Устройство для измерения глубины погружения оборудования Российский патент 2018 года по МПК G01B7/02 B63B21/66 

Область техники, к которой относится заявленное изобретение.

Изобретение относится к блокам для подъема и спуска оборудования с помощью тросовых лебедок при измерении глубины погружения оборудования. Получение данных с определенной погрешностью.

Уровень техники

Из уровня техники известен измеритель длины протяженных изделий, RU 141 305 U1, G01B 5/02, 27.05.2014, представляющим собой корпус в виде пространственной рамы и содержащем входное окно для захода измеряемого изделия, выходное окно для выхода и спрямления выходящего с измерителя изделия, направляющий аппарат, измерительный узел, состоящий из шкивов, кольцевого полотна, поджимной механизм, выполненный в виде свободного, механического, пневматического, гидравлического или электромагнитного прижима, как минимум, один датчик и счетчик, отличающийся тем, что поджимной механизм расположен сверху и снизу измеряемого изделия и/или по его боковым сторонам, а измерительный узел содержит натяжитель кольцевого полотна и поддерживающие ролики.

Из уровня техники известно устройство фиксации буксируемой линии на барабане буксирной лебедки, RU 2351501, B63B 21/66, опубл. 10.04.2009, содержащее измерительный прибор, включающий блоки измерительных датчиков, устанавленные через определенные промежутки по длине линии в соответствии с заданными горизонтами траления буксируемой линии в толще воды. Корпуса блоков по ширине и толщине соответствуют размерам обтекателей и не вносят существенных искажений в гидродинамические характеристики буксируемой линии. Для обеспечения возможности использования буксируемой линии на судах различной конструкции и водоизмещения без специального дооборудования судна, уменьшения площади занимаемого палубного пространства и сокращения времени постановки/выборки буксируемой линии все ее оборудование размещено в контейнере, в котором, кроме отсека для размещения оборудования буксируемой линии, предусмотрен приборный отсек для размещения аппаратуры сбора и обработки измерительной информации.

Из уровня техники известно устройство измерения длинномерных материалов, RU 1463224, G01B 5/04, 10.10.2014, содержащее корпус, на одних противоположных сторонах которого закреплены направляющие элементы, на других противоположных сторонах корпуса закреплена ось с подвижно установленным поддерживающим роликом, поворотная рамка, подвижно установленная в корпусе, счетчик, измерительный датчик, закрепленный на поворотной рамке, выход которого соединен с входом счетчика, мерное колесо, подвижно установленное в поворотной рамке и выполненное с отверстиями на боковой плоскости, размещенными по концентрической окружности мерного колеса, прижимную пружину, закрепленную одним концом на поворотной рамке, а другим концом - на корпусе, при этом дополнительно содержит, по крайней мере, один датчик наличия материала и, по крайней мере, один датчик верхнего положения, установленные на корпусе, причем выходы датчиков соединены с входом счетчика, пластину датчика наличия материала, закрепленную на поворотной рамке, фиксатор и, по крайней мере, одно дополнительное отверстие, выполненное в корпусе для регулирования натяжения прижимной пружины, а также содержит, по крайней мере, один поддерживающий ролик, по крайней мере, один измерительный датчик, причем отверстия в мерном колесе выполнены, по крайней мере, на одной боковой плоскости.

Из уровня техники также известно устройство измерения длины (варианты) и способ его использования (варианты), RU 2382328, G014B 3/00, G01L 5/04, опубл., 20.02.2010, Устройство измерения длины, содержащее корпус, на котором размещено мерное колесо, и счетчик, причем корпус выполнен в виде пространственной прямоугольной конструкции, на коротких сторонах которой закреплены направляющие втулки, на оси, закрепленной в длинных сторонах корпуса, подвижно закреплен поддерживающий ролик, введена поворотная рамка, выполненная в виде прямоугольной конструкции с рукояткой, поворотная рамка подвижно закреплена на верхней части корпуса, в длинных сторонах поворотной рамки подвижно закреплено мерное колесо, мерное колесо выполнено с насечкой по образующей поверхности и с отверстиями на боковых плоскостях, размещенными по концентрической к образующей поверхности окружности, введены датчики, закрепленные в длинной стороне поворотной рамки, введена пружина для прижима мерного колеса к материалу, пружина одним концом закреплена на длинной стороне поворотной рамки, а другим - на длинной стороне корпуса.

Сущность заявленного изобретения

Задачей, решаемой заявленным изобретением является создание мобильного всепогодного долговечного устройства для измерения глубины погружения оборудования позволяющее в процессе подъема или спуска оборудования с помощью тросовых лебедок измерять точно глубину погружения оборудования.

Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении надежности устройства и в увеличении времени работы устройства без сервисного обслуживания.

Технический результат достигается за счет того, что устройство для измерения глубины погружения оборудования состоит из счетного и монтажного блоков, соединенных коммуникационным кабелем, при этом счетный блок выполнен в герметичном и противоударном корпусе и содержит аккумуляторы с платой защиты аккумуляторов, понижающе-повышающий преобразователь напряжения, счетчик импульсов, кнопки управления, дисплей с подсветкой и сирену, а монтажный блок состоит из двух симметричных щек, шкива закрепленного между ними и крепежного элемента, при этом на боковой поверхности шкива закреплено по меньшей мере три магнита и в отверстии на щеке монтажного блока установлен на плате сдвоенный датчик Холла, при этом, на щеке монтажного блока выполнен разъем для присоединения коммуникационного кабеля к с двоенному датчику Холла, причем вокруг разъема выполнена защита разъема, для исключения механических повреждений при эксплуатации, при этом выход 1 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 1 счетчика импульсов, а выход 2 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 2 счетчика импульсов.

В частном случае реализации заявленного технического решения коммуникационный кабель выполнен четырехжильным и обеспечивает передачу сигнала со сдвоенного датчика Холла на расстояние до 50 метров.

Краткое описание чертежей

Детали, признаки, а также преимущества заявленного технического решения следуют из нижеследующего описания вариантов реализации заявленного технического решения с использованием чертежей, на которых показано:

Фиг. 1 – Общий вид изделия.

Фиг. 2 – Расположение элементов в коробке (без разъемов).

Фиг. 3 – Защитные накладки и расположение разъема

Фиг.4 – Расположение элементов на крышке

Фиг.5 – Расположение модуля датчиков.

Фиг.6 – Электрическая блок-схема.

На фигурах цифрами обозначены следующие позиции:

1– корпус счетного блока; 2 – дисплей с подсветкой; 3 – счетчик импульсов СИ-30; 4 – кнопки управления; 5 – преобразователь напряжения; 6 – плата защиты аккумуляторов; 7 – аккумуляторы; 8– монтажный блок; 9 – защита датчика и провода; 10 – сдвоенный датчик Холла; 11 – разъем питания; 12 – коммуникационный кабель; 13 – нижняя часть счетчика импульсов СИ-30; 14 – шкив монтажного блока; 15 – разъем датчика и провода; 16 – крышка счетного блока; 17 – верхняя часть счетчика импульсов СИ-30; 18 – сирена; 19 – магниты, закрепленные в шкиве; 20 – плата со сдвоенным датчиком Холла;

Раскрытие изобретения

Комплект оборудования “Блок-счетчик” предназначен для измерений длины вытравленного кабеля и подачи сигнала.

Блок-счетчик состоит из счетного и монтажного блоков, соединенных коммуникационным кабелем (12).

Счетный блок выполнен в корпусе (1) с крышкой (16). Счетный блок выполнен герметичным и противоударным. Счетный блок способен сохранять функциональность при сильных механических воздействиях за счет толщины стенок и формы прочного корпуса. Корпус (1) выполнен в виде параллелепипеда с усиленными углами, не допускающими деформации корпуса в поперечной и продольной осях. В корпусе (1) счетного блока размещены аккумуляторы (7) для обеспечения автономного питания в течение 10-40 часов, плата защиты аккумуляторов (6), понижающе-повышающий преобразователь напряжения (5), позволяющий питать блок-счетчик постоянным напряжением от 3 до 33 Вольт, и нижняя часть (13) счетчика импульсов СИ-30. Разделение на верхнюю и нижнюю части выполнено для возможности обслуживания счетчика импульсов без демонтажа. При этом на крышке (16) счетного блока расположены кнопки управления (4), дисплей с подсветкой (2), сирена (18), срабатывающая при запрограммированной длине вытравленного кабеля для предупреждения аварийных ситуаций и верхняя часть (17) счетчика импульсов СИ-30. Счетчик импульсов СИ-30 является основным элементом счетного блока и находится в квадратурном режиме, принимает сигналы от сдвоенного датчика Холла (10), и в зависимости от направления вращения, интерпретирует сигналы как прямой или обратный счет.

Для сброса текущих показаний счетчика на корпусе присутствует кнопка сброса. Присутствующее на счетчике импульсов реле позволяет использовать сирену в качестве предупредительного сигнала на заданной длине измеряемого объекта. Также реализована функция подачи предупредительного сигнала вручную.

Монтажный блок состоит из двух симметричных щек, шкива (14) закрепленного между ними и крепежного уха. Ухо разъёмное от одной из щек, для установки троса. На боковой поверхности шкива (14) закреплены магниты (19). Минимальное количество магнитов, расположенных на боковой поверхности шкива равно трем, данное количество необходимо для предотвращения ошибки считывания направления. В отверстии на щеке монтажного блока установлен на плате (20) сдвоенный датчик (10) Холла. Магниты обеспечивают срабатывание сдвоенного датчика Холла. При этом на щеке монтажного блока выполнен разъем (15) для присоединения коммуникационного кабеля (12) к с двоенному датчику Холла (10). Вокруг разъема (15) выполнена защита (9) разъема, для исключения механических повреждений при эксплуатации.

При протягивании кабеля через монтажный блок (8) шкив (14) блока вращается и магниты, закрепленные на шкиве (14), обеспечивают срабатывание датчика (10) Холла, импульсы которого поступают на счетный блок через коммуникационный кабель (12). Далее счетчик, используя заранее заложенный коэффициент, преобразует импульсы в расстояние, пройденное измеряемым объектом. Текущая длина измеряемого объекта, в частности троса или кабеля, отображается на дисплее с подсветкой для возможности работы в темное время суток.

Кабель четырехжильный коммуникационный (12). Обеспечивает передачу сигнала со сдвоенного датчика Холла, расположенного на монтажном блоке, на счетный блок на расстояние до 50 метров. При этом выход 1 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 1 счетчика импульсов СИ-30, а выход 2 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 2 счетчика импульсов СИ-30. Счетчик импульсов СИ-30 в свою очередь соединен с сиреной, а также с аккумуляторами или с сетевым блоком питания, подключенным через разъем (11) к источнику тока.

Использование модульной конструкции имеет в данном случае несколько преимуществ:

• В случае изменения требований к оборудованию, замена модуля менее трудозатратна, чем полная замена всей системы.

• Диагностика выхода из строя определенного модуля не составляет большой сложности, в отличие от диагностики электронных компонентов.

• Монтаж-демонтаж модулей возможно осуществить без паяльного оборудования и в полевых условиях.

• Большинство использованных модулей серийного производства. Что обеспечивает упрощение серийного производства, а также легкость замены аналогами и возможность производства линии оборудования для выполнения разных целевых задач, без чрезмерного расширения и усложнения производства.

• Прибор реализован в виде двух прототипов, прошедших испытания в полевых условиях.

Изобретение относится к блокам для подъема и спуска оборудования с помощью тросовых лебедок при измерении глубины погружения оборудования. Устройство состоит из счетного и монтажного блоков, соединенных коммуникационным кабелем. Счетный блок содержит аккумуляторы с платой защиты аккумуляторов, понижающе-повышающий преобразователь напряжения, счетчик импульсов, кнопки управления, дисплей с подсветкой и сирену. Монтажный блок состоит из двух симметричных щек, шкива, закрепленного между ними, и крепежного элемента, при этом на боковой поверхности шкива закреплено по меньшей мере три магнита и в отверстии на щеке монтажного блока установлен на плате сдвоенный датчик Холла. На щеке монтажного блока выполнен разъем для присоединения коммуникационного кабеля к сдвоенному датчику Холла. Вокруг разъема выполнена защита. Выходы сдвоенного датчика Холла соединены со входами счетчика импульсов. Технический результат – повышение надежности устройства, увеличение времени работы устройства без сервисного обслуживания. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Устройство для измерения глубины погружения оборудования состоит из счетного и монтажного блоков, соединенных коммуникационным кабелем, при этом счетный блок выполнен в герметичном и противоударном корпусе и содержит аккумуляторы с платой защиты аккумуляторов, понижающе-повышающий преобразователь напряжения, счетчик импульсов, кнопки управления, дисплей с подсветкой и сирену, а монтажный блок состоит из двух симметричных щек, шкива, закрепленного между ними, и крепежного элемента, при этом на боковой поверхности шкива закреплено по меньшей мере три магнита и в отверстии на щеке монтажного блока установлен на плате сдвоенный датчик Холла, при этом, на щеке монтажного блока выполнен разъем для присоединения коммуникационного кабеля к сдвоенному датчику Холла, причем вокруг разъема выполнена защита разъема, для исключения механических повреждений при эксплуатации, при этом выход 1 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 1 счетчика импульсов, а выход 2 сдвоенного датчика Холла соединен с входом 2 счетчика импульсов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что коммуникационный кабель выполнен четырехжильным и обеспечивает передачу сигнала со сдвоенного датчика Холла на расстояние до 50 метров.