Оптичний сповіщувач

Реферат: Оптичний сповіщувач містить перетворювачі механічної енергії в електричну та електричної енергії в оптичну, індукційний перетворювач, котушку індуктивності, постійний магніт та корпус. UA 75470 U (12) UA 75470 U UA 75470 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до інформаційних систем і перетворювачів механічних впливів в оптичні сигнали і може знайти застосування в засобах оповіщення про місцеперебування та динаміці переміщення об'єктів, у тому разі для оцінки координат перебування і динаміки, вектора напрямку і швидкості переміщення, об'єкта, носія "індикатора-сігналізатора", зокрема пішохода(ів) (дитини, дітей), в умовах обмеженої освітленості простору їх поточного перебування, що важливо для попередження дитячого травматизму на вулицях та дорогах. Відомий оптичний сповіщувач (Патент РФ № 2246885 С1, кл. А43В 23.00, F21V 21/00, H04R 17/00. Бюл № 6, 27.02.2005 p.), який містить перетворювач механічної енергії в електричну, п'єзоелемент, резистор і джерело світла, з'єднані послідовно, перетворювач механічної енергії в електричну включає перший механічний елемент, виконаний з струмопровідного з достатньою жорсткістю на згин матеріалу, шарнір, розміщений на одному кінці механічного елемента, другий механічний елемент, виконаний з струмопровідного з достатньою жорсткістю на згин матеріалу, з'єднаний механічно і гальванічно з першим механічним елементом, обмежувач ходу переміщення другий механічний елемента, виконаний з довільного матеріалу достатньої жорсткості на стиск і встановлений на протилежному від шарніра кінці механічного елемента, майданчик програми механічного впливу, розташований на протилежному від шарніра кінці першого механічного елемента, перший демпфіруючий елемент, механічно і гальванічно з'єднаний з п'єзоелементом і з механічним елементом, другий демпфіруючих елемент, гальванічно з'єднаний з п'єзоелементом, причому п'єзоелемент і демпфіруючі елементи зібрані в пакет і встановлені між механічними елементами поблизу шарніра. Істотні недоліки відомого пристрою - значні апаратна надмірність, габаритно-вагові характеристики, низький коефіцієнт корисної дії і, як наслідок, обмежена надійність в роботі. Відомий п'єзооптичні проблисковий сповіщувач (Патент РФ № 2281618 С1, кл. H04R 17/10. Бюл. № 22, 10.08.2005 p.), який містить перетворювач механічної енергії в електричну на базі п'єзоелектричного елемента і світловипромінюючого елемента, перетворювач механічної енергії в електричну включає корпус, еластичний елемент з двома станами рівноваги, одне з яких стійке, а інше нестійке, з'єднаний одним кінцем жорстко з корпусом, бойок, встановлений на вільному кінці еластичного елемента співвісно з п'єзоелектричним елементом і на фіксованому віддаленні від нього, і штовхач, встановлений на фіксованій відстані від вільного кінця еластичного елемента, підпружиненого по легкоходовій зворотно-поступальній посадці, а як світловипромінюючий елемент використаний твердотільний елемент, виконаний на базі уніполярного світлодіода або двох однополярних світлодіодів, з'єднаних між собою зустрічнопаралельно, або газорозрядне джерело світла, причому згаданий світловипромінюючий елемент гальванічно з'єднаний з п'єзоелектричним елементом. Істотні недоліки відомого сповіщувача - значна апаратна надмірність, габаритно-вагові характеристики, низький коефіцієнт корисної дії і, як наслідок, обмежена надійність в роботі. Задача корисної моделі - підвищення коефіцієнта корисної дії, розширення функціональних можливостей шляхом подання невизначеному колу осіб репрезентативної оптичної інформації про координати і динаміку переміщення його носія, і підвищення довговічності і надійності в роботі. Задача вирішується тим, що оптичний сповіщувач містить перетворювачі механічної енергії в електричну та електричної енергії в оптичну, з'єднані між собою гальванічно, причому, як перетворювач механічної енергії в електричну енергію використаний індукційний перетворювач, в корпусі, якого рухомо по легкоходовій посадці в осьовому напрямку підпружинено з обох сторін розміщений постійний магніт, а на корпусі нерухомо розміщена котушка індуктивності, сполучена гальванічно з входом перетворювача електричної енергії в оптичну. Схема оптичного сповіщувача приведена на кресленні. Оптичний сповіщувач містить перетворювач 1 механічної енергії в електричну і перетворювач 2 електричної енергії в оптичну, з'єднані між собою гальванічно, а як перетворювач 1 механічної енергії в електричну енергію використаний індукційний перетворювач, в корпусі якого рухомо по легкоходовій посадці в осьовому напрямку розміщений постійний магніт 3, підпружинений з обох сторін еластичними елементами 4, а на корпусі нерухомо розміщена котушка 5 індуктивності, поєднана гальванічно з виходами перетворювача механічної енергії в електричну. Оптичний сповіщувач працює таким чином. При переміщенні об'єкта-носія оптичного сповіщувача, постійний магніт 3, при прискореннях в осьовому напрямку, здійснює періодичні зворотно-поступальні коливання в осьовому напрямку, в результаті чого змінюється просторове розташування його магнітних силових ліній, а перетинаючи обмотку котушки 5 індуктивності, в останній наводиться електрорушійна сила. 1 UA 75470 U 5 10 15 20 Струм, що протікає по гальванічному ланцюгу перетворювач 1 - перетворювач 2, в останньому перетвориться в оптичне випромінювання. Величина електрорушійної сили (ЕРС) індукції  що генерується індукційним перетворювачем 1 механічної енергії в електричну залежить від магнітної індукції В його постійного магніту 2, індуктивності L його котушки 5 і швидкості зміни магнітного потоку Ф через площу S, обмежену витком котушки 5. Але =-/t, де Ф=ВS cos , тут  - кут нахилу магнітного поля до поверхні витка котушки 5; a L=4kSN2/l, де  - магнітна проникність, N число витків котушки 5 індуктивності, l - довжина намотки котушки 5, а k=f(l/d) - коефіцієнт, що залежить від відношення довжини l намотки до діаметра d котушки 5. Реально коефіцієнт корисної дії (КПДін.) індукційного перетворювача в 3÷4 рази вище, ніж КПДпе п'єзоелектричного перетворювача, т. к. КПДпе0,2, аКПДін≥0,5. Оптичний сповіщувач застосовується в технологічних і побутових цілях. Встановлений на рухомому об'єкті, він серіями, послідовно в часі і просторі, імпульсів світла інформує спостерігача(ів) про поточні координати перебування і динаміку (швидкості та напрямку) переміщення його носія. Переваги використання оптичного сповіщувача полягають у тому, що при переміщенні його носія, генеруються серії імпульсів світла, у видному людським оком діапазоні спектра випромінювань, які сприймаються людиною візуально як рухомі рядки, що вказують місце перебування і динаміку, напрямок і швидкість, переміщення носія сповіщувача, що забезпечує спостерігача(ів) візуальню репрезентативною інформацією про поведінку носія сповіщувача і дозволяє своєчасно вжити адекватних заходів щодо запобігання зіткнення і забезпечення безпеки (безаварійності). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Оптичний сповіщувач, що містить перетворювачі механічної енергії в електричну та електричної енергію в оптичну, з'єднаних між собою гальванічно, який відрізняється тим, що як перетворювач механічної енергії в електричну енергію, використовують індукційний перетворювач, в корпусі якого рухомо по легкоходовій посадці в осьовому напрямку розміщений постійний магніт, підпружинений з обох сторін, на корпусі нерухомо розміщена котушка індуктивності, яка сполучена гальванічно зі входом перетворювача електричної енергії в оптичну. Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2