Многоточечный переключатель

Изобретение относится к электрическим устройствам, которые обеспечивают большое количество последовательных включений и выключений различных датчиков, приборов и прочего оборудования, для обеспечения длительного съема и в большом количестве различных данных при минимуме затрат на прокладку линий связи и обеспечивают снижение материалоемкости цветного металла многожильных кабелей, а в некоторых случаях - полную замену многожильных кабелей на трехканальные провода. Многоточечный переключатель состоит из трехканального электропровода. Два канала заняты металлическими стержнями-проволокой. Третий канал предназначен для размещения подвижных электропроводных элементов переключателя, выполненных в виде системы капель электропроводного материала, которые устанавливаются внутри системы герметичных каналов с переменным на заданную постоянную величину шагом, перемещение которых при помощи регулятора положения подвижных контактных элементов обеспечивает последовательное подключение электроприборов электрической цепи. 2 ил.

 

Изобретение относится к электрическим устройствам, обеспечивающим большое количество последовательных (а в некоторых случаях одновременных) включений и выключении различных датчиков, приборов и прочего оборудования (на фиг.1 и фиг.2. они отмечены цифрой - 2) как бытового, так и производственного назначения.

При производстве замеров температуры вечномерзлых грунтов, например, требуется осуществить последовательное подключение и съем данных с большого количества температурных датчиков из нескольких скважин. К каждому датчику подводятся два медных провода. Сотня датчиков с двумя медными проводами к каждому датчику к удаленному месту для измерений влечет:

100 датчиков × 2 провода = 200 проводов → неизбежен кабель большого сечения.

Аналогичная ситуация возникает при тензометрических испытаниях, в натурных или даже лабораторных условиях количество точек измерения исчисляется несколькими сотнями, а в некоторых случаях и тысячами. Все это влечет за собой неизбежное применение кабелей большого сечения и зачастую исключает саму техническую возможность осуществления длительных наблюдений за реальными удаленными натурными объектами по причине высокой материалоемкости, стоимости кабелей, использующих цветной металл (зачастую и не только медь).

Цель изобретения - снижение материалоемкости, в основном цветного металла электропроводов кабелей из меди и в особо ответственных случаях - серебра, других цветных металлов. Исключается необходимость применения самих многожильных кабелей (на фиг.1 кабель состоит из большого числа электрических проводов - 3) путем замены их одним трехканальным проводом (фиг.2, а). Это особенно эффективно при большом количестве используемых датчиков и иных подключаемых в разное последовательное время электроприборов (на фиг.1 и фиг.2 они отмечены цифрой 2). При этом измерительное устройство 1 используется одно с последовательным подключением его для производства, например, замеров через провода 3 к различным датчикам - 2. Так на фиг.1 реализована схема подключения каждого датчика 2 двумя проводами с измерительным устройством 1 путем последовательного включения-выключения первого датчика, затем второго, затем третьего и так далее. К измерительному устройству 1 фактически подключается многожильный кабель, как это видно из фиг.1.

В предлагаемом изобретении вместо кабеля (фиг.1) прокладывается трехканальный электропровод (фиг.2, а - схематическое устройство трехканального провода. Фиг.2, б - схема линейного подключения датчиков, электрических приборов различного назначения трехканальным проводом). По сути это и есть последовательный многоточечный переключатель, главный составной элемент которого состоит из трехканального электропровода (фиг.2, a). Два канала этого электропровода заняты металлическими стержнями-проволокой 3, а третий канал электропровода предназначен для размещения передвижных электропроводных элементов 5 (например, капель ртути, иной электропроводной жидкости или геля) переключателя. В общем случае внешний вид трехканального электропровода идентичен обычному двухжильному телефонному или радиопроводу. Третий канал идентичен первым двум и располагается рядом, но отличается тем, что в нем нет металлического стержня, провода.

Электропроводные элементы 5 переключателя устанавливаются при помощи, например, шприца путем протыкания мягкой оболочки третьего пустотелого канала электропровода и впрыска капель электропроводного материала внутрь системы герметичных каналов. «Капли» электропроводного материала 5 размещаются с переменным на заданную постоянную величину шагом. Перемещение в пневмо- или гидросистеме при помощи регулятора положения подвижных контактных элементов 4 (обычная пневматическая груша, например) «капель» переключателя обеспечивает последовательное подключение электроприборов электрической цепи. Последовательное включение необходимо для последовательных замеров одним измерительным, например, прибором.

В общем виде устройство для многоточечного переключения электрических соединений, содержащее трехканальный электропровод, металлические провода и переключатель, отличается тем, что, с целью снижения материалоемкости, в нем переключатель выполнен в виде системы капель электропроводного материала, размещенных в свободном от электропроводов канале с переменным на заданную величину шагом.

Устройство работает следующим образом:

1. Определяется количество точек, где необходимо осуществление замыкания электрической цепи для подключения соответствующих датчиков, электрических приборов, технологического оборудования или иного. Все это регламентируется производственной, хозяйственной или иной потребительской необходимостью.

2. Производится прокладка трехканального электропровода с подводкой ко всем точкам подключения.

3. Устанавливаются передвижные элементы 5 переключателя в рабочее пошаговое положение.

4. Подключается пневматическое или иное устройство 4, обеспечивающее пошаговое перемещение передвижных элементов 5. Например, одно нажатие - перемещение на величину Δ, второе - 2Δ, третье - 3Δ и так далее (и наоборот).

5. При перемещении элементов 5 многоточечного переключателя, расположенных с переменным на заданную величину шагом по длине трехканального электропровода, осуществляется последовательное в заданном режиме подключение электрических приборов 3. Замыкание провода обеспечивает, например, съем информации с датчика.

Последовательный многоточечный переключатель в качестве устройства для переключения электрических соединений предоставляет возможность использовать не многожильный кабель, а простой трехжильный провод. Такой переключатель необходим в автоматизированных системах «живого, интеллектуального дома», где применение многожильных кабелей (практически в руку толщиной) делает бессмысленной саму идею такого дома из-за громоздкости и высокой стоимости системы.

В качестве прототипа настоящего технического решения принято изобретение SU 1610312 A1, G01К 13/00, 13/02 Устройство многоточечного измерения температуры грунта. Якутский научно-исследовательский и проектный институт промышленного проектирования, авторы: В.Д.Пидков, С.В.Кармадонов. Учтена практика использования в этом устройстве вместо механических элементов цилиндрических и кольцевых магнитов, а также электронных бесконтактных переключателей.

Многоточечный переключатель электрических соединений включает металлические провода в многоканальной электрической пластиковой или иного материала изоляции, подвижные контактные элементы для замыкания электрических проводов, отличающийся тем, что подвижные контактные элементы выполнены из электропроводного жидкого или желеобразного материала в виде капель, вводимых с задаваемым шагом в не заполненные металлическими проводами каналы так, чтобы обеспечивать заданную последовательность замыканий при минимальной подвижности всех контактных элементов.