Обозначение электромагнита на схеме: 404 — Ошибка: 404

Перекрестные ссылки на срабатывания клапанов

Часто бывает необходимо вывести одно и то же несколько раз. В таком случае перекрестная ссылка указывает, где на схеме соединений может быть найдена соответствующая другая часть .

Зачастую в установках Fluid-техники устанавливаются электромагнитные клапаны, которые на Fluid схеме соединений отображаются в виде упрощенного символа катушки электромагнита без обозначений выводов, например вот так . Если есть необходимость намеренно задокументировать межпредметную Fluid- и электротехнику в одном проекте, EPLAN Fluid дает возможность на катушки электромагнита в Fluid- и электрической схеме соединений.

Перекрестная ссылка может быть создана и отображена только при следующих условиях:

  • Обозначение устройства, обозначение вывода устройства и определение катушки электромагнита совпадают с данными в Fluid- и электрической схеме соединений.
  • Катушка электромагнита не выполняет главной функции в Fluid схеме соединений.
  • Для символа катушки электромагнита на Fluid схеме соединений должен быть указан вид представления «парная перекрестная ссылка».
  • Для символа катушки электромагнита на Fluid схеме соединений должен быть указан раздел «Электротехника».

Замечание:

Корректные вида представления («парная перекрестная ссылка») и раздела («электротехника») выбираются автоматически, если из входящей в поставку Fluid техники в схему соединений был вставлен электромагнитный клапан.

Пример:

На электрической схеме (рисунок слева) на странице =EB3+ET1/1 расположена катушка электромагнита -Y10. Эта же катушка электромагнита упоминается в Fluid-схеме соединений на странице =FB3+FT1/1 (рисунок справа), чтобы отметить, что именно она приводит в действие гидравлический клапан 1-h2. 10. Вид представления второй катушки — «парная перекрестная ссылка», раздел — «электротехника». Кроме того ей приписана вспомогательная функция. Так как катушки электромагнитов на обеих страницах имеют один и тот же ОУ, одно обозначение вывода устройства и одно определение функции, на обоих условных обозначениях имеется отметка о перекрестной ссылке. Катушка в электрической схеме соединений ссылается на катушку в схеме Fluid, и наоборот.

См. также

Тип страниц «схема соединений Fluid-техники»

EPLAN Fluid: Разделы

ГОСТ 2.756-76 — Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Воспринимающая часть электромеханических устройств — Производитель тканых металлических сеток

ОбозначениеГОСТ 2.756-76
Статус1
Русское названиеЕдиная система конструкторской документации.
Обозначения условные графические в схемах. Воспринимающая часть электромеханических устройств
Английское названиеUnified system for design documentation. Graphic designations in diagrams. The receiving part of electromechanical devices
Дата актуализации:2010-10-27
Дата описания2010-10-27
Дата введения в действие1978-01-01
Область и условия примененияНастоящий стандарт устанавливает условные графические обозначения воспринимающих частей электромеханических устройств (электрических реле, у которых связь воспринимающей части с исполнительной осуществляется механически, а также магнитных пускателей, контактов и электромагнитов) в схемах, выполняемых вручную или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности
ВзаменГОСТ 2.724-68ГОСТ 2.725-68 в части п. 9 (обозначения обмоток реле, контакторов и магнитных пускателей)
Общероссийский классификатор стандартов >> ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ТЕРМИНОЛОГИЯ. СТАНДАРТИЗАЦИЯ. ДОКУМЕНТАЦИЯ >> Графические обозначения >> Графические обозначения для технических чертежей диаграмм, схем и соответствующей технической документации в области электротехники и электроники *Стандарты, включеные в эту подгруппу, следует также включать в другие группы и/или подгруппы в соответствии с их темами >>

21. Рисунки и условные обозначения элементов на схемах.

А давайте нарисуем наш электромагнит, тот самый, что мы сделали на предыдущем занятии?
Беру лист бумаги, фломастер и начинаю рисовать. Сначала сердечник — болт с гайкой. Даже резьбу косыми полосками на нем не забыл, нарисовал. А потом просто «намотал» на него фломастером проволоку — катушку.
Похоже получилось?
Да, да, я не заканчивал художественную школу, это заметно..) И сейчас от инженера этого и не требуется (сто лет назад было иначе). Для нас рисунок это просто удобный, наглядный, понятный. . язык — средство общения! А что бы он стал еще понятнее и нагляднее мы его еще больше упростим. И в результате получим не изображение реального электромагнита, а его условное обозначение.

Справа на рисунке и есть условное обозначение электромагнита на электрических схемах. Как видите, катушка и сердечник на месте, понять кто есть кто на схеме не составит большого труда. Хотя они и могут сильно отличаться по внешнему виду от реальных катушек и сердечников.

Проверено, любой ребенок, достигший пятилетнего возраста, легко справляется с задачей нарисовать условное обозначение электромагнита..)

Вообще, в ходе проведения занятий открылась удивительная и в то же время хорошо известная истина. Дети очень любят рисовать. Просто рисовать. Брать лист бумаги (можно цветной) и любой, подвернувшийся под руку, пишущий инструмент. И рисовать. Полтора-два часа занятий для ребенка, особенно дошкольника это очень много. Нервная система не выдерживает такой нагрузки. Ей нужна разрядка. И выходов из этой ситуации оказалось два: либо двигательная активность — «бесиловка», либо рисовать. Причем сами дети чаще выбирают второе. Признаюсь я иду на небольшую хитрость. Точнее на несколько хитростей. Первое — задаю тему для рисования. Ну, к примеру, прошу нарисовать робота. Второе — прошу выйти к доске, показать всем рисунок и рассказать, что на нем изображено. Обязательно обращаю внимание ребят на всяческие интересные придумки и идеи, которые всплывают в ходе обсуждения рисунка. И третье — рисунок занимает почетное место на стене в помещении для занятий.

Этот снимок не очень четкий, но за спиной Саши видно кусочек нашей стены с рисунками детей.
Эта находка представляется мне очень важной. Разгрузка, отдых для нервной системы, возможность выплеснуть свои фантазии на бумагу и их проговорить. Ведь, хотя кружковые занятия не являются копией школьных, но все равно требуют от ребенка значительных усилий на усвоение нового и довольно сложного материала. Тут все как в спорте: оптимальный тренировочный эффект будет достигнут только при разумном сочетании периодов нагрузки и релаксации.

Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические. Аппараты гидравлические и пневматические, устройства управления и приборы контрольно-измерительные – РТС-тендер


ГОСТ 2.781-96

Группа Т52

Единая система конструкторской документации

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ

Аппараты гидравлические и пневматические, устройства управления и приборы контрольно-измерительные

Unified system for design documentation. Graphic designations. Hydraulic and pneumatic valves, control devices and measuring instruments, indicators, switches


МКС 01.080.30
ОКСТУ  0002

Дата введения 1998-01-01

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским и проектно-конструкторским институтом промышленных гидроприводов и гидроавтоматики (НИИГидропривод), Всероссийским научно-исследовательским институтом стандартизации и сертификации в машиностроении (ВНИИНМАШ)

ВНЕСЕН Госстандартом России

2 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол N 10 от 4 октября 1996 г. )

За принятие проголосовали:     

Наименование государства

Наименование национального органа по стандартизации

Азербайджанская Республика

Азгосстандарт

Республика Армения

Армгосстандарт

Республика Белоруссия

Белстандарт

Республика Казахстан

Госстандарт Республики Казахстан

Киргизская Республика

Киргизстандарт

Республика Молдова

Молдовастандарт

Российская Федерация

Госстандарт России

Республика Таджикистан

     Таджикский государственный центр по стандартизации, метрологии и сертификации

Туркменистан

Туркменглавгосинспекция

Украина

Госстандарт Украины

3 Настоящий стандарт соответствует ИСО 1219-91* «Гидропривод, пневмопривод и устройства. Условные графические обозначения и схемы. Часть 1. Условные графические обозначения» в части направляющих и регулирующих аппаратов, устройств управления и контрольно-измерительных приборов

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. — Примечание изготовителя базы данных.

4 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 7 апреля 1997 г. N 122 межгосударственный стандарт ГОСТ 2.781-96 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 января 1998 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 2.781-68

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2004 г.

Настоящий стандарт устанавливает условные графические обозначения направляющих и регулирующих аппаратов, устройств управления и контрольно-измерительных приборов в схемах и чертежах всех отраслей промышленности.

Условные графические обозначения аппаратов, не указанных в настоящем стандарте, строят в соответствии с правилами построения и приведенными примерами.

          

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 2.721-74 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения

ГОСТ 17752-81 Гидропривод объемный и пневмопривод. Термины и определения

ГОСТ 20765-87 Системы смазочные. Термины и определения

          

В настоящем стандарте применяют термины по ГОСТ 17752 и ГОСТ 20765.

4.1 Обозначения отражают назначение (действие), способ работы устройств и наружные соединения.

4. 2 Обозначения не показывают фактическую конструкцию устройства.

4.3 Если обозначение не является частью схемы, то оно должно изображать изделие в нормальном или нейтральном положении (в положении «на складе»).

4.4 Обозначения показывают наличие отверстий в устройстве, но не отражают действительное месторасположение этих отверстий.

4.5 Применяемые в обозначениях буквы представляют собой только буквенные обозначения и не дают представления о параметрах или значениях параметров.

4.6 Размеры условных обозначений стандарт не устанавливает.

4.7 Общие принципы построения условных графических обозначений гидро- и пневмоаппаратов приведены в таблице 1.


Таблица 1

Наименование

Обозначение

     1 Базовое обозначение: квадрат (предпочтительно) и прямоугольник


     2 Обозначения гидро- и пневмоаппаратов составляют из одного или двух и более квадратов (прямоугольников), примыкающих друг к другу, один квадрат (прямоугольник) соответствует одной дискретной позиции

     3 Линии потока, места соединений, стопоры, седельные затворы и сопротивления изображают соответствующими обозначениями в пределах базового обозначения:

  

     — линии потока изображают линиями со стрелками, показывающими направления потоков рабочей среды в каждой позиции

     — места соединений выделяют точками


     — закрытый ход в позиции распределителя


     — линии потока с дросселированием


     4 Рабочую позицию можно наглядно представить, перемещая квадрат (прямоугольник) таким образом, чтобы внешние линии совпали с линиями потока в этих квадратах (прямоугольниках)

  

     5 Внешние линии обычно изображают через равные интервалы, как показано. Если имеет место только одна внешняя линия с каждой стороны, то она должна примыкать к середине квадрата (прямоугольника)

     6 Переходные позиции могут быть обозначены, если это необходимо, как показано, прерывистыми линиями между смежными рабочими позициями, изображенными сплошными линиями

     7 Аппараты с двумя или более характерными рабочими позициями и с бесчисленным множеством промежуточных позиций с изменяемой степенью дросселирования изображают двумя параллельными линиями вдоль длины обозначения, как показано. Для облегчения вычерчивания эти аппараты можно изображать только упрощенными обозначениями, приведенными ниже. Для составления полного обозначения должны быть добавлены линии потоков:

Две крайние позиции

С центральной (нейтральной) позицией


     — двухлинейный, нормально закрытый, с изменяющимся проходным сечением

Детальное

Упрощенное

     — двухлинейный, нормально открытый, с изменяющимся проходным сечением


     — трехлинейный, нормально открытый, с изменяющимся проходным сечением

4. 8 Общие правила построения условных графических обозначений устройств управления приведены в таблице 2.

Таблица 2

Наименование

Обозначение

     1 Обозначения управления аппаратом могут быть вычерчены в любой удобной позиции с соответствующей стороны базового обозначения аппарата


     2 Обозначение элементов мускульного и механического управления по ГОСТ 2.721

  

     3 Линейное электрическое устройство

  

     Например, электромагнит (изображение электрических линий необязательно):

  

     — с одной обмоткой, одностороннего действия


     — с двумя противодействующими обмотками в одном узле, двухстороннего действия


     — с двумя противодействующими обмотками в одном узле, каждая из которых способна работать попеременно в рабочем режиме, двухстороннего действия

     4 Управление подводом или сбросом давления

  

     4. 1 Прямое управление:

  

     — воздействие на торцовую поверхность (может быть осуществлено подводом или сбросом давления)


     — воздействие на торцовые поверхности разной площади (если необходимо, соотношение площадей может быть указано в соответствующих прямоугольниках)

     — внутренняя линия управления (канал управления находится внутри аппарата)


     — наружная линия управления (канал управления находится снаружи аппарата)


     4.2 Пилотное управление (непрямое управление):

  

     — с применением давления газа в одноступенчатом пилоте (с внутренним подводом потока, без указания первичного управления)

     — со сбросом давления


     — с применением давления жидкости в двухступенчатом пилоте последовательного действия (с внутренним подводом потока управления и дренажом, без указания первичного управления)

     — двухступенчатое управление, например электромагнит и одноступенчатый, пневматический пилот (наружный подвод потока управления)

     — двухступенчатое управление, например пневмогидравлический пилот и последующий гидравлический пилот (внутренний подвод потока управления, наружный дренаж из гидропилота без указания первичного управления)

     — двухступенчатое управление, например электромагнит и гидравлический пилот (центрирование главного золотника пружиной; наружные подвод потока управления и дренаж)

     4. 3 Наружная обратная связь (соотношение заданного и измеренного значений контролируемого параметра регулируется вне аппарата)

     4.4 Внутренняя обратная связь (механическое соединение между перемещающейся частью управляемого преобразователя энергии и перемещающейся частью управляющего элемента изображено с использованием линии механической связи; соотношение заданного и измеренного значений контролируемого параметра регулируется внутри аппарата)

     4.5 Применение обозначений механизмов управления в полных обозначениях аппаратов:

  

     — обозначения механизмов управления одностороннего действия изображают рядом с обозначением устройства, которым они управляют, таким образом, чтобы сила воздействия механизма мысленно перемещала обозначение устройства в другую позицию

     — для аппаратов с тремя или более позициями управление внутренними позициями может быть пояснено расширением внутренних границ вверх или вниз и прибавлением к ним соответствующих обозначений механизмов управления

     — обозначения механизмов управления для средней позиции трехпозиционных аппаратов могут быть изображены с внешней стороны крайних квадратов (прямоугольников), если это не нарушит понимания обозначения

     — если механизм управления является центрирующим с помощью давления в нейтральной позиции, то изображают два отдельных треугольника по обеим внешним сторонам

     — внутренний пилот и дренажные линии аппаратов с непрямым управлением обычно не включают в упрощенные обозначения

     — если имеется один наружный пилот и/или одна дренажная линия в гидроаппаратах с непрямым управлением, то их показывают только с одного конца упрощенного обозначения. Дополнительный пилот и/или дренаж должны быть изображены на другом конце. На обозначениях, нанесенных на устройство, должны быть указаны все внешние связи

     — при параллельном управлении (ИЛИ) обозначения механизмов управления показывают рядом друг с другом: например, электромагнит или нажимная кнопка независимо воздействуют на аппарат

     — при последовательном управлении (И) обозначения ступени последовательного управления показывают в линию, например, электромагнит приводит в действие пилот, который приводит в действие основной аппарат

     — фиксатор изображают количеством позиций и в порядке, соответствующем позициям управляемого элемента; выемки показаны только в тех позициях, в которых происходит фиксация. Черточку, показывающую фиксатор, изображают в соответствии с начерченной позицией аппарата

4. 9 Примеры построения условных графических обозначений аппаратов приведены в таблице 3.


Таблица 3

Наименование

Обозначение

     1 Распределитель 2/2 (в сокращенных записях распределители обозначают дробью, в числителе которой цифра показывает число основных линий, т.е. исключая линии управления и дренажа, в знаменателе — число позиций

  

     — запорный двухлинейный, двухпозиционный с мускульным управлением


     — с одноступенчатым пилотным управлением. Пилотная ступень. Четырехлинейный, двухпозиционный распределитель, управляемый электромагнитом и возвратной пружиной, давление управления — со стороны торцевой кольцевой поверхности основного распределителя, наружный слив

     — Основная ступень. Двухлинейный, двухпозиционный распределитель, одна линия управления совмещена с камерой кольцевой поверхности, другая линия управления сообщена с камерой дифференциальной поверхности, пружинный возврат, срабатывающий от сброса давления управления



Кольцевая площадь =0

     2 Распределитель 3/2

     Трехлинейный, двухпозиционный, переход через промежуточную позицию, управление электромагнитом и возвратной пружиной



     3 Распределитель 5/2

     Пятилинейный, двухпозиционный, управление давлением в двух направлениях


     4 Распределитель 4/3

     — с одноступенчатым пилотным управлением. Пилотная ступень. Четырехлинейный, трехпозиционный распределитель, пружинное центрирование, управление двумя противоположными электромагнитами, с мускульным дублированием, наружным сливом


Детальное

     Основная ступень.
     Четырехлинейный, трехпозиционный распределитель, пружинное центрирование, внутренний подвод давления управления в двух направлениях; линии управления в нейтральной позиции без давления

     На упрощенном обозначении пружины центрирования пилота не показаны

Упрощенное

     — с одноступенчатым пилотным управлением. Пилотная ступень. Четырехлинейный, трехпозиционный распределитель, пружинное центрирование, управление одним электромагнитом с двумя противоположными обмотками, с мускульным дублированием, наружным подводом потока управления

Детальное

     Основная ступень
     Четырехлинейный, трехпозиционный распределитель, центрирование давлением и пружинное, срабатывает от сброса давления управления; линии управления в нейтральной позиции под давлением

  

     На упрощенном обозначении отдельные треугольники показывают центрирующее давление

Упрощенное

     5 Дросселирующий распределитель

     — четырехлинейный, две характерные позиции, одна нейтральная позиция, пружинное центрирование, бесконечный ряд промежуточных позиций

  

     — с открытым центром все линии в нейтральной позиции сообщены


     — с закрытым центром все линии в нейтральной позиции закрыты


     — с серворегулированием, с закрытым центром, пружинным центрированием, электромагнитным управлением

     6 Клапан обратный:

      — без пружины; открыт, если давление на входе выше давления на выходе

Детальное

Упрощенное

     — с пружиной; открыт, если давление на входе выше давления на выходе плюс давление пружины


     7 Клапан обратный с поджимом рабочей средой, управление рабочей средой позволяет закрывать клапан без возвратной пружины

     8 Гидрозамок односторонний

Детальное

Упрощенное

     9 Гидрозамок двухсторонний

Детальное

Упрощенное

     10 Клапан «ИЛИ»

     Входная линия, соединенная с более высоким давлением, автоматически соединяется с выходом, в то время как другая входная линия закрыта

Детальное

Упрощенное

     11 Клапан «И»

     Выходная линия находится под давлением только тогда, когда обе входные линии под давлением

Детальное

Упрощенное

     12 Клапан быстрого выхлопа

     Когда входная линия разгружена, выходная свободна для выхлопа

Упрощенное

     13 Пресс-масленка

     14 Клапан напорный (предохранительный или переливной)

     — прямого действия



     — прямого действия — с дистанционным управлением гидравлический


     — прямого действия — с дистанционным управлением пневматический


     — непрямого действия

     с обеспечением дистанционного управления

Детальное

Упрощенное

     — прямого действия с электромагнитным управлением


     — непрямого действия с пропорциональным электромагнитным управлением


     15 Клапан редукционный: одноступенчатый, нагруженный пружиной


     — с дистанционным управлением


     — двухступенчатый, гидравлический, с наружным регулированием возврата


     — со сбросом давления гидравлический


     — со сбросом давления пневматический


     — со сбросом давления, с дистанционным управлением, гидравлический


     — со сбросом давления, с дистанционным управлением, пневматический


     16 Клапан разности давлений


     17 Клапан соотношения давлений


     18 Клапан последовательности, одноступенчатый, нагруженный пружиной, на выходе может поддерживаться давление, с наружным дренажом


     19 Клапан разгрузки смазочной системы


     20 Дроссель регулируемый

     Без указания метода регулирования или положения запорно-регулирующего элемента, обычно без полностью закрытой позиции

Детальное

Упрощенное

     21 Дроссель регулируемый

     Механическое управление роликом, нагружение пружиной

  

     22 Вентиль

     Без указания метода регулирования или положения запорно-регулирующего элемента, но обычно с одной, полностью закрытой позицией

  


     23 Дроссель с обратным клапаном

     С переменным дросселированием, со свободным проходом потока в одном направлении, но дросселированием потока в другом направлении

  

     24 Регуляторы расхода

     Значение расхода на выходе стабилизируется вне зависимости от изменения температуры и/или давления на входе (стрелка на линии потока в упрощенном обозначении обозначает стабилизацию расхода по давлению):

  

     — регулятор расхода двухлинейный с изменяемым расходом на выходе

Детальное

Упрощенное

     — регулятор расхода двухлинейный, с изменяемым расходом на выходе и со стабилизацией по температуре

     — регулятор расхода трехлинейный с изменяемым расходом на выходе, со сливом избыточного расхода в бак

           

     — регулятор расхода трехлинейный с предохранительным клапаном

 

     25 Синхронизаторы расходов:

     — делитель потока.

      Поток делится на два потока, расходы которых находятся в установленном соотношении, стрелки обозначают стабилизацию расходов по давлению

  

Упрощенное

      — сумматор потока.

     Поток объединяется из двух потоков, расходы которых находятся в установленном соотношении

  

Упрощенное

     26 Дроссельный смазочный дозатор (например, регулируемый)

Детальное

Упрощенное

Примечание — Предпочтительно использовать упрощенное обозначение

4.10 Примеры построения условных графических обозначений смазочных питателей приведены в таблице 4.


Таблица 4

Наименование

Обозначение

  1 Импульсный питатель


Детальное


Упрощенное

2 Последовательный питатель


3 Двухмагистральный питатель


4 Маслянопленочный питатель


5 Питатель с индикатором срабатывания


4. 11 Примеры построения условных графических обозначений контрольно-измерительных приборов приведены в таблице 5.


Таблица 5

Наименование

Обозначение

1 Указатель давления


2 Манометр


3 Манометр, дающий электросигнал (электроконтактный)


4 Манометр дифференциальный


5 Переключатель манометра


6 Реле давления


7 Выключатель конечный


8 Аналоговый преобразователь


9 Термометр


10 Термометр электроконтактный

   11 Прибор, управляющий работой смазочной системы:

— по времени



— по тактам работы смазываемого объекта


12 Смазочный делитель частоты (например, делитель, у которого смазочный материал появляется на выходе после трех импульсов на входе)



13 Счетчик импульсов с ручной установкой на нуль, с электрическим выходным сигналом


14 Счетчик импульсов с ручной установкой на нуль, с пневматическим выходным сигналом

15 Указатель уровня жидкости (изображается только вертикально)


16 Указатель расхода


17 Расходомер


18 Расходомер интегрирующий


19 Тахометр


20 Моментомер (измеритель крутящего момента)


21 Гигрометр


Электромагнитное реле.

Определение, устройство и назначение

Реле, это устройства, автоматически коммутирующие электрические цепи по сигналу извне.

Наряду с выключателями и переключателями, приводимыми в действие усилием руки, в радиоэлектронной технике широко применяют электромагнитные реле (от французского слова relais).

Электромагнитное реле, это коммутирующее устройство, работа которого основана на воздействии магнитного поля неподвижной обмотки на подвижный ферромагнитный элемент.


Рис.1 Устройство реле.

Как говорит само название, электромагнитное реле состоит из электромагнита и одной или нескольких контактных, групп.

Условное графическое обозначение реле

Символы этих обязательных элементов конструкции реле и образуют его условное графическое обозначение (см. рис. 2). Электромагнит (вернее, его обмотку) изображают на схемах в виде прямоугольника с присоединененными к нему линиями электрической связи, символизирующими выводы; условное графическое обозначение контактов располагают напротив одной из узких сторон символа обмотки и соединяют с ним линией механической связи. Буквенный код реле — буква К.

Выводы обмотки допускается изображать с одной стороны (рис. 2, К2), а символы контактов — в разных частях схемы (рядом с условным графическим обозначением коммутируемых элементов). В этом случае принадлежность контактов тому или иному реле указывают в позиционном обозначении, присоединяя (через точку) к номеру реле (по схеме) условный номер контактной группы (К 2.1, К2.2, К2.3).

Внутри условного графического обозначения обмотки стандарт допускает указывать ее параметры (рис. 2, КЗ) или конструктивные особенности (две наклонные линии в символе обмотки реле К4 означают, что она состоит из двух обмоток).

Поляризованные реле (они «чувствительны» к направлению тока в обмотке) выделяют на схемах латинской буквой Р, вписываемой в дополнительное графическое поле условного графического обозначения (рис. 2, КБ). Точки возле одного из выводов обмотки и одного из контактов такого реле расшифровывают следующим образом: контакт, отмеченный точкой, замыкается при подаче напряжения, положительный полюс которого приложен к выделенному таким же образом выводу обмотки. Если необходимо показать, что контакты поляризованного реле остаются замкнутыми и после снятия управляющего напряжения, поступают так же, как и в случае с кнопочными переключателями на символе замыкающего (или размыкающего) контакта изображают небольшой кружок.

Кроме рассмотренных выше, существуют реле, в которых магнитное поле, создаваемое управляющим током обмотки, воздействует непосредственно на чувствительные к нему (магнитоуправляемые) контакты, заключенные в герметичный корпус (отсюда и название геркон — ГЕРметизированный КОНтакт). Чтобы отличить геркон от контактов других коммутационных изделий, в его условном графическом обозначения иногда вводят символ герметичного корпуса — окружность. Принадлежность к конкретному реле указывают в позиционном обозначении (рис. 2, К6.1), Еслй же геркон не является частью реле, а управляется постоянным магнитом, его обозначают кодом автоматического выключателя — буквами SF (рис. 2, SF1).

Реле используют не только для коммутации электрических цепей, но и для усиления электрических сигналов.

Первым примером усиления электрических сигналов является использование Сэмюэлом Морзе электромагнитного реле, изобретенного Джозефом Генри в 1835 году, для усиления слабых телеграфных сигналов. Именно реле сделало возможным открытие первой междугородной телеграфной линии от Балтимора до Вашингтона в 1844 году. Как видно из рис. 1, слабый входной сигнал используется для управления электромагнитом, который притягивает якорь и замыкает электрические контакты; эти контакты включают мощный выходной сигнал, который передается на следующий участок линии. Точки и тире мощного выходного сигнала, таким образом, точно повторяют слабый входной сигнал. Реле до сих пор широко используются в силовых (мощных) переключающих системах, но, как правило, вытесняются электронными устройствами.



Сам себе электрик. Всё об электричестве.

Однобук-
венный код
Группы видов элементов Примеры видов элементов Двухбук-
венный код
A Устройства (общее обозначение)
B Преобразователи неэлектрических величин в электрические
(кроме генераторов и источников питания) или наоборот
Сельсин — приемник BE
Сельсин — датчик BC
Тепловой датчик BK
Фотоэлемент BL
Датчик давления BP
Тахогенератор BR
Датчик скорости BV
C Конденсаторы
D Схемы интегральные,
микросборки
Схема интегральная,аналоговая DA
Схема интегральная,цифровая,
логический элемент
DD
Устройство задержки DT
Устройство хранения информации DS
E Элементы разные Нагревательный элемент EK
Лампа осветительная EL
F Разрядники,предохранители,
устройства защитные
Дискретный элемент защиты по
току мгновенного действия
FA
Дискретный элемент защиты по
току инерционного действия
FP
Дискретный элемент защиты по
напряжению
FV
Предохранитель FU
G Генераторы, источники питания Батарея GB
H Элементы индикаторные и сигнальные Прибор звуковой сигнализации HA
Индикатор символьный HG
Прибор световой сигнализации HL
K Реле, контакторы, пускатели Реле указательное KH
Реле токовое KA
Реле электротепловое KK
Контактор, магнитный пускатель KM
Реле поляризованное KP
Реле времени KT
Реле напряжения KV
L Катушки индуктивности,дроссели Дроссель люминисцентного освещения LL
M Двигатели
P Приборы, измерительное оборудование Амперметр PA
Счётчик импульсов PC
Частотометр PF
Счётчик реактивной энергии PK
Счётчик активной энергии PI
Омметр PR
Регистрирующий прибор PS
Измеритель времени, часы PT
Вольтметр PV
Ваттметр PW
Q Выключатели и разъединители в силовых цепях Выключатель автоматический QF
Разъединитель QS
R Резисторы Термистор RK
Потенциометр RP
Шунт измерительный RS
Варистор RU
S Устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации и измерительных

Примечание. Обозначение применяют для аппаратов не имеющих контактов силовых цепей

Выключатель или переключатель SA
Выключатель кнопочный SB
Выключатель автоматический SF
Выключатели, срабатывающие от различных воздействий:
-от уровня
SL
-от давления SP
-от положения SQ
-от частоты вращения SR
-от температуры SK
T Трансформаторы, автотрансформаторы Трансформатор тока TA
Трансформатор напряжения TV
Стабилизатор TS
U Преобразователи электрических величин в электрические Преобразователь частоты,
инвертор, выпрямитель
UZ
V Приборы электровакуумные и полупроводниковые Диод, стабилитрон VD
Приборы электровакуумные VL
Транзистор VT
Тиристор VS
X Соединения контактные Токосъёмник XA
Штырь XP
Гнездо XS
Соединения разборные XT
Y Устройства механические с электромагнитным приводом Электромагнит YA
Тормоз с электромагнитным
приводом
YB
Электромагнитная плита YH

Условные графические обозначения — СтудИзба

Преобразователи энергии

Компрессор

Поступательный преобразователь с одним видом рабочей среды

Поступательный преобразователь с двумя видами  рабочей среды

Вакуум-насос

Пневмогидравлический вытеснитель

Рекомендуемые файлы

Усилитель давления

Эжектор

Исполнительные механизмы

Пневмомоторы

Нереверсивный нерегулируемый

Нереверсивный  регулируемый

Реверсивный  нерегулируемый

Реверсивный  регулируемый

Поворотные пневмодвигатели

Без демпфирования

С демпфированием в конце хода

Пневмоцилиндры одностороннего действия

Без указания способа возврата штока

С возвратом штока пружиной

С выдвижением штока пружиной

Телескопический

Пневмоцилиндры  двустороннего действия

Общее обозначение

С постоянным магнитом на поршне

С нерегулируемым торможением в конце хода

С регулируемым торможением в конце хода

С проходным  штоком

С проходным полым  штоком

Телескопический

Тандем

С пневмоприводным фиксатором штока

С гибким штоком

Бесштоковый с магнитной муфтой

Бесштоковый с ленточным уплотнителем

Специальные исполнительные механизмы

Захват промышленного робота

Вакуумный захват

Устройства подготовки сжатого воздуха

Фильтр

Влагоотделитель с ручным отводом конденсата

Влагоотделитель с автоматическим отводом конденсата

Фильтр- влагоотделитель

Осушитель

Охладитель

Нагреватель

Маслораспылитель

Блок подготовки воздуха

Детальное обозначение

Упрощенное обозначение

Ресивер

Контрольно-измерительные устройства

Манометр

Термометр

Указатель (индикатор) давления

Указатель расхода

Расходометр

Счетчики импульсов

С ручной установкой нуля и с пневматическим входным сигналом

нестандартизованные обозначения:

с ручной установкой нуля

с пневматической  установкой нуля и с пневматическим входным сигналом

Реле давления

Пневматические распределители

Нормально закрытый 2/2- распределитель

Нормально открытый 2/2- распределитель

Нормально закрытый 3/2- распределитель

Нормально открытый 3/2- распределитель

4/2- распределитель

5/2- распределитель

3/3- распределитель

4/3- распределитель

5/3- распределитель

Дросселирующий распределитель

Пневматические клапаны

Обратные

Без пружины

С пружиной

Пневмозамки

С управлением открытием

С управлением закрытием

Логические

«ИЛИ»

«И»

Давления

Предохранительный

Редукционный двухлинейный

Редукционный трехлинейный

Последовательности

Вариант 1

Вариант 2

Быстрого выхлопа

Выдержки времени

С задержкой по переднему фронту

С задержкой по заднему фронту

С задержкой по переднему и заднему фронтам

Формирователь импульса

Устройства регулирования расхода

Дроссели

Нерегулируемый

Регулируемый

С обратным клапаном

Путевой

Выхлопной

Устройства управления пневмоаппаратами

Управление мускульной силой

Без уточнения типа

Кнопка

Рычаг

Педаль

Поворотная рукоятка

Механическое управление

Толкатель (кулачок)

Ролик

Ролик с «ломающимся» рычагом

Пружина

Фиксатор

Пневматическое управление

Прямое нагружением

Прямое разгружением

Непрямое нагружением

За счет разности площадей

Электрическое управление

Электромагнит с одной обмоткой

Электромагнит с двумя встречными обмотками

Электромагнит с пропорциональным управлением

Шаговый электродвигатель

Комбинированное управление

Электромагнитное И непрямое пневматическое

Электромагнитное ИЛИ  непрямое пневматическое

Непрямое пневматическое с ручным дублированием

Электромагнит и пружина

Элементы трубопроводов

Заборник воздуха из атмосферы

Место присоединения к источнику сжатого воздуха

Линии всасывания, напора, слива

Линии управления, отвода конденсата

Соединение трубопроводов

Пересечение трубопроводов без соединения

Трубопровод гибкий, шланг

Место присоединения несоединенное

Место присоединения соединенное

Общее обозначение разъемного соединения

Фланцевое соединение

Штуцерное резьбовое соединение

Быстроразъемное соединение без запорного элемента

Соединенное

Несоединенное

Быстроразъемное соединение с запорным элементом

Соединенное

Несоединенное

Вентиль

Вентиль с пневмоприводом

Выхлоп без возможности присоединения

Выхлоп с возможностью  присоединения

Пневмоглушитель

Струйные датчики положения и усилители сигнала (нестандартизованные обозначения)

Датчик подпора

Вилкообразный воздушный барьер

С кольцевым соплом

С встречным соударением струй

Однокаскадный усилитель

Дувухкаскадный усилитель

Маркировка присоединительных отверстий пневмоустройств

Основное входное отверстие (подвод питания)

Р

1

Выходные отверстия (подача рабочей среды)

A,B,C. ..

2,4,6…

Выхлопные отверстия

R,S,T…

3,5,7…

Отверстия каналов управления

X,Y,Z…

10,12,14…

Как работают электромагниты | HowStuffWorks

Как мы упоминали во введении, основные электромагниты не так уж сложны; Вы можете построить простую конструкцию самостоятельно, используя материалы, которые наверняка завалялись у вас дома. Токопроводящая проволока, обычно с медной изоляцией, наматывается на металлический стержень. Провод нагревается на ощупь, поэтому важна изоляция. Стержень, на который намотана проволока, называется соленоидом , и результирующее магнитное поле излучается в сторону от этой точки.Сила магнита напрямую зависит от того, сколько раз проволока обмотается вокруг стержня. Для более сильного магнитного поля проволока должна быть намотана более плотно.

Хорошо, есть еще кое-что. Чем туже проволока намотана на стержень или сердечник, тем больше петель образует вокруг него ток, увеличивая силу магнитного поля. В дополнение к тому, насколько плотно намотана проволока, материал, используемый для сердечника, также может контролировать силу магнита. Например, железо — это ферромагнитный металл , что означает, что оно обладает высокой проницаемостью [источник: Бостонский университет]. Проницаемость — это еще один способ описания того, насколько хорошо материал может поддерживать магнитное поле. Чем лучше проводимость определенного материала для магнитного поля, тем выше его проницаемость.

Вся материя, включая железный стержень электромагнита, состоит из атомов. До того, как соленоид электризуется, атомы в металлическом сердечнике располагаются случайным образом, не указывая в каком-либо конкретном направлении. При подаче тока магнитное поле проникает в стержень и перестраивает атомы.Когда эти атомы движутся в одном и том же направлении, магнитное поле растет. Выравнивание атомов, небольших областей намагниченных атомов, называемых доменами , увеличивается и уменьшается в зависимости от уровня тока, поэтому, контролируя поток электричества, вы можете контролировать силу магнита. Наступает точка насыщения, когда все домены выровнены, что означает, что добавление дополнительного тока не приведет к увеличению магнетизма.

Управляя током, вы можете включать и выключать магнит.Когда ток отключается, атомы возвращаются в свое естественное, случайное состояние, и стержень теряет свой магнетизм (технически он сохраняет некоторые магнитные свойства, но не сильно и не очень долго).

В заурядном постоянном магните, подобном тому, что держит фотографию семейной собаки на холодильнике, атомы всегда выровнены, а сила магнита постоянна. Знаете ли вы, что вы можете убрать прилипающую силу постоянного магнита, уронив его? Удар может фактически привести к тому, что атомы выпадут из выравнивания.Их можно снова намагнитить, потирая магнитом.

Электричество для питания электромагнита должно откуда-то поступать, верно? В следующем разделе мы рассмотрим некоторые из способов, которыми эти магниты получают свой сок.

Что такое электромагнит? Общая техническая информация

Электромагнит представляет собой простое удерживающее устройство. Под напряжением он прикрепится к плоской стальной поверхности с большой силой. При обесточивании сила притяжения отключается. Связанные устройства включают следующее:

Удерживающие магниты — используют постоянный магнит для прикрепления к плоской ферромагнитной поверхности с большой силой
HMER (электрический фиксатор удерживающего магнита) — сочетают в себе функцию удержания и электромагнит для удержания на плоской ферромагнитной поверхности с большой силой когда питание не подается, и отпустить с поверхности при подаче питания

Конструкция
Показана наиболее распространенная конструкция электромагнитов. Устройство состоит из стального сердечника горшка с катушкой, установленной в кольцевой канавке на лицевой стороне электромагнита. контакт с горшком.

Якорная пластина, показанная в верхней части устройства, является дополнительным аксессуаром, как и выталкивающий штифт, установленный в центре показанной детали.

Электромагнит не предназначен для действия на большом расстоянии, при прямом контакте с плоским стальным компонентом развивается очень большая сила, эта сила будет быстро уменьшаться по мере увеличения расстояния между электромагнитом и стальной поверхностью.

Поверхность сопрягаемого компонента должна быть сделана как можно более плоской и не содержать загрязнений, которые могут привести к разделению двух частей и последующему снижению удерживающей силы.

При обесточивании может оставаться некоторый остаточный магнетизм. В тех случаях, когда это проблематично, на устройство можно установить подпружиненный выталкивающий штифт, чтобы отделить его от электромагнита при обесточивании.

HMER — электрическое расцепление с удерживающим магнитом
Устройства HMER включают в себя постоянный магнит, благодаря чему высокое удерживающее усилие передается плоскому ферромагнитному компоненту без подачи внешнего питания. Питание подается на устройство с обратной полярностью, чтобы противодействовать полю из-за постоянного магнита и освобождать компонент «хранитель».

Области применения
Электромагниты находят применение в качестве удерживающих устройств в машинах, в качестве фиксирующих устройств в системах безопасности и в качестве устройств удержания дверей в больших зданиях, таких как больницы, где двери удерживаются открытыми для обеспечения легкого доступа, но должны быть отпущены, чтобы закрыться в случае пожара тревоги срабатывают или в случае сбоя питания.

Устройства

HMER используются в таких приложениях, как денежные ящики, тележки для выдачи лекарств или ящики для ключей / сейфы в безопасных условиях, где требуется ограниченный уровень безопасности для отслеживания использования материалов или предотвращения незаконного присвоения.

Из-за высоких усилий и низкой потребляемой мощности обе конструкции могут найти применение в качестве элементов выбора в приложениях, где мощность ограничена или возникает проблема рассеивания тепла, например, в механизмах жалюзи или механизмах выбора в текстильном оборудовании.

При обращении и установке, а также во многих случаях, когда они используются, устройство может подвергаться жесткому обращению, которое может деформировать поверхность и ухудшить удерживающую силу. Электромагниты Geeplus могут поставляться с закаленной поверхностью, что делает их очень устойчивыми к таким повреждениям, что станет стандартом для большинства таких устройств для будущего производства.

Меры предосторожности при установке
Важно, чтобы электромагнит и/или пластина якоря имели некоторую податливость при установке, позволяющую им располагаться параллельно и обеспечивать действие сил по нормали к границе раздела между ними.

Испытание
Электромагниты испытываются с прокладкой из немагнитного материала, вставленной между удерживающей поверхностью электромагнита и якорем (или плоской стальной поверхностью) для имитации зазора между ними. На электромагнит подается питание, и сила увеличивается до тех пор, пока две части не разделятся, максимальная зафиксированная сила принимается за удерживающую силу.

Влияние зазора, представленного прокладкой, аналогично влиянию грязи, краски или загрязнения на любой поверхности или разделению, вызванному повреждением поверхности. Влияние любого вероятного загрязнения и разделения, которое может быть вызвано, следует учитывать при оценке данных о деталях, в средах, где вероятно загрязнение, вызывающее разделение, может быть желательным выбрать более крупное устройство, которое может достигать требуемой силы при разделении, соответствующем этому вызвано ожидаемым загрязнением.

Данные
Для большинства деталей данные показаны для 3 различных уровней тока. Значение тока, показанное для режима 100 % ED, представляет собой значение тока (HOT), достигаемое после стабилизации внутренней температуры катушки при номинальном напряжении при температуре примерно на 60 °C выше температуры окружающей среды (наихудший случай), что соответствует абсолютной температуре катушки 80°C при температуре окружающей среды 20°C. Ток возбуждения, потребляемая мощность и удерживающая сила будут выше в холодном состоянии.Текущее значение, показанное как 200% ED, соответствует возбуждению с вдвое меньшей мощностью, а 400% ED соответствует четверти мощности и включено, чтобы дать некоторое представление о производительности при этих пониженных уровнях мощности, если это необходимо из-за высокой окружающей среды. температуры или низкой мощности питания.

Модификация
Возможны следующие модификации электромагнитов:

Высокое усилие / эффективность — за счет шлифовки сопрягаемых поверхностей как электромагнитного тигля, так и пластины якоря до очень тонкой поверхности можно уменьшить эффективный воздушный зазор, что позволяет достичь более высокого усилия при заданной входной мощности.

Анатомия электромагнитной волны

Энергия, мера способности выполнять работу, имеет множество форм и может переходить из одного типа в другой. Примеры накопленной или потенциальной энергии включают батареи и воду за плотиной. Объекты в движении являются примерами кинетической энергии. Заряженные частицы, такие как электроны и протоны, при движении создают электромагнитные поля, и эти поля переносят тип энергии, который мы называем электромагнитным излучением или светом.

Что такое электромагнитные и механические волны?

Механические волны и электромагнитные волны — два важных способа переноса энергии в окружающий нас мир.Волны в воде и звуковые волны в воздухе — два примера механических волн. Механические волны вызываются возмущением или вибрацией материи, будь то твердое тело, газ, жидкость или плазма. Вещество, через которое распространяются волны, называется средой. Водяные волны образуются при колебаниях в жидкости, а звуковые волны — при колебаниях в газе (воздухе). Эти механические волны распространяются через среду, заставляя молекулы сталкиваться друг с другом, подобно падающим костяшкам домино, передающим энергию от одной к другой.Звуковые волны не могут распространяться в космическом вакууме, потому что нет среды для передачи этих механических волн.

Классические волны переносят энергию без переноса вещества через среду. Волны в пруду не переносят молекулы воды с места на место; скорее, энергия волны проходит через воду, оставляя молекулы воды на месте, как жук, прыгающий поверх ряби на воде.

 

Когда воздушный шар трется о волосы, создается астатический электрический заряд, заставляющий их отдельные волосы отталкиваться друг от друга.Кредит: Джинджер Мясник

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ

Электричество может быть статичным, как энергия, от которой ваши волосы встают дыбом. Магнетизм также может быть статичным, как в магните на холодильник. Изменяющееся магнитное поле вызывает изменяющееся электрическое поле, и наоборот — они связаны между собой. Эти изменяющиеся поля образуют электромагнитные волны. Электромагнитные волны отличаются от механических волн тем, что для их распространения не требуется среда. Это означает, что электромагнитные волны могут распространяться не только в воздухе и твердых материалах, но и в космическом вакууме.

В 1860-х и 1870-х годах шотландский ученый по имени Джеймс Клерк Максвелл разработал научную теорию для объяснения электромагнитных волн. Он заметил, что электрические поля и магнитные поля могут соединяться вместе, образуя электромагнитные волны. Он обобщил эту взаимосвязь между электричеством и магнетизмом в то, что сейчас называют «уравнениями Максвелла».

Генрих Герц, немецкий физик, применил теории Максвелла к производству и приему радиоволн.Единица частоты радиоволн — один цикл в секунду — названа герцем в честь Генриха Герца.

Его эксперимент с радиоволнами решил две проблемы. Во-первых, он продемонстрировал в бетоне то, что Максвелл только теоретизировал, — что скорость радиоволн равна скорости света! Это доказало, что радиоволны были формой света! Во-вторых, Герц обнаружил, как сделать так, чтобы электрические и магнитные поля отделялись от проводов и становились свободными, как волны Максвелла — электромагнитные волны.

 
ВОЛНЫ ИЛИ ЧАСТИЦЫ? ДА!

Свет состоит из дискретных пакетов энергии, называемых фотонами. Фотоны обладают импульсом, не имеют массы и движутся со скоростью света. Весь свет обладает как корпускулярными, так и волновыми свойствами. То, как прибор устроен для восприятия света, влияет на то, какие из этих свойств наблюдаются. Прибор, который преломляет свет в спектр для анализа, является примером наблюдения волнообразного свойства света. Детекторы, используемые в цифровых камерах, наблюдают корпускулярную природу света: отдельные фотоны высвобождают электроны, которые используются для обнаружения и хранения данных изображения.

ПОЛЯРИЗАЦИЯ

Одним из физических свойств света является то, что он может быть поляризован. Поляризация — это измерение выравнивания электромагнитного поля. На рисунке выше электрическое поле (выделено красным) вертикально поляризовано. Подумайте о том, чтобы бросить фрисби в частокол. В одном направлении оно пройдет, в другом будет отвергнуто. Это похоже на то, как солнцезащитные очки способны устранять блики, поглощая поляризованную часть света.

ОПИСАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЭНЕРГИИ

Термины свет, электромагнитные волны и излучение относятся к одному и тому же физическому явлению: электромагнитной энергии.Эта энергия может быть описана частотой, длиной волны или энергией. Все три связаны математически так, что если вы знаете одно, вы можете вычислить два других. Радио и микроволны обычно описываются с точки зрения частоты (Герцы), инфракрасный и видимый свет — с точки зрения длины волны (метры), а рентгеновские и гамма-лучи — с точки зрения энергии (электрон-вольты). Это научное соглашение, которое позволяет удобно использовать единицы измерения, которые не являются ни слишком большими, ни слишком маленькими.

ЧАСТОТА

Количество гребней, которые проходят данную точку в течение одной секунды, описывается как частота волны.Одна волна — или цикл — в секунду называется герцем (Гц) в честь Генриха Герца, который установил существование радиоволн. Волна с двумя циклами, которые проходят точку за одну секунду, имеет частоту 2 Гц.

ДЛИНА ВОЛНЫ

Электромагнитные волны имеют гребни и впадины, подобные морским волнам. Расстояние между гребнями и есть длина волны. Самые короткие длины волн составляют лишь доли размера атома, в то время как самые длинные волны, изучаемые в настоящее время учеными, могут быть больше, чем диаметр нашей планеты!

 
 
ЭНЕРГИЯ

Электромагнитную волну также можно описать с точки зрения ее энергии — в единицах измерения, называемых электрон-вольтами (эВ).Электрон-вольт — это количество кинетической энергии, необходимой для перемещения электрона через потенциал в один вольт. Двигаясь по спектру от длинных волн к коротким, энергия увеличивается по мере сокращения длины волны. Представьте себе скакалку, концы которой тянут вверх и вниз. Требуется больше энергии, чтобы веревка имела больше волн.

К началу страницы  | Далее: Волновое поведение


Цитата
АПА

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства, Управление научной миссии. (2010). Анатомия электромагнитной волны. Получено 90 158 [вставьте дату — например, 10 августа 2016 г.] , с веб-сайта NASA Science: http://science.nasa.gov/ems/02_anatomy

ГНД

Управление научной миссии. «Анатомия электромагнитной волны» NASA Science . 2010. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. [вставить дату — напр. 10 августа 2016 г.] http://science.nasa.gov/ems/02_anatomy

Электромагнитное излучение и поля

Электромагнитное излучение

Электромагнитное поле (ЭМП) генерируется при ускорении заряженных частиц, таких как электроны.Движущиеся заряженные частицы создают магнитные поля. Электрические и магнитные поля присутствуют вокруг любой электрической цепи, независимо от того, несет ли она переменный ток (AC) или постоянный ток (DC). Поскольку постоянный ток постоянен, а переменный ток меняется по направлению, поля от источников постоянного и переменного тока имеют существенные различия. Статические поля, например, не индуцируют токи в стационарных объектах, в отличие от полей переменного тока. Статические магнитные поля не меняются со временем и, следовательно, не имеют частоты (0 герц [Гц]).

Наиболее известные магнитные эффекты проявляются в ферромагнитных материалах, которые сильно притягиваются магнитными полями и могут намагничиваться, превращаясь в постоянные магниты, сами создавая магнитные поля. Лишь немногие вещества являются ферромагнитными; наиболее распространены железо, никель, кобальт и их сплавы.

Интенсивность магнитного поля обычно измеряется в теслах (Тл или мТл) или гауссах (Гс). Бытовые магниты имеют силу порядка нескольких десятков миллитесла (1 мТл = 10 –3 Тл), в то время как напряженность поля оборудования для магнитно-резонансной томографии (МРТ) колеблется от 1.от 5 т до 10 т.

Статические электрические поля

Электрическое поле — это силовое поле, создаваемое притяжением и отталкиванием электрических зарядов, и измеряется в вольтах на метр (В/м). Статическое электрическое поле (также называемое электростатическим полем) создается фиксированными в пространстве зарядами. Напряженность естественного статического электрического поля в атмосфере колеблется от примерно 100 В/м в ясную погоду до нескольких тысяч В/м при грозовых облаках. Другим источником статических электрических полей является разделение зарядов в результате трения или статических электрических токов от различных технологий.В домашних условиях при ходьбе по непроводящим коврам может накапливаться потенциал заряда в несколько киловольт, генерирующий локальные поля. Высоковольтные линии электропередач постоянного тока могут создавать статические электрические поля до 20 кВ/м и более.

Источники с напряженностью поля от 5 до 7 кВ/м могут создавать широкий спектр угроз безопасности, таких как реакции вздрагивания, связанные с искровыми разрядами и контактными токами от незаземленных проводников в поле.

Статические магнитные поля

Магнитное поле — это силовое поле, создаваемое магнитом или зарядами, которые движутся в постоянном потоке, как при постоянном токе (DC). Статические магнитные поля притягивают металлические предметы, содержащие, например, железо, никель или кобальт. Количество феррита (разновидность железа) или мартенситной стали (особый тип сплава нержавеющей стали) в объекте будет влиять на его магнитную способность: чем больше количество этих компонентов, тем больше ферромагнетизм. Все типы нержавеющей стали серии 400 являются магнитными. Аустенитная сталь не магнитится. Большинство, но не все, нержавеющие стали серии 300 являются аустенитными и немагнитными.

Источники статических магнитных полей, обнаруженные в лаборатории Беркли, включают оборудование ядерного магнитного резонанса (ЯМР), системы МРТ, системы спектроскопии, ионные насосы, квадруполи и секступоли, поворотные магниты, сверхпроводящие магниты и криостаты.

Статические магнитные поля также могут стирать данные, хранящиеся на магнитных носителях или на полосах кредитных или дебетовых карт и бейджей.

Изменяющиеся во времени магнитные поля

Изменяющиеся во времени магнитные поля — это магнитные поля, которые меняют свое направление с постоянной частотой. Они могут индуцировать электрический ток в проводнике, находящемся в этом поле, а также в теле человека. Изменяющиеся во времени магнитные поля создаются устройствами, использующими переменный ток, такими как антенны сотовых телефонов, микроволновые печи и т. д. Общее эмпирическое правило состоит в том, что 1 Тл/с может индуцировать около 1 микроампера на квадратный сантиметр (мкА/см 2 ) в тело.

Наведенные токи в теле могут вызвать локальный нагрев и возможные ожоги, что является основным эффектом изменяющихся во времени полей. Причиной является высокочастотное переменное во времени поле.Низкочастотные поля обычно не вносят большого вклада в этот эффект.

Источники электромагнитного излучения

Статические магнитные поля создаются магнитами или потоком электричества постоянного тока. Они также могут быть получены из многих природных источников. К естественным источникам статических электрических полей относятся земная атмосфера во время грозы, заряд, возникающий при шаркании по ковру, и «прилипание статического электричества» к одежде. Земля имеет электрическое поле около 130 В/м вблизи поверхности из-за разделения зарядов между землей и ионосферой.Он направлен вертикально. Земля и ионосфера вместе образуют сферический конденсатор, двумя проводящими поверхностями которого являются земля и верхние слои атмосферы. Эта разница потенциалов поддерживается молнией, которая приносит на землю отрицательные заряды.

Сама земля имеет естественное статическое магнитное поле, которое используется для навигации по компасу. Токи, протекающие глубоко внутри земного ядра, создают естественные статические магнитные поля на земной поверхности. Земля имеет плотность статического магнитного потока в среднем 0.5 Гс с минимальной напряженностью поля на экваторе и максимальной на магнитных полюсах.

Распространенными источниками статических магнитных полей являются постоянные магниты (которые находятся в электроприборах, игрушках и медицинских устройствах), приборы с батарейным питанием, томографы МРТ, некоторые электрифицированные железнодорожные системы и некоторые промышленные процессы.

Сверхпроводящие магниты

Схематическое изображение магнитного поля, создаваемого индуцированным током.

Сверхпроводящий магнит представляет собой электромагнит, состоящий из катушек сверхпроводящего провода.При эксплуатации их необходимо охлаждать до криогенных температур. В сверхпроводящем состоянии провод может проводить гораздо большие электрические токи, чем обычный провод, создавая сильные магнитные поля. Сверхпроводящие магниты используются в сканерах МРТ в больницах и в научном оборудовании, таком как спектрометры ядерного магнитного резонанса (ЯМР), масс-спектрометры и ускорители частиц.

Сверхпроводящие магниты, такие как оборудование ЯМР и МРТ, создают уникальные проблемы безопасности. Эти проблемы включают криогенную безопасность, сильные магнитные поля и возможность создания атмосферы с дефицитом кислорода.Самый высокий потенциал для наиболее серьезных из этих опасностей существует во время запуска магнита, заполнения криогеном и технического обслуживания. После того, как магниты введены в эксплуатацию и установлены магнитные поля, опасность становится минимальной, если операторы, обслуживающий персонал, пациенты и/или посетители понимают пределы близости и процедуры, которым необходимо следовать при работе вблизи магнита.

Ядерный магнитный резонанс

Пример системы ЯМР

В системе ЯМР используется статическое магнитное поле и радиочастотный импульс, чтобы заставить ядерные спины выровняться в магнитном поле, чтобы максимизировать силу сигнала ЯМР.ЯМР-спектроскопия — это исследовательский метод, который использует магнитные свойства определенных атомных ядер и может предоставить подробную информацию о структуре, динамике, состоянии реакции и химическом окружении молекул.

ЯМР представляют собой сверхпроводящие магниты и обычно создают поля в сердечнике от 0,15 Тл до 20 Тл. Интенсивность этих полей уменьшается по мере увеличения расстояния от сердечника. Исследовательские ЯМР более мощные, чем медицинские приборы, но их поля меньше по объему, сфокусированы и быстро ослабевают, что облегчает обеспечение защиты персонала.

Советы по безопасности при использовании NMR

Магнитно-резонансная томография

Типичный медицинский МРТ-сканер

Техника МРТ используется в радиологии для создания изображений органов тела для диагностической визуализации. МРТ-сканирование основано на науке ЯМР с использованием сильных магнитных полей, радиоволн и градиентов поля для создания изображений органов тела. МРТ-сканер состоит из большого мощного магнита, в котором лежит пациент. Радиоволновая антенна используется для отправки сигналов в тело, а затем для приема сигналов обратно.Эти возвращающиеся сигналы преобразуются в изображения компьютером, подключенным к сканеру. Изображение практически любой части тела можно получить в любой плоскости.

Большинство клинических магнитов являются сверхпроводящими магнитами, для которых требуется жидкий гелий. Сила магнитного поля МРТ варьируется от 0,15 Тл до 4 Тл. Сверхпроводящие магниты с силой 1,5 Тл и выше позволяют выполнять функциональную визуализацию мозга и МР-спектроскопию с улучшенным временным и пространственным разрешением. Такие магниты имеют дополнительные проблемы, связанные с радиочастотным (РЧ) нагревом объекта.

Советы по безопасности при использовании МРТ

Ионные насосы

Пример ионно-распылительного насоса

Ионный насос (также называемый ионно-распыляющим насосом) представляет собой тип вакуумного насоса, способный достигать давления до 10 -11 миллибар (мбар) в идеальных условиях. Ионный насос ионизирует газ внутри сосуда, к которому он прикреплен, и использует сильный электрический потенциал, обычно 3–7 кВ, который позволяет ионам ускоряться и захватываться твердым электродом и его остатком.

Существует три основных типа ионных насосов: обычный или стандартный диодный насос, насос из благородного диода и триодный насос.

Базовая конструкция состоит из двух электродов (анода и катода) и магнита. Ионные насосы обычно используются в системах сверхвысокого вакуума (СВВ), поскольку они могут достигать предельного давления менее 10 -11 мбар. В отличие от других распространенных насосов сверхвысокого вакуума, таких как турбомолекулярные насосы и диффузионные насосы, ионные насосы не имеют движущихся частей и не используют масло.Поэтому они чистые, требуют минимального обслуживания и не производят вибраций. Эти преимущества делают ионные насосы подходящими для использования в сканирующей зондовой микроскопии и других высокоточных приборах. Кроме того, они не нуждаются в запекании и сконструированы так, чтобы свести к минимуму паразитное магнитное поле.

Большинство ионных насосов, установленных на пучковых линиях АЛС, имеют линию 5 G в пределах 20–30 см от поверхности.

Воздействие на здоровье

Физические и биологические эффекты в статических электрических и магнитных полях

Безусловно, наиболее важным эффектом является притяжение магнитных объектов в тело или на него магнитным полем.Такие предметы, как кардиостимуляторы, хирургические зажимы и имплантаты, планшеты, инструменты, ювелирные изделия, часы, швабры, ведра, ножницы и винты, были задокументированы как потенциальные опасности. Даже предметы с малой массой могут стать опасными при движении на высокой скорости. Большая часть этого опыта пришла из медицинских систем МРТ. Магнитные объекты будут пытаться выровняться с линиями магнитного поля. Если имплантированный объект попытается это сделать, крутящий момент может привести к серьезной травме.

Современные кардиостимуляторы предназначены для тестирования или перепрограммирования с использованием небольшого магнитного поля, внешнего по отношению к телу.Статические поля могут замыкать герконы и вызывать переход кардиостимулятора в режим тестирования, перепрограммирования, обхода и другие режимы работы, что может привести к травмам.

По данным использования МРТ, статические поля могут оказывать небольшое обратимое влияние на данные электрокардиограммы. Причиной является взаимодействие движущейся крови (проводящей среды) и поля в сердце. Эффект минимален (приблизительно ниже 2 Тл) и не вызывает беспокойства.

Имеющаяся в настоящее время информация не указывает на какие-либо серьезные последствия для здоровья в результате острого воздействия статических магнитных полей до 8 Тл, но это может привести к потенциально неприятным последствиям, таким как головокружение при движениях головы или тела. Степень этих ощущений сильно зависит от индивидуальных факторов, таких как личная предрасположенность к укачиванию и скорость передвижения в полевых условиях.

Физические и биологические эффекты в переменных во времени и индуцированных электрических полях

Эффекты изменяющихся во времени полей аналогичны эффектам статических полей. В таком поле могут возникать малые токи, обычно не присутствующие в теле. Обычно это не вызывает беспокойства, но они могут вызывать головокружение и сенсорные ощущения, такие как тошнота, металлический привкус во рту и слабое мерцание зрительных ощущений (магнетофосфены).Пользователи кардиостимуляторов также могут подвергаться риску. Наведенные токи могут привести к тому, что кардиостимулятор неправильно начнет стимуляцию или даже помешает стимуляции, когда это действительно необходимо. Наведенные токи могут вызвать локальный нагрев, который является доминирующим эффектом от изменяющихся во времени полей.

Основным взаимодействием низкочастотных переменных во времени электрических и магнитных полей с телом человека является индукция электрического поля и токов по закону Фарадея: E=πfrB, где E  электрическое поле, f частота, r  – радиус петли, перпендикулярной магнитному полю, а  B  – плотность магнитного потока. Чем больше радиус r , тем больше электрическое поле и ток. У человека радиус наибольший по периметру тела.

Сообщалось о стимуляции нервной и мышечной ткани при 50–500 мТл (500–5000 Гс). Индуцированные токи выше 500 мТл (5000 Гс) могут нарушать сердечный ритм или вызывать фибрилляцию желудочков. Все эти эффекты вызваны индуцированными токами (IRPA, 1990).

Пределы электромагнитного воздействия и оценка

TLVs ACGIH относятся к плотности потока статического магнитного поля, воздействию которого, как считается, почти все работники могут подвергаться многократному изо дня в день без неблагоприятных последствий для здоровья.

TLV для обычного (8-часового) профессионального воздействия статических магнитных полей перечислены в таблице 1. Работники с имплантированными ферромагнитными или электронными медицинскими устройствами не должны подвергаться воздействию статических магнитных полей, превышающих 0,5 мТл (5 Гс).

Таблица 1.TLV для статических магнитных полей

ТНВ Описание
5 г Максимально допустимое поле для имплантированных кардиостимуляторов.
10 г Часы, кредитные карты, магнитная лента, компьютерные диски могут быть повреждены.
30 г Небольшие железные предметы представляют опасность с кинетической энергией.
20 000 г (2 т) Потолочный предел для всего тела (выше этого предела воздействие не допускается).
80 000 г (8 т) Все тело (специальная подготовка рабочих и контролируемая рабочая среда).
200 000 г (20 т) Крайний верхний предел (выше этого предела воздействие не допускается).

Примечание. Средневзвешенное по времени время воздействия (TWA) обычно имеет значение только в случае очень сильного воздействия поля на все тело.

1 гаусс (Г) = 0,1 миллитесла (мТл)

Полный список TLV можно загрузить по приведенной ниже ссылке: Полный список пороговых предельных значений.

Пороговые предельные значения (TLV)

Оценка экспозиции

Для оценки опасности и оценки воздействия устройств, генерирующих ЭМП, необходимо провести измерение излучения ЭМП и сравнить его с соответствующими ПДК. Оценку следует проводить во время установки устройства, генерирующего ЭМП, после изменения рабочих параметров, увеличивающего опасность, или после ремонта, который может изменить рабочие параметры. Устройства, уже установленные, но не прошедшие оценку, должны быть оценены при первой же возможности. Если результаты первоначальных оценок значительно ниже TLV, дальнейший мониторинг не требуется, если только деятельность не будет изменена, чтобы ожидать повышенного воздействия. Если обнаружено, что результаты превышают уровни TLV или очень близки к TLV, следует проводить периодический мониторинг с частотой, достаточной для обеспечения адекватности мер контроля (обычно ежегодно).

Общие вопросы безопасности

Снаряды

Самой непосредственной опасностью, связанной с магнитной средой, является притяжение между магнитом и ферромагнитными предметами. Ферромагнитные металлические предметы могут стать летящими снарядами в сильном магнитном поле. Инструменты и баллоны со сжатым газом могут стать неуправляемыми и лететь, как ракеты, к магнитам в местах, где существуют сильные статические поля и сильные градиенты поля (изменения напряженности поля на расстоянии). Механические опасности зависят от напряженности поля и градиента поля, а также от того, насколько быстро напряженность магнитного поля изменяется с расстоянием. Очевидным действием по обеспечению безопасности является предотвращение попадания любого магнитного материала в рабочую зону.

Никогда не помещайте части тела между магнитом и незакрепленными металлическими предметами. Если большой предмет притягивается к магниту и ударяется о него, покиньте комнату, так как это может привести к гашению магнита. Сообщите своему руководителю. Если произошла травма, немедленно позвоните по номеру 911.

Электронные и металлические имплантаты

Лица, носящие металлические имплантаты, такие как костные или суставные протезы, хирургические зажимы, гвозди или винты в сломанных костях, пирсинг или даже зубные пломбы, могут испытывать болезненные ощущения при воздействии сильных магнитных полей. Лица с кардиостимуляторами подвергаются особому риску, поскольку статические или импульсные магнитные поля могут влиять на работу имплантированных устройств.

Проблемы с криогенным газом

Закалка

Гашение — это (обычно неожиданная) потеря сверхпроводимости в ЯМР-магните, приводящая к быстрому нагреву из-за увеличения сопротивления сильному току.Сверхпроводящий магнит содержит как жидкий гелий, так и жидкий азот. Значительный объем жидкого гелия будет преобразован в газ, если магнит погаснет. При гашении магнита сверхпроводящий магнит теряет способность к сверхпроводимости, и накопленная энергия высвобождается в виде тепла, которое выпаривает жидкий гелий. Газообразный гелий выходит из магнитного дьюара и заполняет комнату сверху вниз (гелий легче воздуха) и образует облако у потолка. Гашение очевидно: над магнитом образуется большое облако паров гелия, сопровождаемое громким свистящим звуком, который может создать атмосферу с недостатком кислорода.Если произошло гашение, немедленно покиньте помещение, включите пожарную сигнализацию, чтобы покинуть здание, и позвоните по номеру 911.

Гаситель может сильно повредить магнит, и в отверстие магнита втянутся железные предметы.

Биоэффекты

Сверхпроводящие магниты, использующие жидкий гелий и/или азот, представляют дополнительную проблему безопасности при обращении с криогенными жидкостями. Прямой контакт с кожей или тканями глаз может привести к серьезным повреждениям в виде обморожения (повреждение тканей от замерзания).Если обморожение сильное, может потребоваться ампутация поврежденных тканей. Вдыхание концентрированных криогенных газов может вызвать потерю сознания и (в конечном итоге) смерть от кислородного голодания (удушья).

Вентиляция помещения

Как правило, пять полных смен воздуха в помещении в час считаются достаточными для управления небольшими разливами или выбросами криогенов. В случае крупного выброса персонал должен немедленно покинуть помещение и держать двери открытыми. Если существует риск катастрофического выброса, следует предусмотреть вспомогательную вентиляцию для предотвращения образования атмосферы с дефицитом кислорода.

Дьюарс

Контейнеры, используемые для перевозки криогенов, должны быть изготовлены из металла. Стеклянные сосуды Дьюара могут легко взорваться, что может привести к серьезным травмам. Все сосуды Дьюара должны иметь соответствующие вентиляционные отверстия. Невентилируемые контейнеры могут лопнуть, когда жидкость нагреется и расширится. Необходимо постоянно контролировать все перемещения криогенов, чтобы предотвратить разливы или замерзание клапанов.

Средства индивидуальной защиты

При работе с криогенами используйте изолированные перчатки, лицевые щитки или другие средства защиты глаз/лица от брызг, обувь с закрытыми носками и лабораторные халаты.

Вопросы электробезопасности

Блоки питания

Хотя источники питания, используемые для магнитов ЯМР, работают при относительно низком напряжении (около 10 В), потребляемый ток очень велик (около 100 А). Высокая сила тока чрезвычайно опасна при контакте с тканями человека.

Кабели, провода и разъемы

Все кабели, провода и разъемы должны быть должным образом изолированы, чтобы предотвратить контакт с рабочим током. Их следует регулярно осматривать, чтобы убедиться в целостности изоляции.Чтобы предотвратить искрение, никогда не разрывайте соединения, не отключив сначала питание цепи, с которой работаете.

Блокировка, маркировка

При работе с оборудованием, которое приводится в действие опасным источником энергии, необходимо следовать процедурам блокировки и маркировки.

Другие вопросы безопасности

Противопожарная защита

Держите поблизости огнетушитель класса C, чтобы справиться с возгоранием электричества. Перед тушением электрического пожара необходимо отключить питание.Весь персонал должен быть обучен методам противопожарной защиты и эвакуации.

Проблемы с землетрясением

Магнитные узлы могут весить несколько тонн и должны быть закреплены, чтобы они не сдвинулись и не опрокинулись во время землетрясения; их размещение должно учитывать опору из конструкционной стали. Источники питания также должны быть закреплены, чтобы предотвратить движение во время землетрясения.

Акустический шум

Переключение градиентов поля вызывает изменение силы Лоренца, действующей на градиентные катушки, вызывая незначительное расширение и сжатие катушки.Поскольку переключение обычно происходит в слышимом диапазоне частот, результирующая вибрация вызывает громкие звуки (щелчки, удары или гудки). Это наиболее заметно для машин с сильным полем и методов быстрой визуализации, в которых уровни звукового давления могут достигать 120 дБ (А) (децибелы, взвешенные по шкале А), что эквивалентно реактивному двигателю на взлете; поэтому для всех, кто находится в комнате МРТ во время исследования, необходима соответствующая защита ушей.

Радиочастота
Сам по себе

RF не вызывает слышимых шумов (по крайней мере, для человека), так как современные системы используют частоты 8.5 МГц (система 0,2 Тл) или выше. Мощность ВЧ, которую можно производить, соответствует мощности многих небольших радиостанций (15–20 кВт). В результате, тепловые эффекты присутствуют от РЧ. В большинстве последовательностей импульсов нагрев незначителен и не превышает нормы Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.

Существует опасность поражения электрическим током при использовании радиочастотных катушек, поэтому необходимо обеспечить надлежащее заземление и изоляцию катушек. Любое повреждение катушек или их кабелей требует немедленного внимания. Скручивание кабеля с катушкой может привести к ожогам любого, кто к ним прикоснется.Лучше всего избегать любого контакта с кабелями РЧ-катушек.

Регуляторы экспозиции

Существует два подхода к контролю воздействия: использование технических средств контроля (например, экранирование) и административного контроля (например, средств индивидуальной защиты).

Технический контроль

Экранирование

Магнитные поля контролируются с помощью проницаемого сплава, который ограничивает линии магнитного потока и отклоняет их. Магнитное экранирование может быть изготовлено из сплавов с высоким содержанием никеля, называемых мю-металлом или мягким железом. Преобразование мю-металла в сложный щит дорого обходится, а мю-металл легко повреждается. Такое экранирование лучше всего применять рядом с источником поля, когда это целесообразно. Другой подход заключается в использовании непроницаемых металлов, таких как медь или алюминий, для создания вихревых токов, компенсирующих первоначальное магнитное поле.

Защита от закалки

Чтобы избежать ситуации гашения, используйте систему датчиков уровня криогена для обнаружения гашения и запуска снижения тока и накопленной магнитной энергии, чтобы предотвратить перегорание проводника.Всегда заправляйте или обесточивайте магнит, если датчики показывают низкий уровень криогена.

Ниже приведены примеры технических средств контроля сверхпроводящих магнитов:

  • Установка продувочного отверстия для жидкого гелия, позволяющего выходить избытку газообразного гелия через выпускное отверстие, выходящее через крышу
  • Внутренние датчики для индикации низкого уровня жидкого гелия
  • Визуальная и звуковая сигнализация
  • Надежный контроль доступа, такой как запертые двери и ограниченный доступ только для уполномоченного персонала
Электрическое заземление

Металлические конструкции, вызывающие контактные удары, должны быть электрически заземлены или изолированы.

Блокировки

Области, в которых воздействие полей частотой 60 Гц на все тело превышает 25 кВ/м или 1 мТл (10 Гс), должны быть ограничены надежными средствами, такими как закрытые корпуса, блокировки или предохранительные цепи.

Административный контроль

Обозначение зоны
Пример линии 5 гаусс, отмеченной цепочкой

В рамках процесса проектирования статическое магнитное поле на объекте должно быть определено путем измерений или расчетов, где будут существовать опасности кардиостимулятора (> 5 G) и опасности кинетической энергии (> 30 G).Места, где может произойти чрезмерное облучение всего тела (>600 G), также должны быть идентифицированы.

Инструменты и намагничиваемые предметы не должны находиться в местах, где присутствуют повышенные статические магнитные поля.

Если определено, что требуется экранирование, следует нанять опытную консалтинговую фирму для проектирования экранирования магнитного поля.

Должны быть приняты меры для защиты и ограничения доступа пользователей кардиостимуляторов к местам, где магнитные поля всего тела превышают 5 Гс. Линия 5G представляет собой границу между неконтролируемыми и контролируемыми зонами и должна быть четко обозначена. Для полей с экспозицией менее 5 G не требуется никаких элементов управления или проводки.

В дополнение к предупреждающим знакам, размещенным на дверных проемах, требуется какой-либо другой способ обозначения линии 5 G вокруг магнита. Например, можно использовать нарисованную линию или ленту, расположенную на полу вокруг магнита, поле которого составляет 5 Гс. Другим примером является цепь, веревка или забор, обозначающие линию 5G вокруг магнита.

Какой бы метод ни использовался, выход из зоны в случае чрезвычайной ситуации не должен блокироваться или предотвращаться.

Предупреждающие знаки опасности

Предупреждающий знак должен быть размещен на входе в лаборатории или помещения, где магнитные поля превышают любой из перечисленных выше пределов. Зоны, где существуют потенциальные механические опасности, должны быть четко разграничены. Инструменты, баллоны со сжатым газом и другие изделия из магнитопроницаемого материала не должны находиться в таких местах.

Предупреждающие знаки должны быть размещены в местах, где напряженность магнитного поля может превышать 0,5 мТл (5 Гс), и/или в местах, где электрические поля с частотой 60 Гц превышают 1 кВ/м, что подтверждается измерениями или расчетами, предупреждающими лиц с кардиостимуляторами или другими медицинскими приборами. электронные имплантаты, чтобы держаться подальше.

Предупреждающие знаки должны быть размещены там, где электрические поля превышают 5 кВ/м, предупреждающие людей о возможности возникновения раздражающих искр.

Люди с кардиостимуляторами не должны находиться в местах, где магнитное поле с частотой 60 Гц превышает 0.1 мТл (1 Гс), что подтверждается измерениями или расчетами.

Области, в которых воздействие полей частотой 60 Гц на все тело превышает 25 кВ/м или 1 мТл (10 Гс), должны быть ограничены надежными средствами, такими как закрытые корпуса, блокировки или предохранительные цепи.

Области, где магнитные поля превышают 3 мТл, должны быть обследованы, чтобы определить, где существуют потенциальные механические опасности. Люди с металлическими медицинскими имплантатами не должны находиться в местах, где напряженность поля превышает 3 мТл (30 Гс).

Руководство по использованию предупреждающих знаков

Ниже приведены примеры предупреждающих знаков об опасности.


Оборудование, которое может создавать электрические поля с частотой 60 Гц выше 2,5 кВ/м или магнитные поля выше 0,1 мТл (1 Гс), должно иметь маркировку или вывешиваться предупреждающий знак.

Примеры этикеток показаны ниже.

Сигнальная лампа с подсветкой

Некоторые электромагниты обозначаются красной мигающей сигнальной лампочкой, которая загорается, когда магнит находится под напряжением. Магниты, создающие сильное статическое магнитное поле, обычно обесточиваются, когда может произойти облучение персонала (т.д., при длительных простоях, связанных с работой ускорителя).

Индивидуальная защитная одежда

При работе с криогенами надевайте изолированные перчатки и лицевые щитки или другие средства защиты глаз/лица от брызг, обувь с закрытыми носками и лабораторные халаты.

Изолирующие предметы одежды и оборудование следует использовать в местах, где электрические поля частотой 60 Гц превышают 5 кВ/м, что подтверждается измерениями или расчетами. Изолирующие перчатки или, что предпочтительнее, инженерные средства контроля (например, кожух или экран источника поля) должны использоваться во избежание контакта с объектами, которые могут подвергнуть персонал воздействию искр, связанных с напряженностью поля, превышающей или равной 5 кВ/м.

Каталожные номера
  1. 10 CFR 851 Безопасность и здоровье работников — Министерство энергетики, § 851.23 Стандарты безопасности и гигиены труда.
  2. Американская конференция государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH) TLVs и BEIs – 2016 включено посредством ссылки 10 CFR 851 Безопасность и здоровье рабочих – Министерство энергетики, §851.27.
  3. ACGIH TLV и BEI  – 2012.
  4. Руководство ICNIRP по пределам воздействия статических магнитных полей . Физика здоровья, Vol. 96(4):504-514. 2009.
  5. Рекомендации ICNIRP по ограничению воздействия электрических полей, вызванных движением человеческого тела в статическом магнитном поле и изменяющимися во времени магнитными полями ниже 1 Гц. Физика здоровья, Vol. 106(3):418-425. 2014.
  6. Плогг Х. и Миллер Г. Основы промышленной гигиены . Четвертое издание, глава 11: Неионизирующее излучение. 2001.
  7. Временные рекомендации IPRA по пределам воздействия электрических и магнитных полей частотой 50/60 Гц .Физика здоровья, Vol. 58(1): 113-122. 1990.

Электромагнитный сигнал – обзор

6.3.1 Электромагнитное экранирование

Как насчет эффективности различных материалов в ослаблении электромагнитных сигналов, несущих информацию? Можем ли мы использовать материалы для экранирования, чтобы уменьшить уязвимость к обнаружению сигнала и потенциальную потерю информации? Те из нас, кто слушает коммерческие радиопередачи (или пользуется сотовым телефоном или любым другим беспроводным электронным устройством), знают из личного опыта, что воздух мало что делает для остановки электромагнитной энергии, но атмосферные условия определенно могут играть роль в распространении радиосигнала.

Существует ряд важных физических параметров, влияющих на распространение электромагнитной энергии через материалы. В первую очередь к ним относятся частота волны и электропроводность материала, с которым она взаимодействует. На электромагнитные волны относительно не влияют некоторые наиболее распространенные строительные материалы, такие как дерево, гипсокартон и стекло, если только энергия не находится в верхних частях микроволнового спектра. Бетон с арматурой определенно может влиять на передачу радиочастот, а толщина плит может иметь важное значение для определения потерь передачи между этажами.

В таблице 6.1 приведены измеренные значения затухания электромагнитного сигнала с частотой 5,8 ГГц при прохождении через различные строительные материалы. 5 Результаты показаны как для параллельной, так и для перпендикулярной поляризации электромагнитной волны, что означает, что затухание может различаться, если ориентация осциллирующего электрического поля параллельна барьеру или перпендикулярна ему.

Таблица 6.1. Ослабление электромагнитной энергии из-за обычных строительных материалов (5.8 ГГц)

Строительный материал параллельной поляризации Ослабление (дБ) Перпендикулярно Поляризационная Затухание (дБ)
ПВХ 0,4 0,6
Гипс пластины 0,8 0,7
Фанера 0,9 0,9 0,9
Гипсовая стена 1.2 3,0
ДСП 1.3 1,0
Шпон плата 2,2 2,0
Стеклянная пластина 3,2 2,5
6,2 см звуконепроницаемые двери 3,4 3,6
с двойным остеклением Окно 6,9 11,7
Стена из бетонных блоков 11,7 9,9

At8 ГГц — относительно высокая частота в спектре коммерческих электромагнитных сигналов. Как правило, более высокие частоты испытывают более значительное затухание через материалы, чем более низкие частоты. Эта тема широко изучалась, и были проведены многочисленные измерения электромагнитного затухания строительными материалами в других частотных режимах. 6

Для приблизительных оценок среднего значения поляризации должно быть достаточно для расчета затухания. Наконец, вспомните из нашего обсуждения в Главе 2, что расчет затухания от нескольких слоев материала может быть выполнен путем прямого сложения затухания в децибелах для каждого промежуточного слоя.

Материалы с высокой проводимостью, такие как металлы, обладают исключительно хорошими экранирующими свойствами, хотя качество экранирования может различаться даже у разных металлов. Как на самом деле работает электромагнитное экранирование?

Как следует из названия, все электромагнитные сигналы имеют компоненты как электрического, так и магнитного поля, которые колеблются во взаимно перпендикулярных плоскостях и сдвинуты по фазе на 90 градусов. Полезный рисунок, иллюстрирующий осцилляции электрического и магнитного поля, можно найти на http://www.casde.unl.edu/tutorial/rs-intro/images/wavedia.gif. Электромагнитное экранирование предполагает затухание обоих компонентов. Волновое или радиационное сопротивление электромагнитной волны определяется как отношение ее электрической к магнитной составляющей в среде, в которой она распространяется, и это отношение изменяется в зависимости от источника сигнала и расстояния от этого источника.

Если собственный электромагнитный импеданс (в данном случае импеданс можно рассматривать как частотно-зависимое сопротивление) волны в воздухе отличается от его значения в металле, то энергия падающей волны отражается.Чем больше разница в импедансе падающей волны и собственном импедансе материала, с которым она сталкивается, тем больше энергии отражается на границе между двумя материалами. Для инженеров волновое сопротивление в воздухе является чисто резистивным, тогда как собственное сопротивление металлов включает значительную реактивную составляющую. 7

Поскольку собственный электромагнитный импеданс металлов значительно отличается от сопротивления воздуха, это несоответствие приводит к тому, что большая часть энергии электромагнитных волн отражается на границе раздела воздух-металл, когда расстояние между границей раздела и источником намного больше, чем энергия длина волны.

Однако, если металл находится ближе к источнику электромагнитного излучения, чем на длину волны, ситуация может измениться. Например, если источник представляет собой петлю с током, то вблизи источника электрическое поле очень мало, т. е. импеданс очень мал, когда магнитное поле доминирует над электрическим полем вблизи источника. Большинство металлов имеют значения собственного импеданса в миллиомах, и это значение ближе к более низкому волновому сопротивлению. Следовательно, энергия магнитного поля вблизи контура отражается меньше, чем энергия электрического поля, и магнитные поля труднее экранировать, особенно на низких частотах.

Для электрических полей на расстояниях, коротких по сравнению с длиной волны падающей энергии и генерируемых источником, который создает в основном электрические, а не магнитные поля вблизи источника (например, короткий прямой провод), импедансы являются высокими относительно к собственному импедансу металла, и падающая волна претерпевает значительное отражение при контакте с металлической поверхностью.

По аналогии с акустической энергией падающая электромагнитная энергия либо отражается, либо поглощается, либо передается барьером.Согласно уравнениям Максвелла, поле также индуцирует ток в металлах, и этот остаточный ток создает собственное магнитное поле. Плотность тока на любой глубине в экране и скорость затухания тока в зависимости от толщины экрана определяются проводимостью металла и магнитной проницаемостью металла, а также частотой и амплитудой источника поля. На рисунках 6.3 8 и 6.4 9 показан защитный механизм.

Рисунок 6.3. Ослабление электромагнитных помех (ЭМП) экраном.

Экранирование электромагнитных сигналов.

С сайта www.chomerics.com. С разрешения.

Рисунок 6.4. Электрические поля и токи в электромагнитном экранировании. Изменение плотности тока с толщиной для электрически тонкой стенки. E = напряженность электрического поля; J = плотность тока; я = начальный; и t = передано.

С сайта www.chomerics.com. С разрешения.

Электромагнитные поля проникают через поверхность металлов, но не на большую глубину.Так называемая «глубина скин-слоя» — это физическая характеристика металлов, определяющая это расстояние проникновения и обратно пропорциональная квадратному корню из произведения проводимости металла и частоты волны. Следовательно, при заданной проводимости металла высокочастотные электромагнитные сигналы проникают в металлы меньше, чем низкочастотные. Типичная глубина скин-слоя в металлах составляет порядка микрон.

По-настоящему эффективного экранирования от электромагнитного излучения добиться нелегко, а неправильное выполнение может усугубить ситуацию. Отражения заставляют электромагнитный сигнал отражаться, и эти отражения могут складываться или уменьшаться в заданной точке пространства, что иногда приводит к усилению или усилению сигнала.

На рис. 6.5 10 показана эффективность экранирования (т. е. затухание в дБ) меди в зависимости от частоты для электрических полей, магнитных полей и электромагнитных полей (т. е. плоских волн или полей, удаленных от источника по сравнению с источником). длина волны излучения). Это несколько сложный график, но обратите внимание, что потери на отражение в меди чрезвычайно высоки для электрических полей и плоских волн ниже 10 МГц и минимальны для магнитных полей в том же частотном режиме.Потери на поглощение начинают преобладать при толщине металла порядка тысячных долей дюйма выше 10 МГц для магнитных полей и меди.

Рисунок 6.5. Экранирующая эффективность металлических ограждений.

С сайта www.chomerics.com. С разрешения.

8310/8320 MultiMag — электромагнитные замки (RCI)

Угловые кронштейны
Для узких алюминиевых рам или среднеподвесных дверей одностороннего действия, когда для монтажа недостаточно места.
Доступен в матовом анодированном алюминии (28) или матовой анодированной темной бронзе (40).Пожалуйста, уточняйте при заказе. Модель
Размеры Покрытие Совместимость с:

  • AB-01 1″В x 1″Ш x 10-1/2″Д 28/40 для 8310
  • AB-02 1-1/2″ В x 1″ Ш x 10-1/2″ Д 28/40 для 8310
  • AB-03 1-1/2″ В x 1-1/4″ Ш x 10-1/2″ Д 28/40 для 8310
  • AB-20 1″В x 1″Ш x 21″Д 28/40 для 8320
  • AB-21 1-1/2″ В x 1″ Ш x 21″ Д 28/40 для 8320
  • AB-22 1-1/2″ В x 1-1/4″ Ш x 21″ Д 28/40 для 8320

Болты арматуры

  • Совместимость с: 8310
    • ARMB155 2-1/8″ (55 мм) Для дверей толщиной 1-3/4″-2-1/4″ (44-57 мм)
    • ARMB170 2-3/4″ (70 мм) Для дверей толщиной 2-1/4″-2-3/4″ (57-70 мм)
    • ARMB180 3-1/8″ (80 мм) Для дверей толщиной 2-1/2″-3″ (70-76 мм)
  • Совместим с: 8320
    • ARMB255 2-1/8″ (55 мм) Для дверей толщиной 1-3/4″-2-1/4″ (44-57 мм)
    • ARMB270 2-3/4″ (70 мм) Для дверей толщиной 2-1/4″-2-3/4″ (57-70 мм)
    • ARMB280 3-1/8″ (80 мм) Для дверей толщиной 2-1/2″-3″ (70-76 мм)

Пластины арматуры

  • AP01 3/8″ (9. 5мм) Сталь для 8310, 8320
  • AP02 5/8″ (16 мм) Сталь для 8310, 8320,
  • AP20 3/8″ (9,5 мм) Сталь для 8310xDSS, 8320xDSS
  • AP21 5/8″ (16 мм) Сталь для 8310xDSS, 8320xDSS

Держатели пластин арматуры
Доступны из матового анодированного алюминия (28) или матовой анодированной темной бронзы (40). Пожалуйста, уточняйте при заказе.

  • Ah20 8310 Держатель пластины якоря 28/40 для 8310
  • Ah25 8310xDSS Держатель пластины якоря 28/40 для 8310xDSS
  • Ah30 8320 Держатель арматурной пластины 28/40 для 8320
  • Ah35 8320xDSS Держатель пластины якоря 28/40 для 8320xDSS

Монтажный кронштейн для кабелепровода
Используется везде, где требуется кабелепровод для поверхностного монтажа для прокладки проводов к лицевой стороне магнитного замка.

  • CMB108 1″Г x 2-11/64″В x 10-9/16″Д 28 для 8310

Комплекты для модернизации DSS
Если после установки магнита требуется датчик состояния двери, его можно легко добавить на месте. В комплект входят винты крышки из матового анодированного алюминия (28) и матовой анодированной темной бронзы (40).

  • DSR01 3/8″ (9,5 мм) Сталь для 8310
  • DSR02 5/8″ (16 мм) Стандартная сталь для 8310
  • DSR03 3/8″ (9,5 мм) Сталь для 8320
  • DSR04 5/8″ (16 мм) Стандартная сталь для 8320

Заглушки
Для упоров рамы уже 2 дюймов (51 мм).
Доступен в матовом анодированном алюминии (28) или матовой анодированной темной бронзе (40). Пожалуйста, уточняйте при заказе.

  • FB-01 1/4″В x 3/4″Ш x 10-1/2″Д 28/40 для 8310
  • FB-02 3/8″ В x 3/4″ Ш x 10-1/2″ Д 28/40 для 8310
  • FB-03 1/2″ В x 3/4″ Ш x 10-1/2″ Д 28/40 для 8310
  • FB-04 5/8″ В x 3/4″ Ш x 10-1/2″ Д 28/40 для 8310
  • FB-05 1/2″ В x 5/8″ Ш x 10-1/2″ Д 28/40 для 8310
  • FB-20 1/4″В x 3/4″Ш x 21″Д 28/40 для 8320
  • FB-21 3/8″ В x 3/4″ Ш x 21″ Д 28/40 для 8320
  • FB-22 1/2″В x 3/4″Ш x 21″Д 28/40 для 8320
  • FB-23 5/8″ В x 3/4″ Ш x 21″ Д 28/40 для 8320
  • FB-24 1/2″В x 5/8″Ш x 21″Д 28/40 для 8320

Кронштейны для стеклянных дверей
Требуются для стеклянных дверей без монтажных направляющих.

  • GB8112 1/2 дюйма (13 мм) 32 для 8310
  • GB8134 3/4″ (19 мм) 32 для 8310
  • GB8212 1/2 дюйма (13 мм) 32 для 8320
  • GB8234 3/4″ (19 мм) 32 для 8320

Г-образные скобы
Требуются, когда на головке нет места для установки магнитного замка.
Магнит крепится к кронштейну, а кронштейн крепится к вертикальной поверхности рамы.
Доступен в матовом анодированном алюминии (28) или матовой анодированной темной бронзе (40). Пожалуйста, уточняйте при заказе.

  • LB-10 2-1/2″ В x 2″ Ш x 10-1/2″ Д 28/40 для 8310
  • LB-20 2-1/2″ В x 2″ Ш x 21″ Д 28/40 для 8320

Прокладки
Для алюминиевых стопорных рамок. Используется для опускания магнита для выравнивания с пластиной якоря.
Доступен в матовом анодированном алюминии (28) или матовой анодированной темной бронзе (40). Пожалуйста, уточняйте при заказе.

  • SP-01 1/4″В x 1-1/2″Ш x 10-1/2″Д 28/40 для 8310
  • SP-02 3/8″ В x 1-1/2″ Ш x 10-1/2″ Д 28/40 для 8310
  • SP-03 1/2″В x 1-1/2″Ш x 10-1/2″Д 28/40 для 8310
  • SP-04 5/8″ В x 1-1/2″ Ш x 10-1/2″ Д 28/40 для 8310
  • SP-20 1/4″В x 1-1/2″Ш x 21″Д 28/40 для 8320
  • SP-21 3/8″ В x 1-1/2″ Ш x 21″ Д 28/40 для 8320
  • SP-22 1/2″В x 1-1/2″Ш x 21″Д 28/40 для 8320
  • SP-23 5/8″ В x 1-1/2″ Ш x 21″ Д 28/40 для 8320

Раздельные пластины арматуры
Позволяет использовать замок с одним магнитом на паре дверей.

  • SA138 3/8″ (9,5 мм) Сталь для 8310
  • SA158 5/8″ (16 мм) Сталь для 8310

Z-образный кронштейн верхнего косяка
Позволяет регулировать пластину арматуры по горизонтали. Устанавливается со стороны открывания двери.
Доступен в матовом анодированном алюминии (28) или матовой анодированной темной бронзе (40). Пожалуйста, уточняйте при заказе.

  • TJ10 8310 Кронштейн Z 28/40 для 8310
  • TJ20 8320 Z-образный кронштейн 28/40 для 8320

Комплекты оборудования

HK8310: включает: шестигранный ключ, металлическую втулку, болт арматуры, накидную гайку, болт, стальные шайбы, резиновые шайбы, винты с плоской головкой, винты с полукруглой головкой, заглушки, винты TEK для 8310, 8320 (Купить 2, чтобы сделать один комплект крепежа 8320)

Что такое электромагнит? — Определение, использование и части — Видео и стенограмма урока

Почему они работают? Как они сделаны?

В физике есть четыре фундаментальные силы, и одна из них называется электромагнетизмом. Но когда мы изучаем физику, мы обычно изучаем электрические и магнитные силы отдельно. Это почему?

Что ж, две силы кажутся очень разными. Уравнения, которые их представляют, совершенно разные. Но оказывается, что они являются частью одной и той же электромагнитной силы.

Когда заряды, такие как электроны или протоны, неподвижны, они создают электрические силы , или силы притяжения или отталкивания между заряженными частицами. Но когда электроны или протоны движутся, они производят магнитных сил , или силы притяжения или отталкивания между заряженными частицами из-за их движения.Внутри магнита находится множество крошечных движущихся зарядов, которые создают магнитное поле магнита.

Это знание того, как работает магнетизм, важно, потому что оно дает нам возможность создавать электромагниты. Электричество — это просто поток электронов вокруг цепи, поэтому электрический провод будет создавать магнитное поле, как магнит.

Электромагниты обычно изготавливаются из катушки проволоки — проволоки, скрученной в ряд витков. Это усиливает и концентрирует магнитное поле больше, чем один отрезок провода.Витки проволоки часто наматываются вокруг обычного магнита, сделанного из ферромагнитного материала, такого как железо. Это делает электромагнит более мощным.

Использование электромагнитов

Электромагниты используются во всех видах электрических устройств, включая жесткие диски, динамики, двигатели и генераторы, а также на свалках для сбора тяжелого металлолома. Они даже используются в аппаратах МРТ, которые используют магниты для фотографирования ваших внутренностей!

Двигатели и генераторы жизненно важны для всего, что мы делаем в современном мире.Двигатель потребляет электрическую энергию и использует магнит для приведения ее в движение. Генератор делает обратное: он принимает движение и использует его вместе с магнитом для выработки электричества.

Генератор — это то, как каждая электростанция в мире в первую очередь вырабатывает электричество, а двигатели можно найти в любом электрическом механическом устройстве, например, в автомобилях, стиральных машинах, кухонных комбайнах, лифтах, вентиляторах. .. везде, где вырабатывается электричество движение. Каждое устройство, работающее на электричестве, прямо или косвенно обязано своим существованием электромагнитам.

Краткий обзор урока

Электромагнит — это устройство, которое посылает электричество через катушку провода для создания магнитного поля. Это приводит к магниту, которым можно управлять — включать и выключать щелчком переключателя, увеличивать или уменьшать силу. Катушки часто наматывают на обычный магнит, чтобы сделать его сильнее. Основной принцип заключается в том, что движущиеся заряды создают магнитные поля, и это то, чем является электричество: заряженные электроны движутся по цепи.

Электромагниты используются в миллионах устройств по всему миру, от жестких дисков и аппаратов МРТ до двигателей и генераторов. Двигатель потребляет электрическую энергию и использует магнит для преобразования этой электрической энергии в движение. Двигатели можно найти в автомобилях, стиральных машинах, кухонных комбайнах, вентиляторах и лифтах.

Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.