本实用新型涉及开关技术领域,更具体地说,涉及一种水银开关。
背景技术:
水银开关是电路开关的一种,包括圆柱形绝缘外壳,外壳内盛装有水银,外壳的一端固定设有从外壳内部引出的两根金属丝,因为重力的关系,水银水珠会向容器中较低的地方流去,在某个角度范围会浸润两根金属丝,实现电路闭合,反之,则电路断开。但是目前的水银开关无法准确控制闭合和断开角度,如果没有外部测量设备进行辅助校准,无法对水银开关准确设置某个角度范围进行闭合和断开,在某些情况下,需要频繁多次测试不同角度来闭合和断开电路,操作过程繁琐。因此,如何解决现有技术中的水银开关无法准确控制闭合和断开角度的问题,成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现要素:
本实用新型的目的在于提供一种水银开关以解决现有技术中的水银开关无法准确控制闭合和断开角度的问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
本实用新型提供了一种水银开关,包括:
外壳和盛装在所述外壳内的水银,所述外壳为绝缘材质;
第一金属导体和第二金属导体,均位于所述外壳内、且端部均穿过所述外壳伸出所述外壳;
刻度盘,设置在所述外壳上、用于标识所述水银开关闭合所需要沿第一方向转动的角度,所述刻度盘包括角度刻度线以及对应的多个角度值,所述外壳上对应设有所述角度刻度线和所述角度值的位置设为透明结构;
当所述水银开关处于断开状态时,所述第一金属导体和/或所述第二金属导体未与所述水银接触,此时所述水银的液面对应的角度值为预设角度值;当所述水银开关处于闭合状态时,所述水银开关沿所述第一方向转动所述预设角度值对应的角度、以使所述第一金属导体和所述第二金属导体均与所述水银相接触。
优选地,所述外壳包括两个平行且间隔设置的刻度面以及用于连接两个所述刻度面的侧壁面,所述刻度面为圆形的平面结构,所述刻度盘设置在所述刻度面上。
优选地,所述第二金属导体包括金属丝和设置在所述外壳内的金属环,所述金属丝一端位于所述外壳内、另一端与所述金属环固定连接,所述金属环与所述侧壁面的形状、尺寸相适配,所述水银位于所述金属环上;所述第一金属导体包括依次连接的第一段、第二段和第三段,所述第一段沿所述外壳的高度方向延伸,且一端位于所述外壳外、另一端穿过所述外壳和所述金属环伸入所述金属环内,所述第三段靠近所述金属环的内壁、且延伸方向与所述金属环内壁的延伸方向相同,所述第三段距所述金属环内壁的距离小于或等于所述水银的液面高度,所述第二段用于连接所述第一段和所述第三段。
优选地,所述角度刻度线为沿所述外壳的外周缘延伸的一条连续线条,各个所述角度值沿所述外壳的外周缘均匀分布。
优选地,所述水银上表面与所述角度刻度线齐平。
优选地,所述外壳为透明结构。
优选地,所述第一金属导体与所述外壳相连接部位的外表面设有绝缘体,所述绝缘体一端延伸至所述外壳内、另一端延伸至所述外壳外。
优选地,所述绝缘体为绝缘橡胶涂层。
优选地,所述外壳上设有用于标识所述第一方向的方向标识。
优选地,沿所述外壳的宽度方向,所述第一金属导体和所述第二金属导体均位于所述外壳的中间位置。
本实用新型提供的技术方案中,水银开关包括外壳、盛装在外壳内的水银、第一金属导体、第二金属导体以及刻度盘,第一金属导体和第二金属导体均位于外壳内、且端部均穿过外壳伸出外壳,刻度盘设置在外壳上、用于标识水银开关闭合所需要沿第一方向转动的角度,刻度盘包括角度刻度线以及对应的多个角度值,外壳上对应设有角度刻度线和角度值的位置设为透明结构,当水银开关处于断开状态时,第一金属导体和/或第二金属导体未浸润在水银内,此时水银的液面对应的角度值为预设角度值;当水银开关处于闭合状态时,水银开关沿第一方向转动预设角度值对应的角度、以使第一金属导体和第二金属导体均浸润在水银内。如此设置,水银开关处于不同的初始角度时,水银液面对应不同的角度值,沿第一方向旋转水银开关该角度值对应的角度使得第一金属导体和第二金属导体的端部均浸润在水银内,以使水银开关闭合,电路导通,通过在外壳上增设多个角度值能够准确控制水银开关闭合和断开的角度,解决了现有技术中的水银开关无法准确控制闭合和断开角度的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例中水银开关的正视图;
图2是本实用新型实施例中水银开关的俯视图;
图3是本实用新型实施例中水银开关的爆炸结构示意图;
图4是本实用新型实施例中第一金属导体和第二金属导体的结构示意图。
图1-4中:
1、外壳;2、水银;3、第一金属导体;4、第二金属导体;5、角度刻度线;6、刻度面;7、侧壁面;8、绝缘体;9、方向标识;10、第一段;11、第二段;12、第三段;13、金属环;14、金属丝。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。
本具体实施方式的目的在于提供一种水银开关,解决现有技术中的水银开关无法准确控制闭合和断开角度的问题。
以下,参照附图对实施例进行说明。此外,下面所示的实施例不对权利要求所记载的实用新型内容起任何限定作用。另外,下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的实用新型的解决方案所必需的。
请参阅图1-4,在本实施例中,水银开关包括外壳1、盛装在外壳1内的水银2、第一金属导体3和第二金属导体4以及刻度盘。外壳1为绝缘材质。第一金属导体3和第二金属导体4均位于外壳1内、且端部均穿过外壳1伸出至外壳1外部,伸出至外壳1外的部分用于连接外部电路。刻度盘设置在外壳1上,用于标识水银开关闭合所需要沿第一方向转动的角度,刻度盘包括角度刻度线5以及对应的多个角度值。水银开关闭合需要第一金属导体3和第二金属导体4同时与水银2接触,当水银开关处于断开状态时,第一金属导体3和/或第二金属导体4未与水银2接触,此时水银2的液面对应的角度值为预设角度值;当水银开关处于闭合状态时,水银开关沿第一方向转动预设角度值对应的角度、以使第一金属导体3和第二金属导体4均与水银2接触。外壳1上对应设有角度刻度线5和角度值的位置设置为透明结构,以使操作者能够看清外壳内的水银2液面所在位置和对应的角度值。优选地,外壳1整体为透明结构,例如,外壳1的材质可以选用玻璃。如图1所示,水银2的上表面与角度刻度线5齐平。使用本水银开关时,刻度盘所在平面与重力方向一致时,能够保证精度最高。
当水银2的液面位于30°角度值时,30°角度值即为预设角度值,使水银开关沿第一方向转动30°,即可使第一金属导体3和第二金属导体4均与水银2接触,实现水银开关的闭合;同理,当水银2的液面位于90°角度值位置时,90°角度值即为预设角度值,使水银开关沿第一方向转动90°,即可实现水银开关的闭合。
如此设置,水银2的液面始终保持水平状态,水银开关处于不同的初始角度时,水银2的液面对应角度刻度线5上的不同位置,对应不同的角度值,沿第一方向旋转水银开关该角度值对应的角度,使得第一金属导体3和第二金属导体4均浸润在水银2内,以使水银开关闭合,实现电路导通,这样一来,通过增设角度刻度线5和角度值,能够准确控制水银开关闭合和断开的角度,解决了现有技术中的水银开关无法准确控制闭合和断开角度的问题。
作为可选地实施方式,如图1和图3所示,外壳1包括两个平行且间隔设置的刻度面6以及用于连接两个刻度面6的侧壁面7,刻度面6为圆形的平面结构,对应的,侧壁面7为环形面,刻度盘设置在刻度面6上。优选地,刻度面6与侧壁面7相垂直。在其他实施例中,刻度面6也可以设为多边形,则外壳1为棱柱形。需要说明的是,使用本水银开关时,侧壁面7底面与水平面平行,刻度面6与水平面垂直。
如图1所示,在本方案中,设置在外壳1上的角度值包括0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°,各个角度值沿刻度面6外周缘均匀分布,0°对应三点钟位置,270°对应12点钟位置。需要说明的是,角度值可以根据具体精度需求进行调整,刻度盘上的最小单位越小精度越高,例如,可以每隔10°标注一个角度值,或每隔20°标注一个角度值,各个角度值均沿刻度面6的外周缘均匀分布。
如图3和图4所示,第二金属导体4包括金属丝14和设置在外壳1内的金属环13,金属丝14一端位于外壳1内、另一端与金属环13固定连接,二者位一体化结构,金属环13与侧壁面7的形状、尺寸相适配,水银2位于金属环13上。第一金属导体3包括依次连接的第一段10、第二段11和第三段12,第一段10沿外壳1的高度方向延伸,且一端位于外壳1外、另一端依次穿过外壳1和金属环13伸入金属环13内;第二段11用于连接第一段10和第三段12,第二段11与第一段10相连接的部分设为弧形段;第三段12靠近金属环13的内壁、且延伸方向与金属环13内壁的延伸方向相同,即第三段12为圆弧段,且第三段12距金属环13的内壁的距离小于水银2的液面高度,以使第三段12能够与水银2接触。具体的,如图4所示,第三段12分布在270°-0°的区间内,第二段11与第三段12相连接的部分为弧形段,且此部分对应3点钟方向,第三段12的另一个端部对应1点钟方向,由于金属环13本身为金属材质具有导电性能,所以只要第三段12与水银2接触,即可使水银开关闭合,即在本方案中,水银2位于1点钟-3点钟区间内水银开关闭合。当然,水银开关闭合的区间可以根据具体需求进行调整,调节第二段11和第三段12所在位置和长度可以改变水银开关闭合区间。需要说明的是,上述所说的外壳1的“高度方向”为如图1所示的外壳1的摆放状态时之所指,即图1中外壳1上端至下端的方向为外壳1的“高度方向”。水银2的液面高度即沿竖直方向,水银2上端面至下端面的距离。
如此设置,金属环13的内壁为圆环状的弧形面,水银2由于重力作用,紧贴金属环13的内壁面,由于半径一定,在弧面上滑动时,水银2形状也是一定的,这样一来,通过计算可以得到表面均匀的角度刻度,并标记在表面,便于使用者知道不同初始角度,按照标识方向旋转多少度实现电路导通。
作为可选地实施方式,角度刻度线5为沿外壳1的外周缘延伸的一条连续线条,各个角度值沿外壳1的外周缘均匀分布。在本方案中,角度刻度线5为圆弧。可选地,角度刻度线5可以是两端断开的连续线条,也可以是两端封闭的连续线条。在其他实施例中,角度刻度线5还可以为多段线。
如图3所示,第一金属导体3与外壳1相连接部位的外表面设有绝缘体8,绝缘体8一端延伸至外壳1内、另一端延伸至外壳1外。具体的,绝缘体8为绝缘橡胶涂层。
如此设置,当水银开关倒立放置时,水银2进入图中第一金属导体3和第二金属导体4连接外壳1的区域,由于第一金属导体3此部分设计了绝缘橡胶涂层,无法实现线路导通,避免误触发。
作为可选地实施方式,外壳1上设有用于标识第一方向的方向标识9。在本方案中,方向标识9所指向的方向为顺时针方向。
如此设置,能够让使用者清晰的知道本水银开关的旋转方向。
如图2所示,沿外壳1的宽度方向,第一金属导体3和第二金属导体4均位于外壳1的中间位置。即第一金属导体3和第二金属导体4距两个刻度面6的距离相等。需要说明的是,上述所提到的外壳1的“宽度方向”为如图2中外壳1的摆放状态时之所指,即图2中外壳1上端至下端的方向即为外壳1的“宽度方向”。
现有技术中的水银开关由于外形是圆柱形,当水银开关的轴线水平时,角度极轻微变化会导致水银2在圆柱两头来回滑动,容易误触发电路。而本申请中两个刻度面6均为平面结构,且第一金属导体3和第二金属导体4距两个刻度面6的距离相等,因此当该水银开关不是在刻度面6法线方向旋转时,例如,两个刻度面6水平放置时,水银2在玻璃外壳内扩散开,无法实现同时浸润第一金属导体3和第二金属导体4,也就无法实现线路导通,避免误触发。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本实用新型提供的多个方案包含本身的基本方案,相互独立,并不互相制约,但是其也可以在不冲突的情况下相互结合,达到多个效果共同实现。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
