Устройство для контроля динамических характеристик якоря электромагнитного реле Советский патент 1984 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к иэмерительной технике и может быть широко использовано для контроля динамичес ких характеристик (хода, скорости и ускорения) Якоря электромагнитных реле в процессе производства, а так при их вход-ном контроле. Известны устройства контроля ход якоря электромагнитных реле с испол зованием различных типов датчиков перемещения l - 7 , сравнивакщег устройства S , а также устройства контроля, основанные на изменении формы прямоугольных импульсов при и прохождении через обмотку электрома нита, причем контроль осуществляетс подсчетом количества этих импульсов полученных при усилении и ограничен отрицательной части выходных импуль сов 9 и Ю . Однако известные устройства либо сложны при реализации, либо не обеспечивают требуемые точность контроля и уровень автоматизации. Кроме того, ни одно из известных устройств не позволяет определить такие важные динамические характеристики как скорость и ускорение якоря элект ромаг-нитных реле. В настоящее время в процессе производства электромагнитных реле рассматриваемые динамические характерис тики практически не контролируются, хотя они обуславливают более 73% отказов всех узлов реле. Известно также устройство контрол динамических характеристик электромагнита, основанное на снятии осциллограмм. В данном устройстве якорь контролируемого электромагнита механически связан с преобразователем, выполненHtJM в виде траверсы, поворачивакяцей одним концом катушку электромагнитного механизма и воздействующей другим концом на движок реохорда, изменяя тем-самым его сопротивление. При срабатывании электромагни та на зажимах электромагнитного механизма возникает напряжение, пропорциональное скорости движения якоря. С реохорда снимают напряжение, пропорциональное ходу якоря. Все полученные напряжения поступают в блок регистрации, в качестве которого использован электронный осциллограф, позволяющий снимать осциллограммы динамических характеристик электромагнита ll| . Указанное устройство определяет динамические характеристики приближенно и не обеспечивает требуемую точность контроля, кроме того имеет низкую надежность, сложно для практической реализации, имеет низкий уровень автоматизации, а также трудность обработки полу-ченной информации о контролируегиых характеристиках Цель изобретения - повьшление точности, достоверности и автоматизации процесса контроля. Поставленная цель достигается,тем, что устройство для контроля динамических характеристик якоря электромагнитного реле, содержащее преобразователь и блок регистрации, снабжено измерителем емкости, блоком вычисления индуктивности, счетно-решающим блоком и усилителем, а преобразователь выполнен в виде колебательного контура, предназначенного для установки с обеспечением магнитной связи с обмоткой контролируемого, реле и электрически связанного через усилитель с блоком вычисления индуктивности, выход которого присоединен к входу счетно-решающего блока, соединенного выходом с входом блока регистрации, причем к блоку вычисления индуктизности подключен, выход измегрителя емкости, электрически связанного с выводами для подключения обмотки контролируемого реле. На фиг.1 изображена блок-схема предлага емого устройства для контро-ля динамических характеристик якоря электромагнитного реле/ на фиг.2 то же, структурная схема, на фиг.З структурная схема счетно-решающего блока ь Устройство содержит колебательный контур 1, усилитель 2, измеритель 3 емкости, блок 4 вычисления индуктивности, счетно--решающий блок 5, блок 6 регистрации. Колебательный :онтур 1 состоит из параллельного соединения емкости С и катушки индуктивности L (Ю витков проводника, намотанных на изоляционный стержень, например полиэтиленовый). Блок 4 вычисления индуктивности содержит блоки 7 и 8 умножения и блок 9 деле шя, позволяющие вычислить индукТ1 вность L (i по формуле / iWf b(t).-,: где I Ш - частота электромагнитного C(t)-- егфсость обмотки электромагI нитного реле, Ьля определения емкости С (t) испольЬуется измеритель 3 емкости {например,. Е8-4), позволяюЕЩй измарать . ем кость в процессе ее изменения. Счетно-решающий блок состоит из блоков 10-14 установки коэффициентов передачи блоков 15-26 умножения инверторов 27-30, сумматоров 31-34, блоков 35-37 деления и дифференцирующих усилите.лей 38 и 39, позволяющих реализовать алгоритмы . eq LltvT BJ-fe tK Vltl x(-tV fi-bW) Lec Liivar «l4 ) игьш- з - (t) . VCf) , a f) - ход, скорость и уск рение якоря электрома нитного реле, соответ ственно. L(t) - сигнал, характеризую щий изменение индукг тивностй реле во вре . мени/ L.(t),) - первая и вторая прои водные от bit) , соот ветственно, k 3fU8Sw 2 eeoCO с геРмш(11в5+б бо d-2gew Шц - абсолютная магнитная проницаемость воздуха, 5 - площадь магнитного потока в зазоре, 60.- общее число витков обмотки, - магнитная проводимость по токов рассеяния на единицу длины магнитной цепи/ 6 - длина магнитной цепи; бд - расстояние от оси вращения якоря до середины-рабочего воздушного зазора магнитное сопротивление железа магнитопровода §(j - начальный рабочий воздушный 3 аз ор, Конструктивно счетно-решающий бло и-блок вычисления индуктивности выполнены из отдельных типовых ,блоков позволяющих реализовать функции.сло жения,, умножения, деления, дифференцирования и инверсии и объединенных в стойку; В качестве блока регистрации возможно применение печатающего устройства, самописца, электронного осциллографа и других устройств. Устройство работает следующим образом. Параллельно с обмоткой 40 контро лируемого электромагнитного реле 41 устанавливают колебательный контур 1, так как основной целью является измерение частоты электромагнитного поля, возникающего в обмотке электромагнитного реле при подаче питани Фиксация колебательного контура 1 относительно обмотки 40 может осуществляться произвольным способом, при этом необходимо обеспечить лишь взаимную параллельность контура и обмотки. При подаче питания на обмотку реле в ней, как отмечалось, создается электромагнитное поле определенной частоты, которая определяется индуктивностью реле и емкостью его обмотки. Изменение этих реактивных параметров, в частности индуктивности при работе реле приводит к изменению частоты электромагнитного поля. С колебательного контура, имеющего магнитную связь с обмоткой электромагнитного реле, снимают электрический сигнал, характеризующий изменение индуктивности реле в течение времени срабатывания.Снимаемый сигнал подается на вход усилителя 2. Форма сигнала, передаваемого с контура в усилитель, показана на фиг.2. Усиленный сигнал поступает в блок 4 вычисления индуктивности, на вход которого также подается сигнал C(t) , вьщаваемый измерителем емкости, электрически связанным через выводы электромагнитного реле с его обмоткой. Схема соединения показана на фиг,2. Получаемый в блоке 4 вычисления индуктивности сигнал Lit) поступает в счетно-решакиций блок 5, где происходит его числовая обработка. Из счетно-решающего блока 5 информация о динамических характеристиках x(tl, V(t) , alt) контролируемого электромагнитного реле поступает в блок 6 регистрации, выдающий результат контроля. Экспериментальная проверка предлагаемого устройства показала простоту его аппаратурной реализации и высокую степень автоматизации процесса контроля. Возможно использование предлагаемого устройства для контроля динамических характеристик, связанного с якорем подвижного контакта электромагнитных реле, и при входном контроле реле без вскрытия их кожуха. Таким образом, технико-экономический эффект заключается в том, что предлагаемое устройство для контроля динамических характеристик якоря электромагнитного реле позволяет обеспечить возможность получения динамических характеристик (хода, скорости и ускорения) якоря, повысить точность и достоверность результатов контроля, повысить надежность электромагнитных реле,: повысить, процент выхода годных изделий, повысить уровень автоматизации процесса контроля, кроме того обеспечить возможность контроля динамических характеристик связанного с якорем подвижного контакта электромагнитных реле, а также проводить контроль без вскрытия кожуха реле, обеспечить простоту аппаралурнбй реализации.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯКОРЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕ, содержащее преобразователь и блок регистрации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, достоверности и автоматизации процесса контроля, оно снабжено измерителем емкости, блоком вычисления индуктивности, счетно-решающим блоком и усилителем, а преобразователь выполнен в виде колебательного контура, предназначенного Для установки с обеспечением магнитной связи с обмоткой контролируемого реле и электрически связанного через усилитель с блоком вычисления индуктивности, выход которого присоединен к входу входу счетно-решгиощего блока, соединенного выходом с входом блока регистрации, причем к блоку вычисления индуктивности подключен выход измерителя емкости, электрически связанного с выводами для подключения обмотки контролируемого реле.