MD535Z - Indicator al câmpului magnetic - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la dispozitivele de siguranţă, în special la dispozitivele de identificare a accesului neautorizat la aparatele de evidenţă a consumului de resurse, cum ar fi energia electrică, gazul, apa, prin acţiunea cu un câmp magnetic.Indicatorul câmpului magnetic, conform invenţiei, include un corp nemagnetic format din cel puţin două porţiuni, cel puţin una dintre care este executată transparentă, corpul fiind executat cu posibilitatea fixării ermetice pe o suprafaţă exterioară, precum şi un element magnetosensibil care conţine un amestec vâscos de particule magnetice pe bază de aditivi lianţi, aplicat pe suprafaţa interioară a corpului în formă arbitrară şi executat cu posibilitatea schimbării formei sub acţiunea unui câmp magnetic.

Description

Invenţia se referă la dispozitivele de siguranţă, în special la dispozitivele de identificare a accesului neautorizat la aparatele de evidenţă a consumului de resurse, cum ar fi energia electrică, gazul, apa, prin acţiunea cu un câmp magnetic.

Sunt cunoscute metode şi dispozitive pentru stabilirea acţiunii neautorizate asupra aparatelor de evidenţă a consumului de resurse energetice, în special asupra contoarelor de apă, gaz şi energie electrică de uz casnic, care presupune acţiunea nedistructivă asupra elementelor interne ale acestor aparate, de exemplu, cu ajutorul unui câmp magnetic care blochează viteza de rotaţie a mecanismului de calcul (contorului). Acest câmp este creat de nişte magneţi puternici, care se fixează pe corpul aparatului. În astfel de situaţii, protecţia împotriva accesului neautorizat poate fi efectuată cu ajutorul unui dispozitiv de înregistrare a utilizării unui câmp magnetic.

Se cunoaşte traductorul de înregistrare a obiectului feromagnetic, care conţine un corp nemagnetic şi un nod magnetosensibil, amplasat în interiorul corpului. Nodul magnetosensibil constă dintr-un magnet permanent inelar cu profil dreptunghiular şi un element Hall, iar în corpul traductorului este executată o canelură pentru fixarea elementului Hall. Alte componente, în particular plăcuţa imprimată, elementul de etanşare, miezul feromagnetic, instalate în carcasa corpului, la interacţiunea cu nodul magnetosensibil formează o structură destul de complexă pentru înregistrarea câmpului magnetic [1].

Principalul dezavantaj al dispozitivului descris este complexitatea, consumul unui volum de muncă sporit pentru confecţionare şi, respectiv, cheltuieli financiare semnificative la producerea în masă pentru utilizarea în structurile de distribuţie a energiei electrice.

Cel mai apropiat după esenţa tehnică de indicatorul câmpului magnetic revendicat este dispozitivul care constă dintr-un corp nemagnetic cu o porţiune transparentă, executat cu posibilitatea fixării ermetice pe suprafaţa exterioară, şi un element magnetosensibil, care conţine un amestec vâscos de particule magnetice pe bază de aditivi lianţi, depus pe suprafaţa interioară a corpului în formă arbitrară şi executat cu posibilitatea de a-şi schimba forma sub acţiunea unui câmp magnetic [2].

În indicatorul menţionat corpul este format de o porţiune transparentă convexă cavă şi o porţiune laterală, care porneşte de la aceasta pe perimetrul bazei, executată cu posibilitatea fixării etanşe pe suprafaţa exterioară conjugată cu ea.

Principalul dezavantaj al construcţiei descrise constă în accesul deschis la elementul magnetosensibil, care îl face vulnerabil la diverse efecte neprevăzute ce ar putea afecta proprietăţile lui fizice şi tehnice şi, prin urmare, reduce fiabilitatea indicatorului.

Problema pe care o soluţionează invenţia constă în crearea unui dispozitiv constructiv simplu, fiabil şi eficient, comod în confecţionare şi exploatare şi realizabil pe baza materialelor accesibile şi ieftine.

Problema trasată este soluţionată prin faptul că indicatorul câmpului magnetic include un corp nemagnetic cu o porţiune transparentă, executat cu posibilitatea fixării ermetice pe o suprafaţă exterioară, şi un element magnetosensibil care conţine un amestec vâscos de particule magnetice pe bază de aditivi lianţi, aplicat pe suprafaţa interioară a corpului în formă arbitrară şi executat cu posibilitatea schimbării formei sub acţiunea unui câmp magnetic, totodată corpul este format din cel puţin două porţiuni, executate şi îmbinate etanş cu posibilitatea formării între ele a unui spaţiu închis cav, totodată cel puţin una dintre porţiuni este executată transparentă, iar cel puţin o porţiune a corpului este executată plată.

În calitate de aditivi lianţi se utilizează aditivi organici sau sintetici, de exemplu silicon, iar viscozitatea amestecului este de (27…42) x 10-2 m2/s.

Îmbinarea etanşă a porţiunilor corpului şi fixarea acestuia pe suprafaţa exterioară se efectuează prin aplicarea unui strat de material adeziv pe suprafeţele conjugate.

Corpul este executat din materiale polimerice, de exemplu polistiren rezistent la şocuri, plasticat de clorură de polivinil sau alte materiale similare.

Rezultatul invenţiei constă în sporirea fiabilităţii construcţiei indicatorului câmpului magnetic şi fixarea acestuia pe aparatele de evidenţă, ceea ce sporeşte gradul de protecţie a resurselor energetice împotriva furturilor.

Executarea corpului indicatorului închis ermetic şi amplasarea elementului magnetosensibil în interiorul corpului, fără accesul direct la acesta, sporeşte fiabilitatea dispozitivului în ansamblu, deoarece protejează elementul magnetosensibil împotriva acţiunilor accidentale mecanice în timpul depozitării, transportării şi instalării pe aparatele de evidenţă a resurselor energetice care ar putea afecta integritatea şi proprietăţile acestuia.

Totodată, construcţia închisă cavă permite executarea uneia dintre porţiunile corpului plată, iar a celeilalte de forma unei figuri geometrice convexe arbitrare, cum ar fi un segment de sferă, paraboloid sau altă suprafaţă. Drept rezultat se asigură posibilitatea elementului magnetosensibil de a-şi schimba configuraţia sub acţiunea unui câmp magnetic extern şi, prin urmare, de a demonstra în mod evident realizarea acţiunii neautorizate.

În plus, posibilitatea amplasării elementului magnetosensibil în orice punct de pe suprafaţa interioară a corpului şi executarea unei porţiuni plate simplifică procesul de confecţionare a indicatorului, întrucât aplicarea elementului magnetosensibil pe o suprafaţă plană este tehnologic mai simplă şi mai convenabilă.

Construcţia propusă prevede executarea din material transparent a întregului corp sau a uneia din porţiunile sale, dar astfel încât să fie asigurat controlul vizual al elementului magnetosensibil.

Utilizarea pentru confecţionarea elementului magnetosensibil a amestecului vâscos de particule magnetice, cum ar fi un praf pe bază de aditivi lianţi, determină schimbarea inevitabilă a configuraţiei iniţiale a elementului sub acţiunea câmpului magnetic. Totodată, schimbarea configuraţiei în conformitate cu legile fizicii fenomenelor magnetice are loc în direcţia amplasării magnetului.

Având în vedere necesitatea obţinerii la utilizarea amestecului vâscos a efectului de schimbare a configuraţiei elementului magnetosensibil, valorile de viscozitate ale amestecului utilizat trebuie să fie în limitele de la 27 x 10-2 până la 42 x 10-2 m2/s. Intervalul specificat de valori se determină prin faptul că la valori mai mici de 27 x 10-2 m2/s amestecul devine fluid, iar la valori mai mari de 42 x 10-2 m2/s amestecul devine, în esenţă, un solid şi obţinerea modificării formei acestuia este practic foarte dificilă.

Executarea corpului indicatorului închis simplifică procesul de fixare a acestuia pe diverse dispozitive, indiferent de configuraţia suprafeţei acestora, prin aplicarea materialului adeziv pe porţiunea corespunzătoare a corpului astfel încât să se asigure posibilitatea de a efectua controlul în orice loc al aparatului de evidenţă verificabil, unde poate fi fixată sursa de câmp magnetic.

Mai mult ca atât, pe de o parte, simplitatea construcţiei dispozitivului, iar pe de altă parte, confecţionarea corpului indicatorului din materiale polimerice ieftine disponibile pe scară largă, cărora tehnologic li se poate atribui orice formă, fac procesul de confecţionare a dispozitivului revendicat mai puţin costisitor atât din punct de vedere al resurselor de muncă şi materiale, cât şi al resurselor financiare.

Esenţa soluţiei tehnice revendicate se explică prin desenele din fig. 1, 2, care reprezintă:

- fig. 1, vederea de sus a indicatorului câmpului magnetic;

- fig. 2, secţiunea transversală A-A a indicatorului din fig. 1.

Indicatorul câmpului magnetic, în executarea indicată în fig. 1 şi 2, conţine un corp 1, având o porţiune convexă cavă 2, pe perimetrul 3 bazei căreia porneşte o porţiune laterală 4. Elementul magnetosensibil 5, având forma unei pete de configuraţie definită, este aplicat pe suprafaţa interioară a porţiunii 6, executată plată (fig. 2). Fixarea etanşă a porţiunii convexe 2 la porţiunea plată 6 cu ajutorul porţiunii laterale 4 creează un spaţiu închis cav în interiorul corpului 1, în care este amplasat elementul magnetosensibil 5.

În executarea propusă elementul magnetosensibil 5 are forma unui segment de sferă. Deoarece, cel puţin porţiunea convexă 2 este executată din material transparent, elementul magnetosensibil este evident în forma sa originală.

În procesul de confecţionare a dispozitivului propus corpul 1 acestuia este format de preferinţă din două porţiuni îmbinate ermetic, cu toate acestea el poate fi confecţionat şi de altă formă, în funcţie de necesităţi şi de posibilităţile tehnologice concrete. Pe baza unui aditivul liant, organic sau sintetic, cum ar fi silicon, se prepară elementul magnetosensibil 5 sub forma unui amestec vâscos, care conţine nanoparticule magnetice. Elementul obţinut se aplică pe suprafaţa interioară a corpului.

Suprafaţa exterioară a porţiunii plate 6 se acoperă cu o compoziţie adezivă care asigură etanşeitatea fixării indicatorului pe orice suprafaţă exterioară a contorului.

La utilizare indicatorul se fixează ermetic pe dispozitivul controlat în locul instalării posibile a magnetului. Etanşeitatea corpului exclude accesul neautorizat la elementul magnetosensibil.

Instalarea magnetului în cazul în care indicatorul este fixat pe dispozitiv duce la faptul că sub acţiunea câmpului magnetic elementul magnetosensibil 5 îşi schimbă configuraţia, transformându-se în direcţia magnetului. La deplasarea magnetului, configuraţia elementului magnetosensibil 5 continuă să se schimbe, totodată la înlăturarea magnetului elementul îşi păstrează forma sa modificată, ceea ce demonstrează în mod clar faptul acţiunii neautorizate asupra dispozitivului verificat.

Trebuie de remarcat faptul că indicatorul câmpului magnetic propus poate fi folosit ca o parte componentă a dispozitivului de sigilare, care suplimentar trebuie să fie echipat cu un mijloc cu date numerice, care să identifice un aparat concret verificat. Unite într-o singură construcţie, indicatorul şi mijlocul cu număr formează un dispozitiv de protecţie fiabil şi ieftin contra acţiunii neautorizate cu câmp magnetic asupra aparatelor de evidenţă a consumului de resurse energetice.

Exemplu de realizare concretă

În procesul cercetării experimentale a indicatorului câmpului magnetic propus au fost confecţionate câteva prototipuri şi utilizate pentru a detecta acţiunea neautorizată cu câmp magnetic asupra contoarelor de gaz de uz casnic.

Prototipurile au fost confecţionate de aceeaşi formă, cu o porţiune convexă în formă de emisferă cu diametrul de 10 mm cu o porţiune laterală plată de formă inelară cu lăţimea de 3 mm, pornind de la baza acesteia, şi o porţiune plată de formă pătrată cu latura feţei de 16 mm. Porţiunea convexă a corpului a fost executată prin procedeul de formare sub vid a polistirenului, iar porţiunea plată pătrată a fost decupată cu ajutorul unui dispozitiv de ştanţat standard din PVH cu grosimea de 0,5 mm.

Elementul magnetosensibil a fost executat pe baza lubrifiantului siliconic Si-10 (TU 2389-320-05763458-2001) cu adaos de pulbere magnetică corespunzătoare TU 6-36-05800165-1009-93. Amestecul obţinut a fost preparat cu o viscozitate egală cu 36x10-2 m2/s, ceea ce a permis aplicarea elementului magnetosensibil pe suprafaţa porţiunii plate sub formă rotundă cu diametrul de 3 mm.

Pentru îmbinarea porţiunilor convexă şi pătrată, precum şi pentru fixarea indicatorului pe obiectul testat s-a utilizat clei poliacrilic de dispersie cu acţiune de lungă durată, care a fost aplicat pe suprafaţa inferioară a porţiunii inelare şi suprafaţa exterioară a porţiunii pătrate.

Indicatoarele obţinute în acest mod au fost fixate ermetic pe corpul contoarelor şi supuse acţiunii unui câmp magnetic generat de un magnet de putere mare. Totodată, pe diferite contoare magneţii au fost amplasaţi din diferite părţi faţă de indicator.

Ca răspuns la câmpul magnetic aplicat, elementul magnetosensibil reacţiona corespunzător, schimbându-şi configuraţia şi transformându-se în direcţia amplasării magnetului. În cazul când magnetul era amplasat deasupra indicatorului, elementul magnetosensibil se întindea, obţinând o formă neregulată.

În procesul multiplelor experimente, indicatorul a reacţionat 100% la prezenţa câmpului magnetic.

Experimentele au fost efectuate într-o cameră climaterică la diferite regimuri de temperatură demonstrând posibilitatea indicatorului de a funcţiona în condiţii de modificare a temperaturilor de la -40 la +60°C.

Astfel, experimentele efectuate au arătat că utilizarea indicatorului conform invenţiei în construcţia unui dispozitiv de sigilare poate oferi contorului o protecţie sigură, înregistrând orice acţiune asupra lui cu un câmp magnetic puternic.

1. RU 2002123676 A 2004.06.10

2. MD 393 Y 2011.06.30

Claims (5)

1. Indicator al câmpului magnetic, care include un corp nemagnetic cu o porţiune transparentă, executat cu posibilitatea fixării ermetice pe o suprafaţă exterioară, şi un element magnetosensibil care conţine un amestec vâscos de particule magnetice pe bază de aditivi lianţi, aplicat pe suprafaţa interioară a corpului în formă arbitrară şi executat cu posibilitatea schimbării formei sub acţiunea unui câmp magnetic, caracterizat prin aceea că corpul este format din cel puţin două porţiuni, executate şi îmbinate etanş cu posibilitatea formării între ele a unui spaţiu închis cav, totodată cel puţin una dintre porţiuni este executată transparentă.

2. Indicator, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că cel puţin o porţiune a corpului este executată plată.

3. Indicator, conform revendicărilor 1-2, caracterizat prin aceea că în calitate de aditivi lianţi se utilizează aditivi organici sau sintetici, de exemplu silicon, iar viscozitatea amestecului este de (27…42) x 10-2 m2/s.

4. Indicator, conform revendicărilor 1-3, caracterizat prin aceea că îmbinarea etanşă a porţiunilor corpului şi fixarea acestuia pe suprafaţa exterioară se efectuează prin aplicarea unui strat de material adeziv pe suprafeţele conjugate.

5. Indicator, conform revendicărilor 1-4, caracterizat prin aceea că corpul este executat din materiale polimerice, de exemplu polistiren rezistent la şocuri, plasticat de clorură de polivinil sau alte materiale similare.