تتابع الزئبق

مرحل الزئبق (مرحل إزاحة الزئبق، موصل الزئبق) هو مرحل يستخدم الزئبق كعنصر تبديل.

تُستخدم هذه الأجهزة كمفاتيح أو موصلات عالية التيار ، حيث يمثل تآكل التلامس الناتج عن التشغيل والإيقاف المستمر مشكلة بالنسبة لتلامسات المرحلات التقليدية.

نظراً للاعتبارات البيئية المتعلقة بسمية الزئبق ، أصبحت مرحلات الزئبق قديمة الطراز في معظمها، على الرغم من أن الوحدات الحديثة المغلفة لا تزال تُستخدم. ويجري استبدالها عموماً بمرحلات الحالة الصلبة .

تتكون المرحلات الزئبقية من أنبوب رأسي (عادةً ما يكون زجاجيًا) يحتوي على زئبق سائل. تحتوي هذه المرحلات على نقاط تلامس معزولة في أسفل الأنبوب وفي منتصفه تقريبًا، عادةً في ذراع جانبي للزجاج. تعمل المرحلات عن طريق الإزاحة . يملأ ^الزئبق الجزء السفلي من الأنبوب، ولكنه غير كافٍ لتوصيل نقاط التلامس. توضع قطعة مغناطيسية ^{من الحديد أو الفولاذ} في الأنبوب، حيث تغوص بفعل الجاذبية لتزيح الزئبق. يرتفع الزئبق المزاح في الأنبوب، ^بشكل كافٍ لتوصيل نقاط التلامس وإكمال الدائرة الكهربائية بينها.

يُوضع الملف حول الجزء العلوي من الأنبوب . عند تنشيطه، يجذب هذا الملف الرصاصة، ^{[ iii ]} رافعًا إياها لأعلى وخارج حوض الزئبق. يتوقف الزئبق عن الإزاحة، فيتدفق لأسفل مبتعدًا عن الموصل العلوي، فتُفتح الدائرة. وهذا ما يسمح بتشغيل الدائرة في الوضع الطبيعي المغلق .

في التشغيل التقليدي للمرحل المفتوح عادةً ، يُوضع الملامس الجانبي في مستوى أعلى قليلاً (أو يُقلل حجم الزئبق)، بحيث لا يحدث تلامس عندما تطفو قطعة الحديد بحرية على سطح الزئبق. يُركّب ملف التحكم أسفل مستوى سكون قطعة الحديد، وعند تنشيطه، يسحب قطعة الحديد إلى أسفل أعمق في سطح الزئبق، مما يؤدي إلى إزاحة المزيد من الزئبق، وبالتالي رفع المستوى إلى مستوى الملامس الجانبي الذي كان مكشوفًا سابقًا، وإغلاق الدائرة. ^{[ 1 ]}

يسمح مرحل الزئبق بالتالي بتبديل تيارات أعلى بتيار تحكم صغير، لعدد كبير من الدورات. وغالبًا ما يتم تركيبه في وحدات التحكم الآلية التي تتطلب فترات طويلة من التشغيل المستمر دون مراقبة. سطح الزئبق يستعيد حالته الأصلية تلقائيًا بعد حدوث شرارة كهربائية، ومقاومة التلامس منخفضة ومستقرة. ^{[ 1 ]}

يجب تركيب الأنبوب الزجاجي لمرحل الزئبق بشكل شبه عمودي. ويمكن تغيير حساسية هذه المرحلات بتعديل زاويتها بالنسبة للوضع العمودي. ولأن الحساسية تعتمد على الزاوية، فهي غير مناسبة للاستخدام على المعدات المتنقلة أو في ظروف الاهتزاز العالي.

تم إنتاج مرحلات الزئبق أيضًا كمرحلات تثبيت أو مرحلات نبضية . يستخدم تصميم لينينغ أنبوبًا زجاجيًا أفقيًا يحتوي على حوضين من الزئبق معزولين محوريًا. ^{[ 2 ]} يمكن لحامل موصل أن يربط بين هذين الحوضين لإتمام التوصيل. يتم التحكم في المرحل عن طريق تدوير الحامل داخل وخارج الحوض على طول المحور الأفقي للأنبوب. يوفر ثقل على ذراع الحامل حركة مركزية زائدة تُؤمّن خاصية التثبيت. يسمح وجود كتلة مغناطيسية على الذراع بتدويره والتحكم فيه بواسطة مغناطيس كهربائي خارجي.

نظراً لكتلة الزئبق المتحرك أثناء عملية التبديل، مقارنةً بكتلة المحرك والزنبرك في المرحل التقليدي، فإن مرحل الزئبق ليس جهازاً عالي السرعة. مع ذلك، يتميز مرحل الزئبق بزمن ارتداد منخفض جداً ، في نطاق أجزاء من الألف من الثانية. في بعض التطبيقات، وخاصة الأحمال الحثية ، قد يكون هذا وحده سبباً كافياً لاستخدامه - فتوقيت إغلاق التلامس ليس سريعاً، لكن تجنب الارتداد يُعدّ أمراً بالغ الأهمية.

للاستخدامات عالية السرعة، يُستخدم المرحل المُبلل بالزئبق . يجمع هذا النوع بين سرعة المرحل ذي الكتلة المنخفضة وسرعة تبلل نقاط التلامس الزئبقية. يُغطى المرحل، وعادةً ما يكون مرحلًا مغناطيسيًا ، بطبقة رقيقة من الزئبق على نقاط التلامس. يُعطي هذا ميزة انخفاض الارتداد التي يوفرها الزئبق، مع أن سعة التيار تظل محدودة تقريبًا بسعة المرحل المغناطيسي الأصلي.

• مرحل مبلل بالزئبق
• مفتاح الزئبق