СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ О ПРЕВЫШЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ И ПОЯВЛЕНИЯ ЧАСТИЧНЫХ И КОРОННЫХ РАЗРЯДОВ В КОНТРОЛИРУЕМЫХ ЭЛЕМЕНТАХ Российский патент 2024 года по МПК G08B17/06 

Описание патента на изобретение RU2819287C1

Изобретение относится к средствам контроля за ненормальными и предпожарными ситуациями, возникающими в контролируемых элементах, в результате локальных перегревов токоведущих частей электрооборудования и в конструктивных элементах технологического и промышленного оборудования, и может быть использовано в системах сигнализации о превышении максимально допустимой температуры токопроводов, контактных соединений или изоляционных конструкций и материалов в электроустановках различных классов напряжений, в конструктивных элементах технологического и промышленного оборудования, а также для регистрации частичных и коронных разрядов, сопровождающих дефекты изоляции оборудования высокого электрического напряжения.

Известно устройство для раннего выявления запредельного повышения температуры, в корпусе которого вмонтированы микрокапсулы, наполненные огнетушащим газом, при этом в момент нарушения их целостности микрокапсулы производят характерный звук, который обнаруживается с помощью микрофонов (патент US 4309698 А, МПК G08B 17/08, опубликован 05.01.1982).

Известно устройство для оповещения о пожаре, содержащее преобразователь теплового импульса в звуковой сигнал (патент RU 2396602 С2, МПК G08B 17/00, опубликован 10.08.2010).

Оповещающий о пожаре сигнал создается преобразованием теплового импульса пламени начинающегося пожара в звуковой сигнал путем парового микровзрыва чувствительного элемента, выполненного в виде замкнутой герметичной оболочки, заполненной негорючей жидкостью.

При этом производится резкий звуковой хлопок, сравнимый с выстрелом. Резкий звук такого микровзрыва разносится на достаточно большое расстояние и может служить сигналом начинающегося пожара.

Недостатком данных устройств являются ограниченные функциональные возможности, обусловленные невозможностью их многократного использования в системе сигнализации о превышении максимально допустимой температуры в контролируемых элементах из-за сложности процедуры и необходимости замены термоактивирующихся микрокапсул после их однократной активации, а также невозможность регистрации частичных и коронных разрядов, сопровождающих дефекты изоляции оборудования высокого электрического напряжения.

Прототипом является система сигнализации о предпожарных ситуациях, возникающих в результате локальных перегревов электрооборудования (патент RU 2596953 С1, МПК G08B 17/00, опубликован 10.09.2016).

Данная система сигнализации включает газовый датчик, соединенный с регистратором, который подключен к системе подачи сигнала, и полимерный композиционный материал, наносимый на склонные к нагреву участки электрической цепи, имеющий температуру вскрытия в диапазоне 80-200 градусов Цельсия и содержащий внутри легкокипящее вещество.

Основным недостатком прототипа являются его ограниченные функциональные возможности из-за сложности измерений концентрации газообразных продуктов, выделяющихся при разрушении полимерного композиционного материала и высокой инерционности замеров концентрации газообразных продуктов при превышении у контролируемого элемента электроустановки допустимой или ненормальной температуры его нагрева, из-за одноразового использования полимерного композиционного материала, наносимого на склонные к нагреву участки электрической цепи, и, соответственно, необходимости в отключении электрооборудования для их замены, что часто является невозможным в течение продолжительного времени для ответственных и высоковольтных электроустановок, и, кроме того, из-за невозможности его использования в вентилируемых помещениях и на открытом воздухе, а также из-за отсутствия возможности регистрации частичных и коронных разрядов, сопровождающих дефекты изоляции электрооборудования высокого электрического напряжения.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей системы сигнализации за счет обеспечения многоразовости работы без отключения электроустановки, технологического или промышленного оборудования, возможности использования, как в закрытых и невентилируемых помещениях, так и в вентилируемых помещениях и на открытом воздухе, селективности и многоуставочности сигнализации при превышении максимально допустимой температуры одного или нескольких контролируемых элементов электроустановки, технологического или промышленного оборудования, а также за счет обеспечения регистрации частичных и коронных разрядов, сопровождающих дефекты изоляции электрооборудования высокого электрического напряжения.

Технический результат достигается тем, что система сигнализации о превышении температуры и появления частичных и коронных разрядов в контролируемых элементах содержит N устройств сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе и устройство регистрации звуковых сигналов, имеющее первый микрофонный блок регистрации звуковых сигналов и второй микрофонный блок регистрации акустического излучения на ультразвуковых частотах, при этом каждое устройство сигнализации о превышении температуры акустически соединено с первым микрофонным блоком и содержит кодирующую профилированную рабочую поверхность, на которую нанесены элементы сигнализации, и U-образную биметаллическую пластину, имеющую активную и пассивную части, причем каждое устройство сигнализации о превышении температуры выполнено с возможностью осуществления преобразования в закодированный модулированный по времени сигнал определенной звуковой частоты механического движения, нагреваемой от поверхности контролируемого элемента, U-образной биметаллической пластины, последовательно проходящей и зацепляющей свободным концом своей активной части, под действием изгибающего момента и пружины, элементы сигнализации, нанесенные на кодирующей профилированной рабочей поверхности, при превышении заданного порога температуры контролируемого элемента, при этом устройство регистрации звуковых сигналов выполнено с возможностью регистрации указанного закодированного сигнала механических колебаний активной части U-образной биметаллической пластины посредством первого микрофонного блока и регистрации акустического излучения от частичных и коронных разрядов посредством второго микрофонного блока, причем устройство регистрации звуковых сигналов выполнено также с возможностью выявления устройств сигнализации о превышении температуры, издающих соответствующий, модулированный по времени, звуковой сигнал с соответствующей тому или иному устройству сигнализации звуковой частотой, и выявления возникновения порогового уровня акустического сигналов частичных и коронных разрядов в окрестности контролируемого элемента, отправки полученной сигнальной информации о превышении температуры и появлении частичных и коронных разрядов во внешнюю информационную сеть.

При этом устройство регистрации звуковых сигналов содержит последовательно соединенные блок частотных фильтров, многоканальный аналогово-цифровой преобразователь, микроконтроллер, блок приема-передачи данных, который соединен с внешней информационной сетью, при этом микроконтроллер соединен с блоком памяти и блоком питания, причем первый и второй микрофонные блоки соединены с блоком частотных фильтров и расположены рядом с контролируемым элементом.

При этом каждое устройство сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе имеет n U-образных биметаллических пластин различной толщины и ширины.

При этом в каждом устройстве сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе кодирующая профилированная рабочая поверхность с элементами сигнализации выполнена на отогнутой конечной части основания устройства сигнализации, причем пассивная часть каждой U-образной биметаллической пластины жестко закреплена на основании, а активная часть каждой U-образной биметаллической пластины имеет свободный конец, выполненный с возможностью взаимодействия, под действием изгибающего момента и пружины, с элементами сигнализации, нанесенными на кодирующей профилированной рабочей поверхности, при превышении заданного порога температуры контролируемого элемента, издавая при этом соответствующий звуковой сигнал.

При этом элементы сигнализации кодирующей профилированной рабочей поверхности выполнены в виде или выступов, или борозд, или отверстий.

При этом каждая U-образная биметаллическая пластина снабжена пружиной, закрепленной между пассивной и активной частями биметаллической пластины.

При этом на активной части каждой U-образной биметаллической пластины закреплен элемент ее повторного взведения.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг. 1, фиг. 2).

На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема предлагаемой системы сигнализации о превышении температуры и появления частичных и коронных разрядов в контролируемых элементах.

На фиг. 1 обозначены:

11…1N - устройства сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе;

2 - устройство регистрации звуковых сигналов;

3 - первый микрофонный блок (ПМБ) регистрации звуковых сигналов;

4 - блок частотных фильтров (БЧФ);

5 - многоканальный аналогово-цифровой преобразователь (МАЦП);

6 - микроконтроллер (МК);

7 - блок приема-передачи данных (БППД);

8 - блок памяти (БП);

9 - блок питания (БлП);

10 - внешняя информационная сеть (ВС);

11 - второй микрофонный блок (ВМБ) регистрации акустического излучения на ультразвуковых частотах;

12 - контролируемый элемент (электроустановки, технологического и промышленного оборудования, изоляции оборудования высокого электрического напряжения).

На фиг. 2 изображено устройство сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе.

На фиг. 2 обозначены:

13 - основание;

14 - отогнутая конечная часть основания;

15 - кодирующая профилированная рабочая поверхность;

16 - элементы сигнализации;

17 - U-образная биметаллическая пластина;

18 - пассивная часть U-образной биметаллической пластины;

19 - активная часть U-образной биметаллической пластины;

20 - свободный конец активной части U-образной биметаллической пластины;

21 - пружина;

22 - элемент для повторного взведения активной части U-образной биметаллической пластины.

Система сигнализации о превышении температуры и появления частичных и коронных разрядов в контролируемых элементах (фиг. 1), содержит N устройств (11…1N) сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе 12 и устройство 2 регистрации звуковых сигналов, имеющее первый микрофонный блок 3 регистрации звуковых сигналов и второй микрофонный блок 11 регистрации акустического излучения на ультразвуковых частотах. Первый 3 и второй 11 микрофонные блоки расположены рядом с контролируемым элементом 12.

Каждое устройство (11…1N) сигнализации расположено в прямой видимости от устройства 2 регистрации звуковых сигналов или за небольшим препятствием, не блокирующим полностью прохождение звукового сигнала и, тем самым, акустически соединено с первым микрофонным блоком 3.

Второй микрофонный блок 11 регистрации акустического излучения на ультразвуковых частотах расположен в прямой видимости или за небольшим препятствием по отношению к устройствам (11…1N) сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе 12.

Каждое устройство (11…1N) сигнализации содержит кодирующую профилированную рабочую поверхность 15, на которую нанесены элементы 16 сигнализации, и U-образную биметаллическую пластину 17, имеющую активную 19 и пассивную 18 части (фиг. 2).

Каждое устройство (11…1N) сигнализации выполнено с обеспечением возможности механического колебания со звуковой частотой активной части 19 U-образной биметаллической пластины, издающей, при превышении заданного порога температуры в контролируемом элементе 12 электроустановки, технологического и промышленного оборудования, соответствующий, модулированный по времени, закодированный звуковой сигнал определенной частоты при ее взаимодействии с элементами 16 сигнализации, и преобразования в, модулированный по времени и с определенной для данного устройства сигнализации звуковой частотой, закодированный сигнал указанных механических колебаний активной части 19 U-образной биметаллической пластины.

Устройство 2 регистрации звуковых сигналов (фиг. 1) выполнено с возможностью регистрации закодированного сигнала указанных механических колебаний активной части 19 U-образной биметаллической пластины посредством первого микрофонного блока 3.

Устройство 2 регистрации звуковых сигналов выполнено также с возможностью регистрации акустического излучения от частичных и коронных разрядов посредством второго микрофонного блока 11.

Устройство 2 регистрации звуковых сигналов выполнено также с возможностью выявления устройств (11…1N) сигнализации о превышении температуры, издающих соответствующий, модулированный по времени, звуковой сигнал с соответствующей тому или иному устройству сигнализации звуковой частотой.

Устройство 2 регистрации звуковых сигналов выполнено также с возможностью выявления возникновения порогового уровня акустического сигналов частичных и коронных разрядов в окрестности контролируемого элемента.

Устройство 2 регистрации звуковых сигналов выполнено также с возможностью отправки полученной сигнальной информации о превышении температуры и появлении частичных и коронных разрядов во внешнюю информационную сеть 10.

Устройство 2 регистрации звуковых сигналов содержит последовательно соединенные блок 4 частотных фильтров, многоканальный аналогово-цифровой преобразователь 5, микроконтроллер 6, блок 7 приема-передачи данных, который соединен с внешней информационной сетью 10.

Микроконтроллер 6 соединен с блоком 8 памяти и блоком 9 питания.

Блок 9 питания соединен с электрической сетью (на фиг. 1 не показана).

Первый 3 и второй 11 микрофонные блоки соединены с блоком 4 частотных фильтров.

Каждое устройство (11…1N) сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе 12 имеет n U-образных биметаллических пластин различной толщины и ширины.

В каждом устройстве (11…1N) сигнализации кодирующая профилированная рабочая поверхность 15 с элементами 16 сигнализации выполнена на отогнутой конечной части 14 основания 13 устройства сигнализации.

Пассивная часть 18 каждой U-образной биметаллической пластины 17 жестко закреплена на основании 13.

Активная часть 19 каждой U-образной биметаллической пластины 17 имеет свободный конец 20.

Свободный конец 20 выполнен с возможностью колебания, после ее взаимодействия с элементами 16 сигнализации, с определенной звуковой частотой, издавая при этом соответствующий звуковой сигнал.

Элементы 16 сигнализации кодирующей профилированной рабочей поверхности 15 могут быть выполнены в виде или выступов, или борозд, или отверстий.

Каждая U-образная биметаллическая пластина 17 снабжена пружиной 21, закрепленной между пассивной 18 и активной 19 частями биметаллической пластины 17.

На активной части 19 каждой U-образной биметаллической пластины 17 закреплен элемент 22 ее повторного взведения.

Таким образом, согласно настоящему изобретению, отличием предлагаемой системы сигнализации является возможность осуществления нового способа определения локальных перегревов токоведущих частей (элементов) электрооборудования и в конструктивных элементах технологического и промышленного оборудования, который основан на преобразовании в закодированный модулированный по времени сигнал определенной звуковой частоты механического движения (срабатывания), нагреваемой от поверхности контролируемого элемента 12, U-образной биметаллической пластины 17, последовательно проходящей и зацепляющей свободным концом 20 своей активной части 19, под действием изгибающего момента и пружины 21, элементы 16 сигнализации (борозды, отверстия или выступы), специально нанесенные на кодирующей профилированной рабочей поверхности 15, при превышении заданного порога температуры контролируемого элемента 12, а также регистрацией указанного сигнала посредством первого микрофонного блока 3 устройства 2 регистрации звуковых сигналов и последующим прохождением данного сигнала через электронные блоки 4, 5, 6, 7, 8 устройства 2 регистрации, для обработки и выявления сработавших устройств (11…1N) сигнализации, а также температуры (порога) их срабатывания, отправки полученной сигнальной информации во внешнюю информационную сеть 10 посредством блока 7 приема-передачи данных.

Также, согласно настоящему изобретению, отличием предлагаемой системы сигнализации является возможность осуществления регистрации акустического излучения (на ультразвуковых частотах от 20 кГц до 100 кГц) от частичных и коронных разрядов, сопровождающих дефекты изоляции электрооборудования высокого электрического напряжения, с помощью второго микрофонного блока 11 и далее, через электронные блоки 4, 5, 6, для обработки, выявления возникновения порогового уровня акустического сигналов и дальнейшей передачей аварийного сигнала во внешнюю сеть 10.

Работа системы сигнализации о превышении температуры и появления частичных и коронных разрядов в контролируемых элементах включает в себя следующие этапы:

1 - инициализация устройства 2 регистрации звуковых сигналов и подготовка в блоке 8 памяти N-мерного массива Мэтал(i,j), соответствующего эталонным модулированным по времени звуковым сигналам соответствующих частот, длительностью [tj-1, tj] от кодирующих профилированных рабочих поверхностей 15 устройств 11…1N сигнализации при превышении температуры, дополнительно обработанным согласно алгоритму быстрого преобразования Фурье (БПФ);

2 - активная часть 19 U-образной биметаллической пластины, взведенная о порог, расположенный на отогнутой конечной части 14 основания, кодирующей профилированной рабочей поверхности 15, под действием температуры превышающей порог срабатывания удлиняется и, при достижении заданного значения температуры, высвобождается и быстро выпрямляется под действием изгибающего момента и направленного действия вспомогательной пружины 21;

3 - свободный конец 20 активной части 19 U-образной биметаллической пластины, задевая элементы 16 сигнализации (или борозды, или отверстия, или выступы), совместно с кодирующей профилированной рабочей поверхностью 15 издает звуковой сигнал w(t, Δt), набор частот которого в последующих этапах проверяется на соответствие температуре срабатывания одной из U-образных биметаллических пластин 17 конкретного устройства 11…1N сигнализации;

4 - сигнал w(t, Δt) принимается первым микрофонным блоком 3 и далее поступает в блок 4 частотных фильтров устройства 2 регистрации звуковых сигналов;

5 - группа сигналов блока 4 частотных фильтров поступает в аналого-цифровой преобразователь 5;

6 - группа сигналов аналого-цифрового преобразователя 5 в виде выборки wa значений принятого сигнала w(t, Δt) за текущий интервал времени [tj-1, tj] поступает в микроконтроллер 6;

7 - выборка wa значений принятого сигнала w(t, Δt) за текущий интервал времени [tj-1, tj] раскладывается согласно алгоритму быстрого преобразования Фурье (БПФ) и преобразуется в N-мерный массив M(i,j), который передается микроконтроллером 6 в блок памяти 8;

8 - получение из блока 8 памяти N-мерного массива из комплексных чисел Мэтал(i,j) и сопоставление с полученным N-мерный массивом из массивом из комплексных чисел M(i,j);

9 - при соответствии значений N-мерного массива из комплексных чисел Мэтал(i,j) и N-мерного массива из комплексных чисел M(i,j), определяется конкретное устройство 11…1N сигнализации превышения температуры и температура срабатывания (срабатывания одной из U-образных биметаллических пластин 17 конкретного устройства);

10 - отправка во внешнюю информационную сеть 10 идентификатора устройства 11…1N сигнализации о превышении температуры блоком 7 приема-передачи данных по соответствующему каналу связи;

11 - обслуживающий персонал посредством, например, изоляционной штанги, повторно взводит активную часть 19 U-образной биметаллической пластины нажатием на элемент 22 после срабатывания устройства 11…1N сигнализации о превышении температуры.

При этом, параллельно с выполнением этапов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, работы устройства 2 регистрации звуковых сигналов производятся следующие операции:

12 - акустический сигнал, вызванный частичным или коронным разрядами, сопровождающих дефекты изоляции электрооборудования высокого переменного электрического напряжения, на частотах от 20 кГц до 100 кГц c(t, Δt) принимается вторым микрофонным блоком 11 и далее поступает в блок 4 частотных фильтров устройства 2 регистрации звуковых сигналов;

13 - группа сигналов блока 4 частотных фильтров поступает в аналого-цифровой преобразователь 5;

14 - группа сигналов аналого-цифрового преобразователя 5 в виде выборки са значений принятого сигнала c(t, Δt) за текущий интервал времени [tj-1, tj] поступает в микроконтроллер 6;

15 - выборка са значений принятого сигнала c(t, Δt) за текущий интервал времени [tj-1, tj] раскладывается согласно алгоритму быстрого преобразования Фурье (БПФ) и преобразуется в N-мерный массив C(i,j);

16 - производится расчет амплитудной составляющей Cai акустического сигнала от частичного и коронных разрядов по частотам, и сравнение с допустимой амплитудой Мдопi на соответствующей частоте (в диапазоне от 20 кГц до 100 кГц);

17 - производится отправка во внешнюю информационную сеть 10 сигнализации о возникновении недопустимого уровня частичных или коронных разрядов по соответствующему каналу связи.

Таким образом, согласно настоящему изобретению, отличием в работе предлагаемой системы является то, что вместо детектирования газа специальным газовым датчиком, испускаемого полимерным композиционным материалом, нанесенным на склонные к нагреву участки электрической цепи и содержащим внутри легкокипящее вещество, используется обнаружение первым микрофонным блоком 3 кодируемого звукового сигнала активной части 19 U-образной биметаллической пластины 17, которая при достижении заданного значения температуры высвобождается и быстро выпрямляется под действием изгибающего момента и направленного действия пружины 21, колеблясь при этом со звуковой частотой и издавая соответствующий звук от элементов 16 сигнализации (борозд, отверстий или выступов) на кодирующей профилированной рабочей поверхности 15.

Также, согласно настоящему изобретению, дополнительной возможностью предлагаемой системы является возможность детектирования частичных и коронных разрядов посредством выявления ультразвука в окрестности контролируемого и имеющего дефекты изоляции элемента высоковольтного электрооборудования, на ультразвуковой частоте 40±5 кГц, при помощи второго микрофонного блока 11, что существенно повышает эффективность обнаружения неисправностей в высоковольтных электроустановках.

Использование изобретения позволит, по сравнению с прототипом, расширить функциональные возможности системы сигнализации за счет обеспечения многоразовости работы устройства сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе электрооборудования, технологического и промышленного оборудования без их отключения, возможности использования, как в закрытых и невентилируемых, так и в вентилируемых помещениях и на открытом воздухе, селективности и многоуставочности сигнализации при превышении максимально допустимой температуры одного или нескольких контролируемых элементов электроустановки, технологического и промышленного оборудования, а также возможности обнаружения частичных и коронных разрядов в окрестности контролируемого и имеющего дефекты изоляции элемента высоковольтного электрооборудования за счет детектирования акустического сигнала (ультразвука) от них на частотах от 20 кГц до 100 кГц.

Похожие патенты RU2819287C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ ПОД РАБОЧИМ НАПРЯЖЕНИЕМ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОСТОЯНИЯ БУМАЖНО-МАСЛЯНОЙ ИЗОЛЯЦИИ КОНДЕНСАТОРНОГО ТИПА ГРУППЫ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ 2008
  • Кужеков Станислав Лукьянович
  • Дегтярев Андрей Александрович
RU2367969C1
УСТАНОВКА ДЛЯ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ОБ ОПАСНОМ СОСТОЯНИИ ЖИДКОЙ ИЗОЛЯЦИИ ВЫСОКОВОЛЬТНОГО МАСЛОНАПОЛНЕННОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ 2010
  • Святых Андрей Борисович
  • Лукьянов Михаил Михайлович
  • Коношенко Александр Владимирович
RU2444023C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ПРОНИКНОВЕНИЯ В ОХРАНЯЕМОЕ ПОМЕЩЕНИЕ 2007
  • Щеглов Михаил Юрьевич
  • Кеменов Игорь Викторович
RU2342707C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НА ВРАЩАЮЩИХСЯ ОБЪЕКТАХ 2004
  • Пугин А.М.
  • Проц Т.В.
  • Загиров А.А.
RU2256889C1
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАРУЧНЫЕ ЧАСЫ 2014
  • Богомолов Алексей Валерьевич
  • Майстров Алексей Игоревич
  • Русскин Алексей Витальевич
  • Драган Сергей Павлович
RU2561228C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ КОНТРОЛИРУЕМОЙ СРЕДЫ 2012
  • Синицын Антон Александрович
  • Синицын Александр Павлович
RU2526586C2
СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТОВ БЕЗ ВОЗМОЖНОСТИ ДОСТУПА К НИМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 2011
  • Моссаковский Сергей Юрьевич
  • Подгорнов Владимир Аминович
RU2464642C2
АКУСТИЧЕСКИЙ ТЕЧЕИСКАТЕЛЬ 2008
  • Потапов Владимир Николаевич
RU2366913C1
Способ звуковой сигнализации и контроля акустического поведения и устройство для его осуществления 1988
  • Гайворонский Виктор Федорович
  • Михалев Александр Козьмич
SU1668993A1
Способ диагностирования электрической изоляции в процессе дистанционного компьютерного мониторинга технологического оборудования 2018
  • Костюков Алексей Владимирович
  • Бойченко Сергей Николаевич
  • Бурда Евгений Александрович
  • Жильцов Валерий Васильевич
RU2709604C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 819 287 C1

Реферат патента 2024 года СИСТЕМА СИГНАЛИЗАЦИИ О ПРЕВЫШЕНИИ ТЕМПЕРАТУРЫ И ПОЯВЛЕНИЯ ЧАСТИЧНЫХ И КОРОННЫХ РАЗРЯДОВ В КОНТРОЛИРУЕМЫХ ЭЛЕМЕНТАХ

Изобретение относится к средствам контроля за ненормальными и предпожарными ситуациями, возникающими в контролируемых элементах. Технический результат заключается в обеспечении возможности работы в помещениях различного типа и возможности непрерывного контроля без отключения контролируемых элементов. Система содержит N устройств сигнализации о превышении температуры (УСПТ) в контролируемом элементе и устройство регистрации звуковых сигналов (УРЗС), имеющее первый микрофонный блок (ПМБ) регистрации звуковых сигналов и второй микрофонный блок (ВМБ) регистрации акустического излучения на ультразвуковых частотах. Каждое УСПТ акустически соединено с ПМБ, содержит кодирующую профилированную рабочую поверхность, на которую нанесены элементы сигнализации, и U-образную биметаллическую пластину, имеющую активную и пассивную части, и выполнено с возможностью осуществления преобразования в закодированный модулированный по времени сигнал определенной звуковой частоты механического движения, нагреваемой от поверхности контролируемого элемента, U-образной биметаллической пластины, последовательно проходящей и зацепляющей свободным концом своей активной части, под действием изгибающего момента и пружины, элементы сигнализации, нанесенные на кодирующей профилированной рабочей поверхности, при превышении заданного порога температуры контролируемого элемента. УРЗС выполнено с возможностью регистрации указанного закодированного сигнала механических колебаний активной части U-образной биметаллической пластины посредством ПМБ и регистрации акустического излучения от частичных и коронных разрядов посредством ВМБ. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 819 287 C1

1. Система сигнализации о превышении температуры и появления частичных и коронных разрядов в контролируемых элементах, характеризующаяся тем, что содержит N устройств сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе и устройство регистрации звуковых сигналов, имеющее первый микрофонный блок регистрации звуковых сигналов и второй микрофонный блок регистрации акустического излучения на ультразвуковых частотах, при этом каждое устройство сигнализации о превышении температуры акустически соединено с первым микрофонным блоком и содержит кодирующую профилированную рабочую поверхность, на которую нанесены элементы сигнализации, и U-образную биметаллическую пластину, имеющую активную и пассивную части, причем каждое устройство сигнализации о превышении температуры выполнено с возможностью осуществления преобразования в закодированный модулированный по времени сигнал определенной звуковой частоты механического движения, нагреваемой от поверхности контролируемого элемента, U-образной биметаллической пластины, последовательно проходящей и зацепляющей свободным концом своей активной части, под действием изгибающего момента и пружины, элементы сигнализации, нанесенные на кодирующей профилированной рабочей поверхности, при превышении заданного порога температуры контролируемого элемента, при этом устройство регистрации звуковых сигналов выполнено с возможностью регистрации закодированного сигнала указанных механических колебаний активной части U-образной биметаллической пластины посредством первого микрофонного блока и регистрации акустического излучения от частичных и коронных разрядов посредством второго микрофонного блока, причем устройство регистрации звуковых сигналов выполнено также с возможностью выявления устройств сигнализации о превышении температуры, издающих соответствующий, модулированный по времени, звуковой сигнал с соответствующей тому или иному устройству сигнализации звуковой частотой, и выявления возникновения порогового уровня акустического сигналов частичных и коронных разрядов в окрестности контролируемого элемента, отправки полученной сигнальной информации о превышении температуры и появлении частичных и коронных разрядов во внешнюю информационную сеть.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что устройство регистрации звуковых сигналов содержит последовательно соединенные блок частотных фильтров, многоканальный аналогово-цифровой преобразователь, микроконтроллер, блок приема-передачи данных, который соединен с внешней информационной сетью, при этом микроконтроллер соединен с блоком памяти и блоком питания, причем первый и второй микрофонные блоки, соединены с блоком частотных фильтров и расположены рядом с контролируемым элементом.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что каждое устройство сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе имеет n U-образных биметаллических пластин различной толщины и ширины.

4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что в каждом устройстве сигнализации о превышении температуры в контролируемом элементе кодирующая профилированная рабочая поверхность с элементами сигнализации выполнена на отогнутой конечной части основания устройства сигнализации, причем пассивная часть каждой U-образной биметаллической пластины жестко закреплена на основании, а активная часть каждой U-образной биметаллической пластины имеет свободный конец, выполненный с возможностью взаимодействия, под действием изгибающего момента и пружины, с элементами сигнализации, нанесенными на кодирующей профилированной рабочей поверхности, при превышении заданного порога температуры контролируемого элемента, издавая при этом соответствующий звуковой сигнал.

5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что элементы сигнализации кодирующей профилированной рабочей поверхности выполнены в виде или выступов, или борозд, или отверстий.

6. Система по п. 4, отличающаяся тем, что каждая U-образная биметаллическая пластина снабжена пружиной, закрепленной между пассивной и активной частями биметаллической пластины.

7. Система по п. 4, отличающаяся тем, что на активной части каждой U-образной биметаллической пластины закреплен элемент ее повторного взведения.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2819287C1

СИСТЕМА ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ О ПРЕДПОЖАРНОЙ СИТУАЦИИ 2015
  • Лесив Алексей Валерьевич
RU2596953C1
СПОСОБ ОПОВЕЩЕНИЯ О ПОЖАРЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 2007
  • Мешков Евгений Евграфович
RU2396602C2
СПОСОБ СБОРА ИНФОРМАЦИИ ОТ ПРОСТРАНСТВЕННО РАЗНЕСЕННЫХ ИСТОЧНИКОВ 2018
  • Горшков Борис Георгиевич
  • Зазирный Дмитрий Владимирович
  • Симикин Денис Евгеньевич
  • Таранов Михаил Александрович
RU2746176C2
US 4309698 A1, 05.01.1982.

RU 2 819 287 C1

Авторы

Лизунов Игорь Николаевич

Даты

2024-05-16Публикация

2023-04-04Подача