Interruttore meccanico a vibrazione brevettato con "design a regolazione lineare

Design all'avanguardia nel settore che offre enormi miglioramenti delle prestazioni

IMI Sensors offre diversi prodotti di interruttori a vari livelli di funzionalità e prezzo. Il più economico è l'interruttore meccanico brevettato a "regolazione lineare" (modello 685AX9). È ideale per una serie di applicazioni industriali, tra cui il monitoraggio delle condizioni delle torri di raffreddamento e la manutenzione predittiva delle apparecchiature HVAC.

Il design di base di un interruttore meccanico prevede un piccolo magnete di terre rare montato su un'estremità di un braccio di leva a molla e una massa montata sull'altra estremità. La base del braccio è collegata meccanicamente alla corsa di un relè elettrico. Per mantenere il braccio di leva in una posizione stabilita, l'attrazione magnetica tra il magnete e un pezzo di materiale magnetico (di solito acciaio) deve essere più forte della forza combinata della molla e delle forze inerziali sulla massa. La quantità di attrazione magnetica dipende dalla posizione del magnete rispetto al materiale magnetico. Tale posizione può essere modificata manipolando una vite di regolazione. Quando la forza combinata della molla e delle forze inerziali sulla massa è superiore alle forze di attrazione tra il magnete e il materiale magnetico, il braccio si sgancia da una posizione armata e quindi fa cambiare stato al relè elettrico. La massa è sensibile alle forze inerziali su tutti e tre gli assi. La Figura 1 illustra un braccio di leva impostato e un braccio di leva disinnestato.

Gli interruttori meccanici di prima generazione hanno il magnete e il materiale magnetico in posizione parallela tra loro. Si veda la Figura 2. Il design parallelo presenta due difetti principali:

• La relazione tra la variazione della forza magnetica e la variazione della manopola di regolazione non è lineare. Ciò è dovuto al fatto che la manopola di regolazione modifica la distanza tra il magnete e il materiale magnetico e tale distanza ha una relazione non lineare con la forza magnetica. Si veda la Figura 3.
• Una forza inerziale sull'asse X è molto più influente sulla massa rispetto alle forze inerziali in altre direzioni. Si veda la Figura 4.

Per ovviare ai due difetti sopra citati, IMI Sensors ha sviluppato un nuovo design di "regolazione lineare" che pone il magnete e il materiale magnetico in posizione perpendicolare l'uno all'altro. Il design, che è stato brevettato dall'Ufficio Marchi e Brevetti degli Stati Uniti (brevetto USA n. 9.024.712) nel maggio 2015, è illustrato nella Figura 5. Il design brevettato offre due importanti miglioramenti delle prestazioni rispetto al design parallelo:

• La relazione tra la variazione della forza magnetica e la variazione della manopola di regolazione è lineare. Questo è il risultato del fatto che le modifiche alla manopola di regolazione alterano solo la sovrapposizione tra il magnete e il materiale magnetico nel design "a regolazione lineare" piuttosto che alterare la distanza tra il magnete e il materiale magnetico. Indipendentemente dalla posizione della manopola di regolazione, la distanza tra il magnete e il materiale magnetico rimane invariata.
• Le forze inerziali in tutte le direzioni hanno un effetto molto più simile sulla posizione della massa. La maggiore somiglianza tra gli effetti delle forze inerziali è illustrata nella Figura 6.