水銀開關
編輯水銀開關是一個電開關打開和閉合一個電路當液體金屬的少量汞連接的金屬電極以閉合電路。有幾種不同的基本設計(傾斜、位移、徑向等),但它們都具有非侵蝕開關觸點的共同設計強度。
最常見的是水銀傾斜開關。當相對于水平方向傾斜一個方向時,它處于一種狀態(打開或關閉),而當向另一個方向傾斜時,它處于另一種狀態。這是老式恒溫器用來打開或關閉加熱器或空調的方法。
水銀開關的汞置換開關采用了“柱塞”該浸入汞池,提高所述容器中的電平,以接觸的至少一個電極。此設計用于需要頻繁切換大電流負載的工業應用中的繼電器。這些繼電器使用電磁線圈拉動密封容器內的鋼套。
在密封的玻璃外殼中具有一組或多組電觸點,其中包含少量汞。外殼還可以包含壓力下的氫氣、惰性氣體或真空。重力不斷將水銀滴拉到信封中的最低點。當開關向適當的方向傾斜時,水銀接觸一組觸點,從而完成電路。向相反方向傾斜開關會使水銀遠離那組觸點,從而斷開該電路。開關可能包含多組觸點,以不同角度閉合不同組,例如允許單刀雙擲(SPDT)操作。
水銀開關的優點
編輯與其他開關類型相比,Mercury開關具有以下幾個優點:
- 觸點是封閉的,因此觸點氧化是不可能的。
- 在危險場所,中斷電路不會產生可能點燃易燃氣體的火花。
- 觸點保持清潔,即使發生內部電弧,每次操作時觸點表面也會更新,因此不會磨損。
- 即使是一小滴汞也具有低電阻,因此開關可以在小尺寸中承載有用的電流量。
- 下落對重力的敏感性提供了獨特的傳感功能,并適用于手動或自動操作的簡單、低力機制。
- 開關很安靜,因為沒有觸點突然卡在一起。
- 移動的水銀滴的質量提供過中心效應以避免開關傾斜時的顫動。
- 外殼可以包括用于兩個或更多電路的觸點。
水銀開關的缺點
編輯水銀開關有幾個缺點:
- 它們相對較慢的運行速度(由于汞滴的慣性)使得它們不適合每秒需要許多運行周期的應用。
- 玻璃封套和電極絲可能易碎,需要柔性引線以防止損壞封套。
- 汞滴形成一個公共電極,因此多極開關中的電路不會相互隔離。
- 它們對重力的敏感性可能使它們不適用于可以改變方向或振動的便攜式或移動設備。
- 汞化合物具有劇毒,可在任何食物鏈中積累,因此安全規范在許多新設計中排除了汞。
水銀開關用途
編輯滾動感應
傾斜開關為在崎嶇地形中運行的建筑設備和起重車輛等應用提供翻車或翻倒警告。有幾種無汞類型,但由于對沖擊和振動敏感,導致誤跳閘,因此很少實施。然而,抗沖擊和振動的設備確實存在。
汽車用途
汽車制造商曾經將水銀開關用于照明控制(例如行李箱蓋燈)、行駛控制和防抱死制動系統。如果這些開關沒有正確拆除,報廢汽車可能會將汞泄漏到環境中。自2003年以來,美國制造的新汽車不再使用水銀開關。
跌倒警報
在密閉空間(例如儲罐內的焊工)進行的工作會引起特殊的安全問題。如果工人跌倒,傾斜開關會發出警報。
飛機姿態指示器/人工地平線
電驅動姿態指示器通常使用水銀開關來保持陀螺軸垂直。當陀螺偏離垂直方向時,水銀開關會觸發力矩馬達,將陀螺位置移回正確位置。(氣動姿態指示器使用不同的工作原理。)
恒溫器
水銀開關曾經在雙金屬恒溫器中很常見。可移動汞滴的重量通過一定程度的偏心作用提供了一些滯后。雙金屬彈簧必須進一步移動以克服水銀的重量,從而將其保持在打開或關閉位置。汞還提供了積極的開關,可以承受數百萬次循環而不會發生接觸退化。
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