RU2571002C2 - Method to monitor movement of object from magnetic material and device for its realisation - Google Patents
Method to monitor movement of object from magnetic material and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2571002C2 RU2571002C2 RU2014108643/07A RU2014108643A RU2571002C2 RU 2571002 C2 RU2571002 C2 RU 2571002C2 RU 2014108643/07 A RU2014108643/07 A RU 2014108643/07A RU 2014108643 A RU2014108643 A RU 2014108643A RU 2571002 C2 RU2571002 C2 RU 2571002C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnet
- magnetic field
- magnetic material
- magnetically controlled
- constant magnetic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области коммутационной техники, а именно к способам и устройствам, позволяющим определять положение объекта из магнитного материала, регистрировать его положение, определять расстояние до него. Это дает возможность использовать изобретение при создании датчиков и различных систем позиционирования объектов, применяемых в робототехнике, в охранной сигнализации, в контрольно-измерительном оборудовании, в средствах автоматизации обеспечения безопасности на транспорте, в машиностроении, металлургии, в других областях деятельности человека, где необходимо определять положение объектов, изготовленных из магнитных материалов бесконтактным способом. The invention relates to the field of switching technology, and in particular to methods and devices that can determine the position of an object from magnetic material, register its position, determine the distance to it. This makes it possible to use the invention when creating sensors and various positioning systems for objects used in robotics, in security alarms, in measuring and control equipment, in means of automation of safety in transport, in mechanical engineering, metallurgy, in other areas of human activity, where it is necessary to determine the position of objects made of magnetic materials in a non-contact manner.
Известно техническое решение для определения положения объекта из магнитного материала и регистрации его наличия путем изменения расстояния между постоянным магнитом и герконом (патент РФ на изобретение №2304820. «Выключатель концевой герконовый». МПК Н01Н 36/00, приоритет от 04.07.2005). Устройство, использующее данный способ, состоит из двух отдельных частей. Одна включает в себя постоянный магнит, закрепленный на контролируемом объекте, вторая геркон. При их сближении контакты геркона входят в магнитное поле, что переводит их в противоположное логическое состояние.A technical solution is known for determining the position of an object made of magnetic material and registering its presence by changing the distance between the permanent magnet and the reed switch (RF patent for the invention No. 2304820. "Reed switch end switch. IPC Н01Н 36/00, priority dated 04.07.2005). A device using this method consists of two separate parts. One includes a permanent magnet mounted on the controlled object, the second reed switch. When they come closer, the contacts of the reed switch enter a magnetic field, which translates them into the opposite logical state.
Недостатком данного технического решения является обязательное наличие двух отдельных частей, постоянного магнита, требующего установку на контролируемый объект и геркона, что значительно сокращает область применения данного способа на практике, а в отдельных условиях делает его применение невозможным.The disadvantage of this technical solution is the obligatory presence of two separate parts, a permanent magnet, requiring installation on a controlled object and a reed switch, which significantly reduces the scope of this method in practice, and under certain conditions makes its use impossible.
Известно техническое решение, способ определения положения объекта из немагнитного материала и устройство для его реализации, в котором способ основан на использовании взаимодействия поля постоянного магнита с магнитоуправляемым элементом, а устройство выполнено в виде датчика для определения положения объекта из магнитного материала (патент РФ №2510888, МПК Н01Н 36/00, приоритет от 04.09.2012 г.), выбранное в качестве прототипа. Устройство, используемое в данном решении, состоит из корпуса с камерой, в которую установлен магнит, выполненный в виде тела вращения, способного вращаться вокруг своей оси, залитой в камеру жидкостью для обеспечения смазки, и демпфирования при вибрациях и магнитоуправляемого элемента, установленного в зоне магнитного поля. При появлении объекта из магнитного материала в зоне магнитного поля магнит разворачивается к нему одним из полюсов, при этом магнитоуправляемый элемент, выйдя из магнитного поля, меняет логическое состояние контактов на противоположное, регистрируя при этом появление объекта из магнитного материала в контролируемой зоне.A technical solution is known, a method for determining the position of an object made of non-magnetic material and a device for its implementation, in which the method is based on the interaction of the permanent magnet field with a magnetically controlled element, and the device is made in the form of a sensor for determining the position of an object made of magnetic material (RF patent No. 2510888, IPC Н01Н 36/00, priority dated September 4, 2012), selected as a prototype. The device used in this solution consists of a housing with a camera, in which a magnet is installed, made in the form of a body of revolution, capable of rotating around its axis, filled with liquid in the chamber to provide lubrication, and vibration damping and a magnetically controlled element installed in the magnetic zone fields. When an object from a magnetic material appears in the magnetic field zone, the magnet turns to it with one of the poles, while the magnetically controlled element, leaving the magnetic field, changes the logical state of the contacts to the opposite, recording the appearance of the object from the magnetic material in the controlled zone.
Недостатком известного технического решения является наличие кинематической схемы с движущимися и трущимися составляющими, что сокращает срок службы устройства, требует использование смазки. Данное техническое решение не дает возможность определять расстояние до объекта, что значительно сокращает возможность его применения.A disadvantage of the known technical solution is the presence of a kinematic scheme with moving and rubbing components, which reduces the life of the device, requires the use of lubricant. This technical solution does not allow to determine the distance to the object, which significantly reduces the possibility of its application.
Перед авторами ставилась задача разработать способ мониторинга перемещения объекта из магнитного материала с возможностью определять расстояние до него, создание устройства для реализации способа, выполненного в едином корпусе.The authors were tasked with developing a method for monitoring the movement of an object from magnetic material with the ability to determine the distance to it, creating a device for implementing the method, made in a single package.
Поставленная задача решается тем, что в способе мониторинга перемещения объекта из магнитного материала, включающем использование магнита, который создает постоянное магнитное поле, хотя бы одного магнитоуправляемого контакта, взаимодействия между хотя бы одним магнитоуправляемым контактом и постоянным магнитным полем, хотя бы в одной плоскости, при этом магнит устанавливают неподвижно, взаимодействие между хотя бы одним магнитоуправляемым контактом и постоянным магнитным полем осуществляют в плоскости, расположенной параллельно оси магнита, при этом хотя бы один магнитоуправляемый контакт размещают таким образом, чтобы его чувствительная зона находилась в постоянном магнитном поле, обеспечивают доступ объекта из магнитного материала к постоянному магнитному полю магнита хотя бы в одной из плоскостей, расположенных со стороны полюсов магнита, регистрируют наличие или отсутствие постоянного магнитного поля в зоне расположения хотя бы одного магнитоуправляемого контакта в момент входа или выхода объекта из магнитного материала в магнитное поле магнита, причем магнитоуправляемые контакты размещают с удалением каждого последующего от оси магнита.The problem is solved in that in a method for monitoring the movement of an object from magnetic material, including the use of a magnet that creates a constant magnetic field of at least one magnetically controlled contact, the interaction between at least one magnetically controlled contact and a constant magnetic field, at least in one plane, with this magnet is fixed, the interaction between at least one magnetically controlled contact and a constant magnetic field is carried out in a plane parallel to the magnet, while at least one magnetically controlled contact is placed so that its sensitive area is in a constant magnetic field, provide access to the object from the magnetic material to the constant magnetic field of the magnet in at least one of the planes located on the side of the magnet poles, register the presence or the absence of a constant magnetic field in the area of at least one magnetically controlled contact at the moment of entry or exit of the object from the magnetic material into the magnetic field of the magnet, and m Magnetically controlled contacts are placed with the removal of each subsequent from the axis of the magnet.
Способ реализуется с помощью устройства, включающего в себя магнит, создающий постоянное магнитное поле, хотя бы один магнитоуправляемый контакт, при этом магнит установлен неподвижно, хотя бы один магнитоуправляемый контакт расположен в постоянном магнитном поле магнита в одной из плоскостей, расположенной параллельно оси магнита, при этом к постоянному магнитному полю магнита хотя бы в одной плоскости со стороны полюсов магнита обеспечен доступ для объекта из магнитного материала.The method is implemented using a device that includes a magnet that creates a constant magnetic field, at least one magnetically controlled contact, while the magnet is stationary, at least one magnetically controlled contact is located in the constant magnetic field of the magnet in one of the planes parallel to the axis of the magnet, In this case, an access to the permanent magnetic field of the magnet at least in one plane from the side of the poles of the magnet is ensured for the object from magnetic material.
Технический эффект заявляемого технического решения заключается в увеличении надежности при эксплуатации и расширении функциональных возможностей.The technical effect of the proposed technical solution is to increase reliability during operation and expand the functionality.
На фиг.1а, б представлена схема, поясняющая работу заявляемого способа, где 1 - магнитное поле, 2 - магнит, 3 - магнитоуправляемый контакт, 4 - объект из магнитного материала, 5 - ось магнита.On figa, b presents a diagram explaining the operation of the proposed method, where 1 is a magnetic field, 2 is a magnet, 3 is a magnetically controlled contact, 4 is an object of magnetic material, 5 is the axis of the magnet.
На фиг.2a, b, c представлена схема при использовании нескольких магнитоуправляемых контактов.On figa, b, c presents a diagram when using multiple magnetically controlled contacts.
Принцип работы заявляемого способа мониторинга перемещения объекта из магнитного материала можно пояснить на основе устройства для его реализации.The principle of operation of the proposed method for monitoring the movement of an object from magnetic material can be explained on the basis of a device for its implementation.
В постоянное магнитное поле 1 неподвижно установленного магнита 2 помещен хотя бы один магнитоуправляемый контакт 3, причем хотя бы в одной плоскости. Далее обеспечивают взаимодействие между хотя бы одним магнитоуправляемым контактом 3 и постоянным магнитным полем 1 в плоскости, расположенной параллельно оси магнита 2. Магнит 2, создавая постоянное магнитное поле 1, воздействует на магнитоуправляемый элемент 3, контакты которого находятся в исходном состоянии. К постоянному магнитному полю 1 магнита 2 обеспечен доступ объекта из магнитного материала 4 хотя бы в одной из плоскостей, расположенных со стороны полюсов магнита 2.At least one magnetically controlled contact 3 is placed in a constant magnetic field 1 of a
По мере приближения объекта из магнитного материала 4 к магниту 2 изменяется сила постоянного магнитного поля 1, уменьшаясь при этом по периметру в плоскости, перпендикулярной оси магнита 5. Это приводит к тому, что магнитоуправляемый контакт 4 выходит из постоянного магнитного поля 1 магнита 2, вследствие чего меняется логическое состояние его контакта на противоположное. Это изменение позволяет регистрировать появление объекта из магнитного материала 4 в постоянном магнитном поле 1 магнита 2.As the object from the magnetic material 4 approaches the
Выход объекта из магнитного материала 4 из постоянного магнитного поля 1 магнита 2 приводит к восстановлению силы постоянного магнитного поля 1, при этом контакты магнитоуправляемого контакта 4, попадая под воздействие постоянного магнитного поля 1, возвращаются в исходное логическое состояние. Это изменение позволяет регистрировать выход объекта из магнитного материала 4 из постоянного магнитного поля 1 магнита 2.The exit of the object from the magnetic material 4 from the constant magnetic field 1 of
Рассмотрим вариант, когда в постоянном магнитном поле 1 неподвижно установленного магнита 2 помещены несколько, например три, магнитоуправляемых контакта 3. К постоянному магнитному полю 1 магнита 2, расположенного со стороны одного из полюсов, обеспечен доступ объекта из магнитного материала 4. Магнит 2 создает постоянное магнитное поле 1 и воздействует на все три магнитоуправляемых элемента 3, контакты которых находятся в исходном состоянии.Let us consider the option when several, for example three, magnetically controlled contacts 3 are placed in a constant magnetic field 1 of a
По мере приближения объекта из магнитного материала 4 к магниту 2 изменяется сила постоянного магнитного поля 1, уменьшаясь при этом по периметру в плоскости, перпендикулярной оси магнита 5. Это приводит к тому, что магнитоуправляемые контакты 3 по очереди выходят из постоянного магнитного поля 1 магнита 2 (Фиг.2а, b, с), вследствие чего меняется логическое состояние их контактов на противоположное. Эти изменения позволяют дискретно регистрировать приближение объекта из магнитного материала 4 к магниту 2 и рассчитать расстояние до него. Предложенный способ, в отличие от известных, позволяет не только определить появление объекта из магнитного материала в контролируемой зоне, но и контролировать расстояние до него, что в значительной степени расширяет возможности его применения.As the object from the magnetic material 4 approaches the
Таким образом, при использовании для мониторинга перемещения объекта из магнитного материала неподвижные магнит и магнитоуправляемые контакты отпадает необходимость в использовании смазочных и демпфирующих жидкостей, что значительно упрощает реализацию устройства, делает его более надежным в эксплуатации. Высокая экономичность в реализации данного технического решения обеспечена простотой изготовления, полным отсутствием кинематических схем, сложных механических и электрических составляющих, требующих для реализации дорогостоящих технологий и материалов.Thus, when using a fixed magnet and magnetically controlled contacts to monitor the movement of an object from magnetic material, there is no need to use lubricating and damping fluids, which greatly simplifies the implementation of the device and makes it more reliable in operation. High cost-effectiveness in the implementation of this technical solution is ensured by the simplicity of manufacture, the complete absence of kinematic schemes, complex mechanical and electrical components that require expensive technologies and materials for the implementation.
Заявляемое техническое решение позволяет создавать устройства в едином корпусе с меньшим весом и габаритами, со стабильными выходными характеристиками, не требующие в процессе эксплуатации дополнительных настроек, регулировок. Это дает возможность помещать их в различного рода защитные оболочки, корпуса, кожуха и герметизировать компаундами, получая изделия с повышенной степенью защиты до IP67 по ГОСТ 14254-96 и выше, вандалоустойчивые, с высокими эксплуатационными характеристиками, предназначенными для работы в жестких условиях эксплуатации:The claimed technical solution allows you to create a device in a single case with less weight and dimensions, with stable output characteristics that do not require additional settings, adjustments during operation. This makes it possible to place them in various kinds of protective shells, cases, casing and seal them with compounds, obtaining products with a high degree of protection up to IP67 according to GOST 14254-96 and higher, vandal-resistant, with high performance characteristics designed to work in harsh operating conditions:
- в условиях повышенного давления;- in conditions of high pressure;
- при наличии вибрации;- in the presence of vibration;
- в сложных климатических условиях;- in difficult climatic conditions;
- в агрессивных средах;- in aggressive environments;
- в условиях повышенных и пониженных температур;- in conditions of elevated and lowered temperatures;
- в условиях сильных абразивных и механических воздействий.- in conditions of strong abrasive and mechanical influences.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108643/07A RU2571002C2 (en) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Method to monitor movement of object from magnetic material and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108643/07A RU2571002C2 (en) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Method to monitor movement of object from magnetic material and device for its realisation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014108643A RU2014108643A (en) | 2015-09-10 |
RU2571002C2 true RU2571002C2 (en) | 2015-12-20 |
Family
ID=54073262
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014108643/07A RU2571002C2 (en) | 2014-03-05 | 2014-03-05 | Method to monitor movement of object from magnetic material and device for its realisation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2571002C2 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2164154A (en) * | 1984-09-04 | 1986-03-12 | Martonair Ltd | Magnetic velocity sensor |
GB2200215A (en) * | 1987-01-13 | 1988-07-27 | Ferranti Plc | Determination of projectile velocity |
RU2007116894A (en) * | 2007-05-04 | 2007-11-20 | Физико-технический институт Уральского Отделени Российской Академии Наук (RU) | OBJECT POSITION SENSOR |
CN201247731Y (en) * | 2008-08-11 | 2009-05-27 | 陈金朋 | Ball-pressing magnetic-controlled switch for binding machine |
RU2410700C1 (en) * | 2009-09-28 | 2011-01-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Object position sensor (versions) |
-
2014
- 2014-03-05 RU RU2014108643/07A patent/RU2571002C2/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2164154A (en) * | 1984-09-04 | 1986-03-12 | Martonair Ltd | Magnetic velocity sensor |
GB2200215A (en) * | 1987-01-13 | 1988-07-27 | Ferranti Plc | Determination of projectile velocity |
RU2007116894A (en) * | 2007-05-04 | 2007-11-20 | Физико-технический институт Уральского Отделени Российской Академии Наук (RU) | OBJECT POSITION SENSOR |
CN201247731Y (en) * | 2008-08-11 | 2009-05-27 | 陈金朋 | Ball-pressing magnetic-controlled switch for binding machine |
RU2410700C1 (en) * | 2009-09-28 | 2011-01-27 | Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик - Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Object position sensor (versions) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014108643A (en) | 2015-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
BR112015031626A2 (en) | sensor devices | |
NZ713213A (en) | Apparatus and method for monitoring moving objects | |
WO2014064429A3 (en) | Apparatus for detecting ferromagnetic objects at a protected doorway assembly | |
RU2015112966A (en) | CLOSED CIRCUIT CONTROL METHODS FOR OPTICAL READING MOVEMENT SENSORS | |
WO2013152807A1 (en) | Bushing wear sensing device | |
SA515361290B1 (en) | Systems and methods for downhole magnetic field measurement | |
RU2571002C2 (en) | Method to monitor movement of object from magnetic material and device for its realisation | |
RU124044U1 (en) | MAGNETIC CONTACT DETECTOR (OPTIONS) | |
NZ629347A (en) | Locating device for evaluating the distance between an rfid label and an interface | |
RU2455616C1 (en) | Method of determining tilt angle and apparatus for realising said method | |
RU145266U1 (en) | DEVICE FOR MONITORING MOVEMENT OF OBJECT FROM MAGNETIC MATERIAL | |
BR112015004028A2 (en) | apparatus and method for determining fluid viscosity in a borehole environment | |
WO2016070019A3 (en) | Rfid enabled machine condition indicator and associated system for monitoring a health status of a bearing | |
MX2016011178A (en) | Magnetic sensor for determining the relative position between a magnetized target and a measurement system. | |
RU2591183C2 (en) | Method of applying control action on switching element of sensor for locating object in control area and sensor for locating object in control area based thereon | |
RU126191U1 (en) | SENSOR FOR DETERMINING THE POSITION OF THE OBJECT FROM MAGNETIC MATERIAL | |
RU2510888C1 (en) | Method of locating object made of magnetic material and apparatus for realising said method | |
RU154686U1 (en) | HERCON SENSOR FOR OBJECT LOCATION IN THE CONTROL AREA | |
JP5477788B2 (en) | Infusion device, infusion monitoring system, and detection device | |
RU2455617C1 (en) | Apparatus for determining movement and/or position of object | |
KR102121243B1 (en) | Method for measuring the displacement of an object | |
TW202020419A (en) | Industrial device including sensor | |
RU109552U1 (en) | ANGLE ANGLE ANGLE ANGLE ANGLE SENSOR | |
Sajwan et al. | Design and Implementation of Unauthorized Object and Living Entity Detector with PROTEUS and Arduino Uno | |
CN103901484B (en) | Metal sensor detection means |