contactes, després d'eliminar el camp magnètic, poden romandre en una posició tancada de la qual no es poden treure.
- La càpsula està feta de vidre prim i es destrueix fàcilment per caigudes i cops.
- Quan s'aplica una tensió de baixa freqüència, els contactes obren i tanquen el circuit espontàniament.
- Quan s'apliquen corrents elevats, els contactes del nucli es poden obrir espontàniament.
Per aquests motius, en utilitzar el relé, s'han d'observar una sèrie de mesures restrictives especificades a la documentació adjunta.
Articles semblants:
