一種實用新型萬用表筆設(shè)計

孫 明

（貴州煤礦礦用安全產(chǎn)品檢驗中心,貴州 遵義 563000）

1 設(shè)計原理及思路

該設(shè)計運(yùn)用的主要原理是將有可能產(chǎn)生電火花的接觸點(diǎn)放到一個裝有真空的密閉管中，將普通萬用表的指針式表筆改成具有指針式和螺旋式兩用的表筆筆頭，使用螺旋式表筆筆頭具有避免接觸不慎而造成觸電事故發(fā)生的可能。真空的含義是指在給定的空間內(nèi)低于一個大氣壓力的氣體狀態(tài)。通常把這種稀薄氣體的狀態(tài)稱為真空。人類賴以生存的大氣條件與真空相比較，具有以下特點(diǎn)：

（1）真空狀態(tài)下的氣體壓力低于一個大氣壓，因此，處于地球表面上的各種真空容器中，必將受到大氣壓力的作用，其壓強(qiáng)差的大小由容器內(nèi)外的壓差值而定。因為作用在地球表面上的一個大氣壓約為101325pa，因此當(dāng)容器內(nèi)壓力很小時，則容器所承受的大氣壓力可達(dá)到一個大氣壓；（2）真空狀態(tài)下由于氣體稀薄，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)，即氣體的分子密度小于大氣壓力的氣體分子密度。因此，分子之間、分子與其他質(zhì)點(diǎn)之間以及分子與各種表面之間相互碰撞次數(shù)相對減少，使氣體的分子自由程增大。

真空滅弧室是利用高真空工作絕緣滅弧介質(zhì),靠密封在真空中的一對觸頭來實現(xiàn)電力電路的通斷功能的一種電真空器件。當(dāng)其斷開一定數(shù)值的電流時,動靜觸頭在分離的瞬間,電流收縮到觸頭剛分離的一點(diǎn)上,出現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高,直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā),同時形成極高的電場強(qiáng)度,導(dǎo)致極強(qiáng)烈的發(fā)射和間隙擊穿,產(chǎn)生真空電弧,當(dāng)工頻電流接近零時,同時也是觸頭開距的增大,真空電弧的等離子體很快向四周擴(kuò)散,電弧電流過零后,觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體,于是電流被分?jǐn)唷?/p>

2 該設(shè)計的詳細(xì)情況

當(dāng)電氣設(shè)備和電氣線路的周圍充有爆炸性氣體、爆炸性粉塵及火災(zāi)危險物質(zhì)時，就構(gòu)成了火災(zāi)和爆炸的隱患和危險，一旦爆炸性氣體或粉塵的濃度達(dá)到了爆炸極限或者引燃溫度，就會有發(fā)生火災(zāi)和爆炸的可能性。資料表明，當(dāng)爆炸性氣體的濃度達(dá)到一定程度時，普通電話中的微小電火花都會引起爆炸和火災(zāi)。為此，在檢驗檢測有爆炸性氣體、爆炸性粉塵及火災(zāi)危險物質(zhì)的場所的電氣線路時使用普通的萬用表筆就很有可能造成爆炸和火災(zāi)事故。該設(shè)計是一種實用新型表筆，主要用于防爆環(huán)境下的電氣線路的電壓的檢測。比如化工場所、煤礦井下以及有粉塵觸及的地方，可以有效地防止短路爆炸和檢測人員的觸電事故的發(fā)生。現(xiàn)詳細(xì)說明如圖1。

圖紙中1所示為兩個開口的內(nèi)部帶有螺絲的螺帽，螺帽的內(nèi)部由導(dǎo)線鏈接，外部由絕緣材料做成，圖紙中1的左側(cè)螺帽可以直接鏈接電氣線路上的螺絲，可以取得電氣線路上的電壓；圖紙中1的右側(cè)螺帽跟圖紙中3的左側(cè)的螺釘可以配套檸緊，圖紙中3上面帶有螺絲，其外面的螺絲是導(dǎo)電體，其內(nèi)部是絕緣體，圖紙中1可以做成很多適應(yīng)現(xiàn)場電氣線路檢測的螺帽，圖紙中1的右側(cè)始終跟圖紙中3的左側(cè)螺釘配套；圖紙中2是固定在圖紙中3上面的可以左右來回移動的螺帽；圖紙中4是一根萬用表筆指針，跟圖紙中2是固定在一起的，可以隨著圖紙中2的左右移動而移動。圖紙中2和圖紙中4是絕緣的；圖紙中5是綜合保護(hù)裝置（短路保護(hù)、防電表擊穿保護(hù)和過熱保護(hù)），可以通過把手控制線路的開斷；圖紙中6是充滿真空的密閉管；圖紙中7是帶有銜鐵的線圈；圖紙中8是彈簧；圖紙中9是圓盤型導(dǎo)電觸片；圖紙中10是一種圓形的導(dǎo)電管；圖紙中所示的“O”端子可以跟圖紙中4的指針和圖紙中3的外部螺絲鏈接導(dǎo)通。圖紙中指示燈L用于指示表筆回路是否通電。

圖1 萬用表表筆設(shè)計圖

3 該表筆的使用方法

該表筆的使用方法分成兩種情況，一種情況是現(xiàn)場的電氣線路是螺絲，需要從螺絲上取得電壓進(jìn)行檢測；這時，首先將圖紙中5綜合保護(hù)裝置斷開；然后將圖紙中2移動到圖紙中3的最右端，使得圖紙中4指針完全退縮到圖紙中3的內(nèi)部；再將現(xiàn)場配套的圖紙中1的右側(cè)螺帽跟圖紙中3的左側(cè)螺釘擰緊；再將圖紙中1螺帽的左側(cè)擰在電氣線路上面；調(diào)整好萬用表量程；將圖紙中5閉合；此時，線圈7得電，具有磁性，吸引圓形導(dǎo)電片圖紙中9，從而將整個回路導(dǎo)通，用于測量電壓；另外一種情況是現(xiàn)場的電氣線路是端子排形式，需要用指針插入到端子排內(nèi)部取得電壓進(jìn)行檢測；這時，將圖紙中2螺帽移動至圖紙中3的最左側(cè),可以將圖紙中4指針直接插入到端子排內(nèi)部進(jìn)行電壓的檢測，其他步驟同第一種情況。

4 該表筆的優(yōu)點(diǎn)

（1）適用于化工防爆場所以及具有粉塵危害場所的電氣電壓檢測；

（2）可以有效地防止電氣檢測人員觸電事故的發(fā)生；

（3）具有檢測各種不同電氣回路的電壓功能；

（4）較之以普通萬用表筆更加安全實用；

（5）具有真空滅電火花和綜合保護(hù)雙重保護(hù)功能。

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