Способ определения параметров коммутационного устройства с жидкометаллическим рабочим органом

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ путем пропускания по нему электрического тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения путем обеспечения возможности выявления оптимальной ширины жидкометаллического рабочего органа, коммутационное устройство помещают во внешнее магнитное поле, электрический ток пропускают в направлении перпендикулярном внешнему магнитному полю, увеличивают его до момента наступления неравновесного состояния жидкометаллического рабочего органа , которое определяют по исчезновению напряжения на диаметрально расположенных точках жидкометаллического рабочего органа, и по величине электрического тока, при котором наступает неравновесное состояние жидкометаллического рабочего органа , судят о правильности выбора ширины жидкометаллического рабочего органа и направлении изменения его размера для обеспечения его оптимизации.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3593493/07 (22) 13.05.83 (46) 23.08.84. Бюл. № 31 (72) В. P. А. Гинтарас и К. М. Рагульскис (71) Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса (53) 621.316.543.3 (088.8) (56) 1. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике. М., «Наука», 1977, с. 404.

2. Авторское свидетельство СССР № 474722, кл. Н 01 -Н 1/08, 1970. (54) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КОММУТАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА С ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИМ

РАБОЧИМ ОРГАНОМ путем пропускания по нему электрического тока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности

ÄÄSUÄÄ 1109819 A

g g Н 01 Н 11/02; Н 01 Н 49/00 определения путем обеспечения возможности выявления оптимальной ширины жидкометаллического рабочего органа, коммутационное устройство помешают во внешнее магнитное поле, электрический ток пропускают в направлении перпендикулярном внешнему магнитному полю, увеличивают его до момента наступления неравновесного состояния жидкометаллического рабочего органа, которое определяют по исчезновению напряжения на диаметрально расположенных точках жидкометаллического рабочего органа, и по величине электрического тока, при котором наступает неравновесное состояние жидкометаллического рабочего органа, судят о правильности выбора ширины жидкометаллического рабочего органа и направлении изменения его размера для э обеспечения его оптимизации.

1109819

ВНИИПИ Заказ 5648 38 Тираж 683 Подписное

Филиал. ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к электротехнике и может применяться при расчете и проектировании коммутационных устройств, содержащих в качестве рабочего органа жидкий металл.

Известно, что при протекании по проводнику, находящемуся во внешнем магнитном поле, электрического тока на диаметральных точках проводника возникает разность потенциалов (1) ..

A Ð =,, (1) где д (— разность потенциалов;

g — постоянная Холла;

Ь вЂ” индукция магнитного поля;

1 — сила тока;

Ь вЂ” ширина проводника.

Известен также способ определения быстродействия жидкого контакта, заключающийся в определении частоты и характера свободных затуханий, выделяющейся капли жидкого металла при спонтанном распаде жидкометаллического мостика, причем для этого используются стробоскопические исследования (2).

Этот способ основан на радиальном распаде Жидкометаллического мостика при размыкании твердометаллических контактов, смоченных жидким металлом, что в апериодическом режиме работы коммутирующего устройства приводит к выделению капель разного объема, отличающихся по частоте собственных колебаний и тем самым к неточности определения быстродействия, а также оптимальных параметров жидкометаллического мостика.

Цель изобретения — повышение точности определения путем обеспечения возможности выявления оптимальной ширины жидкометаллического рабочего органа.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу определения параметров коммутационного устройства с жидкометаллическим рабочим органом путем пропускания по нему электрического тока, коммутационное устройство помещают во внешнее магнитное поле, электрический ток пропускают в направлении перпендикулярном внешнему магнитному полю, увеличивают его до момента наступления неравновесного состояния жидкометаллического рабочего органа, которое определяют по исчезновению напряжения на диаметрально расположенных точках жидкометаллического рабочего ор га н а, и по величине электрического тока, при котором наступает неравновесное состояние жидкометаллического рабочего органа, судят о правильности выбора ширины жидкометаллического рабочего органа и направлении изменения его размера для обеспечения его оптимизации.

На чертеже изобрежено устройство для реализации способа.

Устройство содержит герметизированную камеру из изоляционного материала 1 со встроенными -по .ее краям гвердометаллическими контактными электродами 2, которые замыкаются мостиком 3 жидкого металла, на диаметральных точках которого установлены контактные электроды 4.

При протекании по устройству электрического тока, т.е. по электродам 2 и мостику

3, под действием внешнего магнитного поля, линии которого перпендикулярны направлению тока через мостик 3, на диаметральных точках мостика 3 возникает холловская разность потенциалов, согласно формуле (1).

Ввиду того, что контактные электроды 4 имеют электрический контакт с мостиком

3, когда он находится в равновесном состоянии, та же самая разность потенциалов имеется и на электродах 4, с которых она снимается. Кроме того, со стороны внешнего магнитного поля на мостик 3 действует выталкивающая вила, которая не в состоянии вывести мостик 3 из положения равновесия пока по устройству течет номинальный ток малой величины. С увеличением протекающего тока увеличивается выталкивающая сила, одновременно растет разность потенциалов на электродах 4. При достижении силой тока определенной величины жидкометаллический мостик 3 под действием выталкивающей силы изгибается в сторону ее действия и отходит от одного из контактных электродов 4, т.е. теряет равновесие. В данный момент времени разность потенциалов на электродах 4 падает до нуля. Так как электроды 4 не смочены жидким металлом, а электроды 2 смочены, при изгибе мостика

3 электрическая цепь между электродами 2 и мостиком 3, благодаря силам адгезии, нарушается позднее, чем между мостиком 3 и электродами 4. Увеличивая ток до тех пор, пока разность потенциалов на электродах

4 не падает до нуля, можно определить критерий потери равновесного состояния мостика 3 с последующим поперечным распадом.

Таким образом, подставляя в формулу (I) разность потенциалов, предшествующую току, при котором происходит потеря равновесного состояния мостика, ток, при котором разность потенциалов равна нулю, может определить ширину мостика (жидкометаллического рабочего органа).

Таким образом, при заранее заданных коммутационных токах можно с помощью предлагаемого способа- определить наименьшие (оптимальные) параметры жидкометаллического рабочего органа, при которых не произойдет выброс электродинамическими силами его из зоны контактирования, когда индукция магнитного поля остается неизменной.