устройство обнаружения вскрытия измерительного прибора

Формула изобретения

1. Устройство для обнаружения вскрытия измерительного прибора, содержащего, по меньшей мере, первый структурный элемент (1) и второй структурный элемент (2), которые находятся в заданном положении относительно друг друга, когда измерительный прибор закрыт, отличающееся тем, что содержит перемещающийся элемент (4), соединенный с первым структурным элементом (1) и сконструированный так, чтобы принимать устойчивое состояние или неустойчивое состояние в зависимости от смещения одного из структурных элементов (1,2) относительно другого, средство удержания, соединенное, по меньшей мере, со вторым структурным элементом (2) и взаимодействующее с перемещающимся элементом (4) в зависимости от смещения одного из структурных элементов (1, 2) относительно другого так, чтобы удерживать указанный перемещающийся элемент в неустойчивом состоянии и чтобы дать возможность ему перейти в устойчивое состояние, средство обнаружения (16, 17, 18), пригодное для определения состояния перемещающегося элемента (4) и для выдачи сигнала о вскрытии, когда перемещающийся элемент (4) находится в заранее установленном состоянии, и средство управления (18, 19, 36, 38), подсоединенное к средству обнаружения (16, 17, 18) для того, чтобы заставить перемещающийся элемент (4) возвратиться в одно из его состояний после выдачи сигнала о вскрытии средством обнаружения (18), когда перемещающийся элемент (4) перешел в другое состояние после того, как один из структурных элементов (1, 2) был смещен относительно другого.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство удержания содержит палец (9), прикрепленный ко второму структурному элементу (2) и взаимодействующий с защелкой (7, 30), соединенной с первым структурным элементом (1).

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что защелка (7) установлена на тонкой пружине (8), которая удерживается напротив пальца (9), когда измерительный прибор (3) закрыт.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что защелка (30) взаимодействует с основной пружиной (34), которая прикреплена к первому структурному элементу (1), причем основная пружина (34) опирается на палец (9), когда измерительный прибор (3) закрыт.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что средство обнаружения содержит электрический контакт (16), прикрепленный к перемещающемуся элементу (4), другой электрический контакт (17), причем два электрических контакта (16, 17) формируют переключатель, а также содержит схему (18) для определения, является ли указанный переключатель открытым или закрытым.

6. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что перемещающимся элементом (4) является контактный рычажок, взаимодействующий со средством возврата (6), подходящим для возврата указанного контактного рычажка в устойчивое положение.

7. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что перемещающимся элементом (4) является пьезоэлектрический контактный рычажок.

8. Устройство по любому из пп.1-5, отличающееся тем, что перемещающимся элементом (4) является термоэлектрический контактный рычажок.

9. Измерительный прибор, содержащий, по меньшей мере, первый структурный элемент и второй структурный элемент, которые находятся в заданном положении относительно друг друга, когда измерительный прибор закрыт, отличающийся тем, что он содержит устройство по любому из пп.1-8.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к устройству обнаружения факта вскрытия измерительного прибора. Измерительный прибор включает в себя, по меньшей мере, первый структурный элемент и второй структурный элемент, находящиеся в заданном положении относительно друг друга, когда измерительный прибор закрыт. Изобретение также относится к измерительному прибору, снабженному таким устройством.

Измерительные приборы, такие как электрические измерительные приборы, вверяют пользователям, которые могут разобрать их, чтобы фальсифицировать. Именно поэтому операторы и изготовители измерительных приборов оборудуют их устройствами, дающими возможность обнаружить вскрытие измерительного прибора.

Известная система состоит из соединения структурных элементов измерительного прибора (которые отделяются при вскрытии измерительного прибора) посредством идентификационной печати, разрываемой при вскрытии измерительного прибора. Такой способ дает возможность обнаружить, что измерительный прибор был вскрыт, только после события, то есть вскрытие измерительного прибора может быть обнаружено длительное время спустя после события и такое обнаружение требует вмешательства человека-оператора.

Документ ЕР 0490710 описывает другой известный способ автоматического обнаружения смещения структурных элементов измерительного прибора при вскрытии измерительного прибора. Описанное устройство включает в себя магнитную схему с остаточной намагниченностью, состоящую, по меньшей мере, из двух частей, причем положение одной из частей зависит от положения первого элемента, а положение другой части зависит от положения второго элемента. Магнитная схема, таким образом, является замкнутой, когда указанные элементы находятся в начальном положении, и является разомкнутой, когда они находятся в любом другом положении. Устройство также включает в себя средство для возбуждения магнитной схемы в то время, когда она замкнута и находится в определенном магнитном состоянии, и средство управления, соединенное со средством возбуждения, с целью управления указанным средством возбуждения. Наконец, это устройство включает в себя средство обнаружения, пригодное для формирования сигнала обнаружения смещения в ответ на специфическое изменение в состоянии магнитной схемы под действием средства возбуждения, причем выгодно, когда средство обнаружения включает в себя схему обнаружения с одиночным полюсом.

Применяя подходящую последовательность операций намагничивания/размагничивания к магнитной схеме, это устройство дает возможность автоматически обнаружить смещение структурных элементов измерительного прибора, независимо от того, является ли смещение временным или нет, причем автоматическое обнаружение возможно даже после события и в случае, если устройство временно отключено от электропитания прежде, во время или после вскрытия измерительного прибора.

Этот тип устройства является дорогим (по сравнению с общей стоимостью измерительного прибора), и даже более, так как общая тенденция цен измерительных приборов заключается в их снижении.

Патент ЕР 549519 описывает другой тип устройства обнаружения вскрытия измерительного прибора. Кулачок соединен с одним из винтов крышки и вращается, когда винт отвинчивают. Кулачок затем приводит в действие молоточек, который ударяет по пьезоэлектрической пластине. Под действием удара пьезоэлектрическая пластина выдает электрический импульс, который записывают в памяти.

Патент FR 2681134 описывает устройство для вскрытия корпуса измерительного прибора, устройство содержит шайбу, прикрепленную к винту, предназначенному для наложения крышки на корпус. Имеются резистивная дорожка и проводящая дорожка для обнаружения углового положения шайбы. Угловое положение шайбы запоминается, а микропроцессор сравнивает текущее положение шайбы с предварительно сохраненным положением. Любое различие между положениями указывает, что винт перемещался.

Патент ЕР 447615 описывает различные устройства, также использующие обнаружение изменения положения винта, присоединяющего крышку к корпусу, чтобы определить, был ли измерительный прибор вскрыт (или была сделана попытка вскрыть измерительный прибор).

Настоящее изобретение предлагает устройство для обнаружения вскрытия измерительного прибора, содержащего, по меньшей мере, первый структурный элемент и второй структурный элемент, которые находятся в заданном положении относительно друг друга, когда измерительный прибор закрыт, указанное устройство является недорогим (по сравнению с общей стоимостью измерительного прибора) при сохранении возможностей автоматического обнаружения вскрытия измерительного прибора, даже если электрическое питание устройства прервано.

Для этой цели устройство согласно изобретению содержит перемещающийся элемент, соединенный с первым элементом и устроенный так, чтобы приводиться в устойчивое состояние или неустойчивое состояние в зависимости от смещения одного из структурных элементов относительно другого; средство удержания, соединенное, по меньшей мере, со вторым элементом и взаимодействующее с перемещающимся элементом в зависимости от смещения одного из структурных элементов относительно другого так, чтобы удерживать указанный перемещающийся элемент в его неустойчивом состоянии и дать возможность ему перейти в устойчивое состояние; средство обнаружения, пригодное для определения состояния перемещающегося элемента и выдачи сигнала о вскрытии, когда перемещающийся элемент находится в заранее установленном состоянии.

В варианте осуществления средство удержания содержат палец, прикрепленный ко второму элементу и взаимодействующий с защелкой, соединенной с первым элементом.

Выгодно, когда защелка установлена на тонкой пружине, которая удерживается против пальца, когда измерительный прибор закрыт.

В другом варианте осуществления защелка взаимодействует с основной пружиной, которая прикреплена к первому элементу, указанная основная пружина опирается на палец, когда измерительный прибор закрыт.

В специфическом варианте осуществления средство обнаружения содержит электрический контакт, прикрепленный к перемещающемуся элементу, другой электрический контакт, причем два электрических контакта образуют переключатель, и схему для определения, является ли указанный переключатель открытым или закрытым.

Перемещающимся элементом может быть контактный рычажок, взаимодействующий со средством возврата, пригодным для возврата указанного контактного рычажка в его устойчивое положение.

Альтернативно перемещающийся элемент может быть пьезоэлектрическим контактным рычажком или термоэлектрическим контактным рычажком.

Предпочтительно устройство согласно изобретению дополнительно содержит средство управления, соединенное со средством обнаружения, для того, чтобы вынудить перемещающийся элемент возвратиться в одно из его состояний после того, как сигнал о вскрытии выдан средством обнаружения, когда перемещающийся элемент перешел в другое состояние после того, как один из структурных элементов был перемещен относительно другого.

Настоящее изобретение также относится к измерительному прибору, включающему в себя устройство, имеющее, по меньшей мере, один из признаков, приведенных выше.

Другие признаки и преимущества изобретения станут ясны из нижеследующего описания примера исполнения и со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых

фиг.1 является общей схемой первого варианта осуществления устройства, согласно изобретению;

фиг.2 является схемой, изображающей устройство, приведенное на фиг.1, при вскрытии измерительного прибора;

фиг.3 является схемой, изображающей устройство, приведенное на фиг.1, при повторном закрытии измерительного прибора;

фиг.4 является схемой, изображающей устройство, приведенное на фиг.1, после повторной инициализации;

фиг.5 является схемой, изображающей второй вариант осуществления устройства, согласно изобретению;

фиг.6 является частичной схемой, изображающей другой вариант осуществления устройства, согласно изобретению;

фиг.7 является частичной схемой, изображающей другой вариант осуществления, согласно изобретению.

Устройство, согласно изобретению, дает возможность обнаружить смещение от начального относительного положения двух структурных элементов 1 и 2 измерительного прибора 3, показанного схематично и в сечении на фиг.1.

Для этой цели механическая память, имеющая два состояния, поддерживается в первом состоянии при нормальных рабочих режимах, и переводится во второе состояние при вскрытии измерительного прибора. Второе состояние поддерживается даже после того, как измерительный прибор был повторно закрыт, и до тех пор, пока вскрытие измерительного прибора будет обнаружено, и механическая память будет повторно инициализирована, то есть возвращена к своему начальному состоянию.

Например, измерительный прибор 3 является электрическим измерительным прибором, показанным частично, элемент 1 образован корпусом измерительного прибора и элемент 2 является наружной крышкой, сконструированной так, чтобы оставаться прикрепленной к корпусу в нормальных рабочих условиях. Изобретение дает возможность обнаружить вскрытие наружной крышки.

В варианте осуществления, показанном на фиг.1, устройство включает в себя средства 4, 5, 6, которые соединены с элементом 1 и которые являются частью механической памяти с двумя состояниями. Эти средства включают в себя перемещающийся элемент 4, который может вращаться относительно оси, перпендикулярной плоскости чертежа, и который прикреплен к опорной стойке 5. Перемещающийся элемент 4, который в этом примере является пластиной или контактным рычажком, может поворачиваться между неустойчивым состоянием, в котором он поддерживается на фиг.1, и устойчивым состоянием. Средство возврата 6, состоящее в этом примере из пружины, вызывает силу, переводящую перемещающийся элемент 4 в его устойчивое положение и удерживающую его там.

На фиг.1 показано, что измерительный прибор закрыт и работает нормально. В этом случае средства удержания 7, 8, 9, соединенные со вторым элементом 2, взаимодействуют с перемещающимся элементом 4 так, чтобы удержать его в неустойчивом состоянии. В показанном примере средство удержания содержит защелку 7, прикрепленную к образующему пружину тонкому контактному рычажку 8, прикрепленному к элементу 1 и имеющему оконечную часть 8 а, примыкающую к пальцу 9, прикрепленному ко второму элементу 2. Палец 9 проходит сквозь элемент 1 через отверстие 10, предусмотренное для этой цели.

Таким образом, палец 9 удерживает тонкий контактный рычажок 8 в оттянутом состоянии и защелка 7 удерживается напротив пластины 4 так, чтобы удержать ее в неустойчивом положении.

Ниже со ссылками на фиг.2, 3, и 4 приведено описание функционирования устройства, когда элементы 1, 2 смещаются относительно друг друга. Аналогичные цифровые обозначения на чертежах обозначают аналогичные элементы.

На фиг.2 показано, что перемещение второго элемента 2 и вскрытие измерительного прибора 3 вызывает отведение пальца 9, как обозначено стрелкой 11, таким образом освобождая оконечную часть 8а тонкого контактного рычажка 8. Тонкий контактный рычажок 8 переходит в свое положение покоя, как обозначено стрелкой 12, увлекая за собой защелку, которая прикреплена к нему. Удаление защелки 7 освобождает перемещающийся элемент 4, который под действием силы возврата, приложенной пружиной 6, возвращается в устойчивое состояние, как обозначено стрелкой 13.

Вскрытие измерительного прибора заставляет перемещающийся элемент 4 переходить из одного состояния в другое. Фиг.3 схематично показывает закрытие измерительного прибора 3 и перемещение элемента 2 обратно на место.

Палец 9, проходящий через отверстие 10, как обозначено стрелкой 14, входит в контакт с оконечной частью 8 а тонкого контактного рычажка 8, который возвращается в свое оттянутое положение, как обозначено стрелкой 15. Однако перемещающийся элемент 4, который находится в своем устойчивом состоянии, повторно не зацепляется защелкой 7 и сохраняет свое положение.

Вскрытие измерительного прибора 3, то есть смещение элемента 2 относительно начального положения, вызывает изменение положения перемещающегося элемента 4, в то время как закрытие измерительного прибора 3, то есть возврат элемента 2 к начальному положению, не действует на положение перемещающегося элемента 4.

Вскрытие измерительного прибора 3, таким образом, может быть обнаружено автоматически, просто обнаруживая изменение состояния перемещающегося элемента 4, или, что эквивалентно, определяя состояние, в котором находится перемещающийся элемент 4.

В варианте осуществления, схематично показанном на фиг.1-4, предусмотрены средства для определения состояния перемещающегося элемента 4. Они состоят, по существу, из электрической схемы, которая замкнута при нормальных условиях эксплуатации и размыкается, когда элемент 2 перемещается. Для этой цели электрический контакт 16 прикреплен к перемещающемуся элементу 4. Другой электрический контакт 17 устроен так, чтобы взаимодействовать с контактом 16 для формирования переключателя, указанный переключатель является закрытым, когда перемещающийся элемент 4 удерживается в неустойчивом положении, и является открытым, когда перемещающийся элемент 4 находится в устойчивом состоянии.

Контакты 16 и 17 соединены с микропроцессором 18, который периодически проверяет, например, каждые десять секунд, является ли переключатель, образованный контактами 16 и 17, открытым или закрытым. Если микропроцессор 18 обнаруживает, что переключатель открыт, перемещающийся элемент 4, следовательно, находится в устойчивом положении. Это означает, что измерительный прибор 3 является вскрытым или был вскрыт.

Устройство функционирует, даже если измерительный прибор 3 вскрыт во время перерыва подачи электропитания к измерительному прибору. Перемещающийся элемент 4 переходит из одного состояния в другое независимо от подачи электрической энергии. Как только питание восстанавливают, микропроцессор 18 автоматически обнаруживает вскрытие измерительного прибора 3.

В варианте осуществления (не показан) средством для определения состояния перемещающегося элемента может быть оптическое средство, содержащее источник света, излучающий световой луч по направлению к детектору. В одном из своих состояний перемещающийся элемент прерывает распространение светового луча, в то время как в другом состоянии он позволяет лучу распространяться свободно. Микропроцессор, соединенный с детектором, может таким образом определить состояние перемещающегося элемента в зависимости от сигнала, выданного детектором.

Когда вскрытие измерительного прибора 3 обнаружено, микропроцессором 18 выдается сигнал о вскрытии, этот сигнал дает возможность, например, увеличивать содержимое памяти (не показана), в которой подсчитываются последовательные вскрытия. Сигнал о вскрытии может также вызывать сигнал предупреждения, вызывать включение светоизлучающего диода (не показан), или вызывать отображение на предусмотренном для этой цели дисплее (не показан) сообщения о вскрытии.

Выгодно, когда устройство согласно изобретению включает в себя средство управления, соединенное со средством обнаружения, с целью заставить перемещающийся элемент возвратиться в его начальное положение, после того, как сигнал о вскрытии выдан средством обнаружения.

Как показано на фиг.4, в этом варианте осуществления средство управления содержит катушку 19, соединенную с микропроцессором 18. В этом случае контакт 17 образован концом магнитного сердечника, втягивающегося в катушку 19. Переключаемый сигналом о вскрытии, микропроцессор 18 выдает электрический импульс, имеющий длительность, например, несколько сотых долей секунды, достаточный для создания магнитного поля, притягивающего контакт 16, и таким образом, возвращающий перемещающийся элемент 4 в его начальное положение, как обозначено стрелкой 20.

Защелка 7 затем устанавливается таким образом, чтобы удержать перемещающийся элемент 4 в этом положении, даже если магнитное поле исчезло.

Устройство, таким образом, повторно инициализируется и готово обнаружить любое последующее вскрытие измерительного прибора 3.

Фиг.5 представляет собой схематичное сечение, показывающее вариант осуществления устройства, согласно изобретению. В отличие от предшествующего варианта, вскрытие измерительного прибора заставляет переключатель, образованный контактами 16 и 17, замыкаться.

Этот вариант имеет преимущество, заключающееся в удалении любого риска из-за недостаточного контакта между контактами 16, 17 при нормальных условиях эксплуатации, что может привести к ошибочно обнаруживаемому вскрытию измерительного прибора. Такой недостаточный контакт может быть вызван защелкой, не прижимающей перемещающийся элемент 4 правильно к контакту 17.

В варианте осуществления, показанном на фиг.5, защелка 30 прикреплена к катушке 19. Она соединена с упругим контактным рычажком 32, формируя возвратную пружину, пригодную для принуждения защелки 30 двигаться параллельно плоскости чертежа. Фиг.5 показывает устройство в нормальных условиях работы, причем контактный рычажок 32 находится в положении покоя.

При нормальных режимах эксплуатации защелка 30 удерживает перемещающийся элемент в неустойчивом состоянии, показан только контакт 16 перемещающегося элемента.

Смещение пальца 9 освобождает образующий пружину тонкий контактный рычажок 34, который находится напротив конца 30а защелки 30, таким образом удаляя его перемещением, таким образом освобождая контакт 16.

Второй контакт 17, который взаимодействует с контактом 16 для формирования переключателя, размещают обращенным к указанному контакту 16 так, чтобы при освобождении защелкой 30 перемещающегося элемента средство возврата, предусмотренное для этой цели, но не показанное на фиг.5, прижимает контакт 16 к контакту 17. Средство возврата может, например, состоять из пружины, как в предшествующем варианте.

Средство обнаружения, которое, например, идентично описанным выше (не показано), периодически проверяет состояние переключателя, сформированного контактами 16 и 17, причем закрытое состояние указывает на вскрытие измерительного прибора. В этом случае затем выдается сигнал о вскрытии, что вызывает те же самые действия, которые описаны выше.

Варианты осуществления, показанные на фиг.1-4 и 5, обладают преимуществом, заключающимся в пригодности для реализации с использованием простых компонентов, таких как реле, которые включают в себя контакты, необходимые для формирования переключателя, и средство возврата, что дает возможность устройству быть повторно инициализированным посредством электрического импульса.

Возможны различные другие варианты для устройства, согласно изобретению. Например, средство возврата 6 может быть образовано перемещающимся элементом 4, устанавливаемым упруго на опорной стойке 5.

В другом варианте осуществления, показанном частично на фиг.6, перемещающийся элемент 4 может быть пьезоэлектрическим тонким контактным рычажком, дающим возможность ему возвращаться в неустойчивое положение, и участвующим в средстве управления, заменяя катушку 19. В качестве эквивалента, тонкий контактный рычажок может быть сделан из термоэлектрического материала. В этом случае обмотка, размещенная вокруг контактного рычажка, делает возможным нагрев под действием электрического импульса, таким образом деформируя его и вызывая переход из одного состояния в другое.

Фиг.7 является схематическим частичным видом, изображающим другой вариант осуществления устройства, согласно изобретению. Контакт 16 расположен на перемещающемся элементе 4, который в этом примере является тонким контактным рычажком, имеющим форму пружины. Контакт 17, прикрепленный к элементу, обращен к контакту 16, формируя переключатель, который закрыт, когда контактный рычажок удерживают в неустойчивом положении защелкой 17, и который является открытым в противном случае.

Когда элемент 2 (не показан) перемещается, защелка 7 освобождает контактный рычажок 4, таким образом размыкая переключатель. Когда вскрытие обнаружено, как только число вскрытий увеличено, и, необязательно, когда выдан предупреждающий сигнал, средство управления повторно инициализирует устройство, микропроцессор (не показанный на фиг.7) передает подходящий электрический сигнал на катушку 36 так, чтобы сердечник 38 перемещался в направлении, обозначенном стрелкой 40 так, чтобы возвратить перемещающийся элемент 4 в неустойчивое состояние.

Независимо от того, какой вариант выбран, устройство согласно изобретению дает возможность обнаружить вскрытие измерительного прибора автоматически, даже если электрическое питание на устройство на мгновение прервано, и реализует это при малой стоимости. Кроме того, такое устройство может быть выполнено с использованием элементов, легко приспособленных из коммерчески доступных компонентов.