干簧管的应用 -盛世时代

来源:盛世时代 时间:2017-05-06

    干簧管(Reed Switch)也称舌簧管或磁簧开关,是一种磁敏的特殊开关,是干簧继电器和接近开关的主要部件。它通常有两个软磁性材料做成的、无磁时断开的金属簧片触点,有的还有第三个作为常闭触点的簧片。这些簧片触点被封装在充有惰性气体(如氮、氦等)或真空的玻璃管里,玻璃管内平行封装的簧片端部重叠,并留有一定间隙或相互接触以构成开关的常开或常闭触点。 干簧管
    干簧管比一般机械开关结构简单、体积小、速度高、工作寿命长;而与电子开关相比,它又有抗负载冲击能力强等特点,工作可靠性很高。
    一般认为,干簧管周围的磁场强度达到或超过一定数值,其触点即吸合(闭合或开启),但实际情况并非完全如此,它吸合与否不仅与场强有关,还与两极所处的磁力线方向有关。例如像《供水监测》一文的图3(请见2003年第51期第十一版——编者注)中所绘的干簧管布置图中(三个干簧管由上向下竖直排列,三管并联),当磁铁从上向下接近上端管到移出下端管的过程中,两出线端仍可能出现3次或6次断路状况,改用长条铁磁亦不一定能改善其所述情况;达不到低水位报警时,到零水位始终接通报警的目的。原因可从干簧管与磁铁四种相对运动方式的情况分析中得知。
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    方式1:磁铁沿于簧管长度方向移动,磁铁的N(或S)极向着前进方向,此时可以看到在磁铁从接近一端移至另一端吸合过程中间有两次释放,即触点的两侧有两死点。
    方式2:磁铁移动方向同上,但移动时磁铁的N(或S)极面向干簧管,此时可看到在吸台的全过程电有一次释放,即触点位置是一死点。
    方式3:磁铁运动方向与干簧管长度方向垂直,其交叉点(或立交点)正是触点位置(一般是干簧管的中间),磁铁的$/N极分别在运动方向的两侧,此时近则吸合,远则释放,中间无死点。
    方式4:运动方向同3,但磁铁的N(或S)极面向触点,此时无论远近,干簧管均不吸合。
    由上面看出,唯有方式3符合“近吸、远释”的简单关系,在使用中应首选它。但有时因场地条件所限,不便将千簧管横装。例如像《供水监测}一文所说的用于蔽位报警及蔽位指示等场合,一般将厂簧管装于一端封死的非磁性材料:“铜、塑料、奥氏体不锈钢等)管内,插入液罐中,浮子及磁铁塑成——体套在管外浮于液面。如果子簧管横放则管径要粗,并且还必须不能让浮子旋转(否则磁铁与千簧管距离发生变化会产生不应有的动作)。此时可采用方式2。为消灭中间死点可用两管并联,高度上错开半管长(指玻璃部分长)即可。如果为了避免开始报警后液面继续下降时停止报警,可以用于簧管触发其可控硅,一旦触发必须人工复位方能停止。甚至还可以用限位的办法,即用一挡块阻止磁铁随液位继续下降,使它到不了中间死点位置,液位升高后自会停止。
    据实验,用一块中8mmx5mm的钕铁硼磁铁  (约4000G),采用方式3可在距触点15mm~25mm以内保持其吸合,上下可得到30mm-50mm保持吸合的移动距离。此数值可通过加大或减小磁感应强度或改变磁铁运动线路与干簧管立交的距离来调整。如果打算使用两块磁铁的话(有时为了浮子的重量均衡),务必使两块磁铁处于相斥的状态。干簧管管脚的剪短与弯曲均对其灵敏度有影响。弯脚时不可使玻壳受力,否则易碎。
    干簧管具有一定带负载能力,用来驱动蜂鸣器、发光管等绰绰有余,必要时可选用较大的干簧管,只为报警不一定要使用“DT-702型电子继电器”。
工作原理
干簧管的接点形式有三种:一是如右图中(a)子图所示的常开接点(H)型,平时打开
,只有簧片被磁化时,接点才接触;另两种是如右图中(b)子图所示的两种转换接点(Z)型:其结构上有三个簧片,上边的簧片2为常开接点,中间的簧片3为活动接点,下边的簧片1为常闭接点,簧片2和3必须用即导电又导磁的材料做成,最下边图示干簧管的簧片1必须用只导电不导磁的材料做成。平时,由于弹力的作用,1、3相连;当有外界磁力时,2、3磁化相吸(当中间干簧管的簧片1使用即导电又导磁的材料时1、3还有些微相斥作用)。如此形成一个转换开关:当永久磁铁靠近干簧管或绕在干簧管上的线圈通电形成的磁场使簧片磁化时,簧片的触点部分就会被磁力吸引,当吸引力大于簧片的弹力时,常开接点就会吸合;当磁力减小到一定程度时,接点被簧片的弹力打开。

 

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