RU2071032C1

RU2071032C1 - Device for detection of mechanical actions

Info

Publication number: RU2071032C1
Application number: RU93038255A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Сосунов
Original assignee: Ижевский радиозавод
Priority date: 1993-07-19
Filing date: 1993-07-19
Publication date: 1996-12-27

Abstract

FIELD: registration of mechanical actions; applicable in control of object recovering from rest, for instance, in guard systems. SUBSTANCE: device for detection of mechanical actions has closed cylindrical body, bases 1 and 2, and side surface 3, all are made of conducting material and insulated from each other. Side conducting surface 3 is segmental with insulating inserts over generating line. Accommodating inside the closed space is inertial mass - freely moving current conducting ball 6 closing with its body conducting surfaces. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области регистрации механических воздействий и может быть использовано для контроля объекта от ранее занимаемого положения, например, в системах охраны. The invention relates to the field of registration of mechanical effects and can be used to control the object from a previously occupied position, for example, in security systems.

Известны устройства для регистрации отклонения объекта от заданного положения, принцип действия которых основан на замыкании или размыкании электропроводным шаром электрической цепи при выходе объекта из состояния покоя. Known devices for recording the deviation of an object from a given position, the principle of which is based on the closure or opening of an electrical conductive ball of an electrical circuit when the object exits from a state of rest.

Известно устройство для определения угла наклона объекта, содержащее магнитный полусферический корпус из электропроводного материала, заполненный жидкостью с помещенным в него ферромагнитным шариком и снабженное полусферической диафрагмой из эластичной магнитной пленки с электропроводным слоем в виде концентрических контактных колец на ее внутренней стороне. A device is known for determining the angle of inclination of an object, comprising a hemispherical magnetic casing of electrically conductive material, filled with liquid with a ferromagnetic ball placed in it, and equipped with a hemispherical diaphragm of an elastic magnetic film with an electrically conductive layer in the form of concentric contact rings on its inner side.

Недостатком этого устройства является сложность конструкции и необходимость предварительной пространственной ориентации. The disadvantage of this device is the complexity of the design and the need for preliminary spatial orientation.

Наиболее близким по технической сущности является зонд для измерения наклона, содержащий чувствительный элемент в форме металлизированного полого шара с множеством изолированных точечных электродов на его внутренней поверхности [2] В полости шара находится свободно перемещающийся токопроводный шарик, который в зависимости от наклона образует электрическое соединение с соответствующим точечным электродом и стенкой шара. The closest in technical essence is a tilt probe containing a sensitive element in the form of a metallized hollow ball with many isolated point electrodes on its inner surface [2] In the cavity of the ball is a freely moving conductive ball, which, depending on the tilt, forms an electrical connection with the corresponding spot electrode and the wall of the ball.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции и реализации контроля за выходом объекта из состояния покоя, а также ограниченные возможности при регистрации разнохарактерных механических воздействий. The disadvantages of this device are the complexity of the design and implementation of control over the exit of the object from a state of rest, as well as the limited ability to register various mechanical effects.

Технической задачей изобретения является обеспечение высокой чувствительности к механическим воздействиям различной направленности без предварительной пространственной ориентации и при достаточно просто реализуемой конструкции устройства. An object of the invention is to provide high sensitivity to mechanical stresses of various directions without prior spatial orientation and with a fairly simple design of the device.

Устройство обнаружения механических воздействий состоит из корпуса и свободно перемещающейся внутри него инерционной массы, выполненной в виде токопроводящего шарика. Корпус представляет собой полый замкнутый цилиндр, основания и боковая поверхность которого выполнены из токопроводящего материала, изолированы друг от друга и включены в электрическую цепь. Проводящая боковая поверхность сегментирована изолирующим материалом по образующей таким образом, что при плавном перекатывании шарика по вогнутой внутренней поверхности цилиндра происходит его попеременное касание токопроводного и изолирующего материала. The mechanical impact detection device consists of a housing and an inertial mass freely moving inside it, made in the form of a conductive ball. The housing is a hollow closed cylinder, the base and side surface of which are made of conductive material, isolated from each other and included in the electrical circuit. The conductive side surface is segmented by an insulating material along the generatrix in such a way that when the ball rolls smoothly along the concave inner surface of the cylinder, it alternately touches the conductive and insulating material.

Устройство устанавливается в объекте произвольным образом, опорной поверхностью может служить любое из оснований или образующая боковой цилиндрической поверхности. The device is installed in the object arbitrarily, the supporting surface can be any of the bases or forming a lateral cylindrical surface.

На фиг.1 представлены разрез и схема подключения токопроводных поверхностей; на фиг.2 развертка боковой цилиндрической поверхности, вид внутренней стороны. Figure 1 shows a section and a connection diagram of conductive surfaces; figure 2 scan of the lateral cylindrical surface, view of the inner side.

Устройство обнаружения механических воздействий (фиг.1) представляет собой полый цилиндр, проводящие основания 1, 2 и проводящая боковая поверхность 3 которого изолированы прокладками 4. Боковая проводящая поверхность 3 по внутренней стороне сегментирована изолирующими вставками 5. В полости цилиндра находится токопроводящий шарик 6. Боковая поверхность 3 подключается к выводу 7, а электрически соединенные вместе основания 1 и 2 к выводу 8 устройства. The mechanical impact detection device (Fig. 1) is a hollow cylinder, the conductive bases 1, 2 and the conductive side surface 3 of which are insulated by gaskets 4. The lateral conductive surface 3 is segmented on the inside by insulating inserts 5. A conductive ball 6 is located in the cylinder cavity. surface 3 is connected to terminal 7, and bases 1 and 2 electrically connected together to terminal 8 of the device.

Устройство обнаружения механических воздействий работает следующим образом. В состоянии покоя шарик занимает нижнюю точку объема. Типичным является положение шарика, при котором он одновременно касается боковой поверхности и одного из оснований. В этом положении, в состоянии покоя, шарик может замыкать или размыкать собой электрическую цепь между контактами 7 и 8 в зависимости от того, касается ли он проводящей боковой поверхности 3 или изолирующей вставки 5. Механическое воздействие на устройство приводит к перемещению корпуса относительно шарика и тем самым к изменению состояния электрической цепи: ее разрыву или замыканию. A device for detecting mechanical influences works as follows. At rest, the ball occupies the lower point of the volume. Typical is the position of the ball, in which it simultaneously touches the side surface and one of the bases. In this position, at rest, the ball can close or open an electric circuit between contacts 7 and 8, depending on whether it touches the conductive side surface 3 or insulating insert 5. Mechanical action on the device leads to movement of the housing relative to the ball and thereby to a change in the state of the electrical circuit: its breaking or shorting.

Плавное перекатывание шарика по вогнутой цилиндрической поверхности с одновременным касанием основания и боковой поверхности также приводит к изменению состояния электрической цепи за счет чередования токопроводных и изоляционных участков боковой поверхности. Smooth rolling of the ball along a concave cylindrical surface with simultaneous touching of the base and side surface also leads to a change in the state of the electric circuit due to the alternation of conductive and insulating sections of the side surface.

При строго горизонтальном расположении опорной поверхности шарик может находиться на основании или на образующей боковой поверхности цилиндра таким образом, что не происходит одновременного касания второй поверхности. Механическое воздействие на устройство приводит к отклонению от горизонтального положения и к замыканию шариком электрической цепи между контактами 7 и 8. With a strictly horizontal arrangement of the supporting surface, the ball may be on the base or on the generatrix of the lateral surface of the cylinder in such a way that the second surface does not touch simultaneously. Mechanical impact on the device leads to a deviation from the horizontal position and to the closure of the electric ball between the contacts 7 and 8.

Claims

A mechanical impact detection device comprising a closed hollow body in which a conductive ball is freely movable, characterized in that the body is made in the form of a conductive cylinder, the bases and side surface of which are isolated from each other, and are arranged on the inner side along the generatrix of the side surface segment insulating inserts.