Détecteur de proximité On connaît depuis longtemps déjà des contacteurs à lames magnétiques contenues dans une enveloppe scel lée, dont les principaux avantages sont D'une part les contacts sont montés dans une enve loppe de verre hermétiquement scellée, donc insensibles aux conditions ambiantes, d'où une très grande durée de vie et un nombre très élevé de commutations ; d'autre part, les contacts peuvent être actionnés par un champ magnétique ou par un aimant permanent, enfin, la fer meture et l'ouverture des contacts se fait par tout ou rien, ce qui permet la commande au moyen de champs magnétiques variant très lentement.
On a déjà utilisé de tels contacteurs pour en faire des détecteurs de proximité actionnés par l'approche et l'éloignement d'un aimant permanent. Ces dispositifs présentent néanmoins les inconvénients suivants : d'une part, le détecteur ne peut être commandé que par un aimant permanent, d'autre part, l'hystérisis est très grand, de l'ordre de 5 à 6 mm. On entend par hystérésis la zone dans laquelle la position des contacts est indé terminée en fonction de la position de l'aimant per manent.
La présente invention a pour objet un détecteur de proximité ayant pour but de remédier à ces incon vénients.
Ce détecteur est caractérisé par le fait qu'il com prend deux aimants permanents entre lesquels est dis posé un contacteur à lames magnétiques contenu dans une enveloppe scellée, les deux aimants étant placés pa rallèlement l'un à l'autre mais en opposition de pôles, de telle manière que la commutation du contacteur soit assurée par le rapprochement d'un élément ayant la propriété de modifier le champ magnétique régnant entre les deux aimants permanents.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, deux formes d'exécution de la présente invention, et fait res- sortir ses avantages, à l'égard des dispositifs convention nels.
La fig. 1 représente, schématiquement, un détecteur de proximité comprenant un contacteur, à lames magné tiques sous une enveloppe scellée en position fermée (fig. la) et en position ouverte (fig. lb). Le contacteur 1 se compose essentiellement de deux lames de contact, 2 et 3, hermétiquement scellées dans une enveloppe de verre 4. A la fig. la, les deux lames 2 et 3 se tou chent, sous l'effet du champ magnétique créé par le rapprochement de l'aimant permanent 5, la distance Ai étant la distance de détection à laquelle les deux lames de contact se rapprochent brusquement et ferment ce contact lorsqu'on approche l'aimant permanent 5.
Lorsqu'on éloigne l'aimant permanent 5 du contac teur 1, les deux lames restent en contact malgré l'affai blissement du champ jusqu'au moment où l'aimant per manent 5 se trouve à une distance Bl du contacteur. A ce moment, brusquement, les deux lames s'écartent l'une de l'autre et le contact est ouvert, comme le montre la fig. lb. La différence entre la distance Ai et la dis tance Bl , qui peut atteindre dans ce cas une valeur assez importante de l'ordre de 5 à 6 mm, est caracté ristique de l'hystérésis du contacteur donc du détecteur.
La fig. 2 représente un détecteur de proximité selon l'invention, pour lequel l'hystérésis est au contraire très faible. En plus des éléments déjà vus, le détecteur com porte un aimant permanent 6, d'un côté, et un deuxième aimant permanent 7, de l'autre côté, les pôles de ces deux aimants permanents étant en opposition. L'enve loppe 1 scellée contenant les lames est placée environ à mi-distance entre les deux aimants permanents, de façon rigide et permanente, grâce au bâti 8. Dans cette situation, les lames magnétiques se trouvent dans une zone où le champ magnétique est nul. Par conséquent, ces deux lames sont écartées l'une de l'autre et le con tact est ouvert.
Mais, comme le représente la fig. 2a, on a rapproché du détecteur un élément ferromagnétique quelconque 9. Le rapprochement de cet élément 9 pro voque une formation dissymétrique des lignes de champ, de sorte que les lames ne se trouvent plus dans une zone de champ nul. Par conséquent, les lames de con tact se rapprochent, et le contacteur du détecteur est fermé, indiquant la proximité de l'élément 9.
Il suffit maintenant d'éloigner l'élément 9 d'une très faible distance, de quelques dixièmes de mm, pour que les lignes de champ entre les deux aimants permanents reprennent leur répartition symétrique, provoquant l'éloi gnement des deux lames de contact, et l'ouverture du contacteur du détecteur. Ce faible hystérésis, apparais sant clairement par le fait que B.,,, est très peu différent de A, constitue l'avantage marquant du détecteur sui vant l'invention. En outre, la précision de répétition est très grande, ce qui signifie que A2, respectivement B2, varieront extrêmement peu, si l'on répète l'essai.
Des essais portant sur des milliers de commutations l'ont en effet démontré.
La fig. 3 représente un détecteur analogue à celui de la fig. 2, mais où l'enveloppe scellée 1 est placée constructivement en dehors de la zone médiane où le champ magnétique est nul. Dans ces conditions, les la melles de contact sont en contact l'une contre l'autre et le contacteur du détecteur est fermé.
Cette fois-ci, le rapprochement de l'élément ferromagnétique 9 perturbe à nouveau la symétrie des lignes de champ dans l'inter valle entre les deux aimants permanents et attire la zone de champ nul au droit du contacteur proprement dit, en provoquant simultanément l'écartement des deux lames de contact et l'ouverture du contacteur du détec teur, montrant ainsi la proximité de l'élément 9, comme le montre la fig. 3a. Il suffit maintenant d'éloigner l'élé ment ferromagnétique 9 d'une très courte distance, pour provoquer, comme dans le cas précédent, la commuta- tion du contacteur dont les lamelles vont maintenant se toucher, comme le montre la fig. 3b.
Dans l'exemple d'exécution décrit à la fig. 2, nous avions un détecteur avec un contacteur de travail c'est-à-dire où l'approche de l'élément ferromagnétique 9 provoque la fermeture du contacteur, et dans le cas de la fig. 3, un détecteur avec un contacteur de repos<B> ,</B> c'est-à-dire où l'approche de l'élément ferromagnétique 9 provoque l'ouverture du contacteur.
Proximity detector Magnetic reed switches contained in a sealed enclosure have been known for a long time, the main advantages of which are On the one hand the contacts are mounted in a hermetically sealed glass enclosure, therefore insensitive to ambient conditions, where a very long service life and a very high number of switchings; on the other hand, the contacts can be actuated by a magnetic field or by a permanent magnet, finally, the closing and opening of the contacts is done by all or nothing, which allows control by means of magnetic fields varying greatly slowly.
Such contactors have already been used to turn them into proximity detectors actuated by the approach and removal of a permanent magnet. These devices nevertheless have the following drawbacks: on the one hand, the detector can only be controlled by a permanent magnet, on the other hand, the hysteresis is very large, of the order of 5 to 6 mm. By hysteresis is meant the zone in which the position of the contacts is indefinite as a function of the position of the permanent magnet.
The present invention relates to a proximity detector having the aim of remedying these drawbacks.
This detector is characterized by the fact that it comprises two permanent magnets between which is placed a contactor with magnetic reeds contained in a sealed envelope, the two magnets being placed parallel to each other but in opposite poles. , in such a way that the switching of the contactor is ensured by bringing together an element having the property of modifying the magnetic field prevailing between the two permanent magnets.
The appended drawing represents, by way of example, two embodiments of the present invention, and highlights its advantages with respect to conventional devices.
Fig. 1 represents, schematically, a proximity detector comprising a contactor, with magnetic reeds in a sealed envelope in the closed position (fig. La) and in the open position (fig. Lb). Contactor 1 essentially consists of two contact blades, 2 and 3, hermetically sealed in a glass envelope 4. In fig. 1a, the two blades 2 and 3 touch each other, under the effect of the magnetic field created by the approximation of the permanent magnet 5, the distance Ai being the detection distance at which the two contact blades suddenly approach and close this contact when approaching the permanent magnet 5.
When the permanent magnet 5 is moved away from the contactor 1, the two blades remain in contact despite the weakening of the field until the permanent magnet 5 is at a distance B1 from the contactor. At this moment, suddenly, the two blades move away from each other and the contact is opened, as shown in fig. lb. The difference between the distance Ai and the distance Bl, which in this case can reach a fairly large value of the order of 5 to 6 mm, is characteristic of the hysteresis of the contactor and therefore of the detector.
Fig. 2 represents a proximity detector according to the invention, for which the hysteresis is on the contrary very low. In addition to the elements already seen, the detector com carries a permanent magnet 6, on one side, and a second permanent magnet 7, on the other side, the poles of these two permanent magnets being in opposition. The sealed envelope 1 containing the blades is placed approximately halfway between the two permanent magnets, rigidly and permanently, thanks to the frame 8. In this situation, the magnetic blades are in an area where the magnetic field is strong. no. Therefore, these two blades are separated from each other and the contact is open.
But, as shown in fig. 2a, any ferromagnetic element 9 has been brought closer to the detector. The bringing together of this element 9 causes an asymmetrical formation of the field lines, so that the plates are no longer located in a zone of zero field. As a result, the contact blades approach, and the detector switch is closed, indicating the proximity of element 9.
It is now sufficient to move the element 9 away by a very small distance, a few tenths of a mm, so that the field lines between the two permanent magnets resume their symmetrical distribution, causing the two contact blades to move apart, and opening the detector contactor. This low hysteresis, appearing clearly by the fact that B. ,,, is very little different from A, constitutes the significant advantage of the detector according to the invention. In addition, the repeat accuracy is very high, which means that A2, respectively B2, will vary extremely little, if the test is repeated.
Tests on thousands of commutations have indeed demonstrated this.
Fig. 3 shows a detector similar to that of FIG. 2, but where the sealed envelope 1 is placed constructively outside the middle zone where the magnetic field is zero. Under these conditions, the contact males are in contact with each other and the detector contactor is closed.
This time, the bringing together of the ferromagnetic element 9 again disturbs the symmetry of the field lines in the interval between the two permanent magnets and attracts the zero field zone to the right of the contactor itself, simultaneously causing l 'spacing of the two contact blades and the opening of the detector contactor, thus showing the proximity of element 9, as shown in fig. 3a. It is now sufficient to move the ferromagnetic element 9 away by a very short distance, to cause, as in the previous case, the switching of the contactor, the blades of which will now touch, as shown in FIG. 3b.
In the example of execution described in FIG. 2, we had a detector with a working contactor, that is to say where the approach of the ferromagnetic element 9 causes the contactor to close, and in the case of fig. 3, a detector with a rest contactor <B>, </B> that is to say where the approach of the ferromagnetic element 9 causes the contactor to open.