Устройство для контроля усилия срабатывания переключателей Советский патент 1984 года по МПК G05B23/02 

Изобретение относится к измерите ной технике и может найти применение д .контроля переключателей по величине у ЛИЯ срабатывания и для их разбраковки Известно устройство для контроля усилия срабатывания переключателей, содержащее блок управления, источни питания, сигнальное устройство, при вод нагружателя и нагружатель в виде диафрагмы.с толкателем на одной ее стороне и с электрическими конта тами на другой стороне, при этом электрические контакты включены в цепь между источником питания и приводом нагружателя tl3. Данное устройство имеет ограниченные функциональные возможности, низкие точность и достоверность. Наиболее близким по технической csинocти к изобретению является устройство, содержащее приводной механизм, связанный через шток с тензометрическим датчиком усилий, установленным с возможностью механическо связи с контролируемым переключателем, формирователь импульсов, первый, элемент Н, триггер, элемент НЕ и блок индикации С2. Однако это устройство не позволяе точно и достоверно измерять усилие срабатывания переключателей, посколь ку в момент срабатывания усилие скач кообразно понижается. Целью изобретения является повыше ние точности и достоверности контроля Поставленная цель достигается тем что в устройство для контроля усилия с|эабатывания переключателей, содержа щее приводной механизм возвратнопоступательного движения, на штоке которого установлен тензометричёский датчик усилий с возможностью воздействия на контролируемый переключател формирователь импульсов, первый элемент И, триггер, элемент НЕ и блок индикации, введены элемент задержки преобразователь напряжение-код, тактовый генератор, первый и второй регистры, первый, второй и третий блок сравнения кодов, второй и третий эле ментаг И, первый, второй и третий эле менты ИЛИ, счетчик, первый и второй задатчики усилий, соединенные кодовыми выходами соответственно с первыми входами второго и третьего блоков сравнения кодов, вторые входы ко торых подключены к выходам первого регистра и к первым входам первого блока сравнения кодов, вторые .входы которогО| подключены к выходам преобразователя напряжение-код и к информационным входам первого регистра, вход обнуления которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, с первым входом третьего элемента ИЛИи с входом обнуления второго регистра. Выходы которого связаны с входами блока индикации, информационный вход преобразователя напряжение-код соединен с выходом тензометрического датчика усилий, а тактовый вход - с первым выходом тактового генератора, второй выход которого связан с первыми входами второго и третьего элементов И, выход третьего элемента И соединен с входом.разрешения записи первого 15егистра и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого связан с входом сброса счетчика, счетный вход счетчика подключен к выходу второго элемента И, подключенного вторым входом к первому выходу первого блока сравнения кодов,второй выход которого подсоединен к второму входу третьего элемента И, выход старшего разряда счетчика подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к входу разрешения записи второго регистра, первый информационный вход которого соединен с выходом первого элеХ1ента И, второй информационный вход - с выходом элемента НЕ, подключенного входом к выходу первого элемента И, первым и вторым входами соединенного с выходами соответственно второго и третьего блоков сравнения кодов, приводной механизм первым и вторым вхо- . дами связан соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, инверсный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а прямой вход через элемент задержки с выходом формирователя импульсов и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в исходное состояние устройства и с вторым входом первого элемента ИЛИ, а вход формирователя импульсов соединен с запускающим входом устройства. На фиг.1 представлена структурная схема пpeдлaгaeмoгo.ycтpoйcтвa нa фиг.2 временная диаграмма работы устройства. Триггер 1 связан с входами приводного механизма 2, представляющего собой сервомеханизм со встроенными усилителями, конечными путевыми выключателями, электродвигателем и преобразователем вращательного движения в поступательное, например в виде винтовой пары. Выходной шток 3 приводного механизма 2 снабжен тензометрическим датчиком 4 усилий, установленным с возможностью воздействия на контролируемый переключатель 5. Выход тензометрического датчика 4 усилий соединен с информационным входом преобразователя б напряжениекод, выходы которого посредством однонаправленной шины К параллельного кода соединены с первыми входами первого блока 7 сравнения кодов и с информационными входами первого регистра 8. Тактовый генератор 9, вырабатывающий две сдвинутых по фазе

на половину периода импульсных последовательностей С 1 и С 2, одним из своих выходов соединен с тактовым входом преобразователя 6 напряжение-код, а другим - с первыми входами элементов И 10 и 11, вторые входы которых подключены к выходам блока 7 сравнения кодов. Выход элемента И 10 соединен со счетным входом счетчика 12, а выход элемента И 11 - с входом разрешения записи регистра Вис одним из входов элемента ИЛИ 13, выход которого подключен к входу сброса счетчика 12, Выходы первого регистра 8 посредством однонаправленной шины М параллельного кода соединены с вторыми входами первого блока 7 сравнения кодов и с первыми входами второго блока 14 сравнения кодов и третьего блока 15 сравнений кодов, другие входы которых посредством однонаправленных ши соответственно А и В параллельного кода подключены к выходам соответственно первого задатчика 16 усилий и второго задатчика 17 усилий, а выходы блоков 14 и 15 сравнения кодов подключены к входам элемента И 18, выход которого подключен к первому информационному входу второго регистра 19, а также через инвертор

20связан с вторым информационным входом второго регистра 19, выходы которого подключены к входам блока

21индикации.

Запускающий вход 22 устройства через формирователь 23 импульсов связан с одним из входов элемента ИЛИ 24 и с входом элемента 25 задержки, выход которого подключен к прямому входу триггера 1. Вход 26 установки в исходное состояние устройства подключен к одному из входов элемента ИЛИ 27 и к другому входу элемента ИЛИ 24, выход которого соединен с другим входом элемента ИЛИ 13 и с входами обнуления регистров 8 и 19, Выход старшего разряда счетчика 12 соединен с входом разрешения записи второго регистра 19 и с другим входом элемента ИЛИ 27, выход которого подключен к инверсному входу триггера 1.

На временной диаграмме, представленной на фиг. 2, показаны выходные сигналы элементов устройства и сигнал запускающего входа 22.

Устройство работает следующим образом /

После включения устройства автомдтически или вручную на ВХОДР 26 вырабатывается сигнал начальной установки, который через элементы ИЛИ 27, 24 и 13 сбрасывает пусковой триггер 1, счетчик 12 и обнуляет первый регистр 8 и второй регистр 19 результата контроля. При этом все элементы, индикации результата выключаются, а приводной механизм 2, если он находился по какой-либо причине не в исходном состоянии, под действием сигнала, поступающего с инверсного выхода пускового триггера 1, возврагдается в исходное состояние, определяемое внутренним конечным путевым выключателем, освобождая место для установки переключателя 5.

Напряжение на выходе тензометри0ческого датчика 4 усилий, а также коды К и М на выходах преобразователя 6 напряжение-код и регистра 8 равны нулю, поэтому сигналы -и на выходах блока 7 сравнения кодов не вырабатываются, тактовые импульсы С 2

5 через элементы И 11 и 10 не проходят. Устройство находится в состоянии ожидания.

При запуске в момент времени Т 1 (фиг. 2) на запускающем входе 22 фор0мируется .сигнал, по переднему фронту которого формирователь 23 импульсов вырабатывает короткий импульс поступающий через элементы ИЛИ 24 и 13 на сброс регистров 8 и 19 и

5 счетчика 12 и запускающий после за:держки в элементе 25 задержки пусковой триггер 1, который снимает с инверсного выхода сигнал возврата приводного механизма 2 в исходное состоя0ние и выдает с прямого выхода сигнал прямого хода приводного механизма 2, который через датчик 4 усилий воздействует на контролируемый переключатель 5. По мере роста усилия, при5лагаемого к переключателю 5, возрастает напряжение на выходе датчика 4 усилий. Преобразователь 6 напряжениекод по сигналам С 1 тактового генератора 9 периодически преобразует

0 это напряжение в цифровой код К. В период между двумя преобразованиями тактовый генератор 9 выдает импульс С 2 на первые входы элементов И 11 и 10. Если код К на выходе преобразователя 6 напряжение-код больше кода

5 М на выходе регистра 8, то разрешающий потенциал с выхода блока 7 сравнения поступает на другой вход элемента И 11, и импульсы С 2 тактового генератора 9 проходят через эле0мент ИЛИ 13 на сброс счетчика 12 и по заднему фронту С 2 перезаписывают код К с выхода преобразователя 6 кед-напряжение в регистр 8, в результате чего значение М принимает макси5мальное к данному моменту значение кода К, т.е. кода усилияСМ К). Увеличение кода в регистре 8 и сброс счетчика 12 происходит до тех пор, пока возрастает усилие. Если при уве0личении усилия вдруг происходит кратковременное его уменьшение, например из-за помехи,то код М с выхода регистра 8 оказывается больше кода К с выхода преобразователя 6 напряжение-код, блок 7 сравнения кодов сиг5налом с выхода кем открывает элемен Н 10 для поступления импульса С 2 с тактового генератора 9 на вход, счетчика 12, величина которого выбра на с запасом такой, чтобы при случай ных уменьшениях усилия счетчик 12 не заполнялся до появления логической, единицы в старшем разряде. Когд Спад усилия прекратится и оно превысит запомненное в регистре 8 значе ние М,счетчик 12 вновь начнет сбрасываться, а .регистр ft принимать возрастающие значения кодов К. Когда в момент времени Т 2 контролируемый переключатель срабатывает, то усилие уменьшается, но максимальное его значение остается запомненным в виде кода М в регистре 8. Импульсы С 2, поступающие через элемент И 10 на счетный вход счетчика 12, в момент времени Т 3 заполняют его до появлеНИН логической единицы на выходе старшего разряда, Этот сигнал через элемент ИЛИ 27 сбрасывает пусковой триггер 1, который реверсирует приводной механизм 2, возвращая его в исходное состояние. Сигнал с выхода счетчика 12 поступает также и на вход разрешения записи результата контроля в регистр 19. Максимальное измеренное усилие в виде кода М срав нивается в блоке 14 сравнения кодов с масимально допустимым его значением в виде кода Л задатчйка 16 и сравнивается в блоке 15 сравнения кодов с минимальным допустимым его значением в виде кода В падатчика 17 усилий. Если , то одновременно на оба входа элемента И 18 поступают логические единицы, и в момент времени Т 3 в регистр 19 записывается сигнал о годности переключателя 5. Этот сигнал поступает в блок 21 индикации до тех пор, пока не постуг пит сигнал сброса. ЕСЛИ или М.В, то на выходе элемента И 18 присутствует логический нуль, а на выходе инвертора 20 логическая единица, свидетельствующая о браке контролируемого переключателя 5. Предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью измер;Гть максимальное значение усилия срабатывания переключателя, а также автоматически производить разбраковку переключателей, что расширяет функциональные возможности устройства и снижает трудоемкость операции контроля, уменьшает число ошибок из-за утомления испытателя. Точность и достоверность устройства повышены за счет того, что происходит постоянное запоминание максимального измеренного значения усилия.

23()

«

25 Ги;

IJl tlT)

Л-ЛJlJг-Jl-JIJLJT-Jl-rL JLJLJLrL JIJIJ-RJTJL Л JLJ-J

3(C2.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УСИЛИЯ СРАБАТЫВАНИЯПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ, содержащее приводной механизм, связанный через шток с тензометрическим датчиком усилий, соединенным механически с контролируемым переключателем, формирователь импульсов первый элемент И, триггер, элемент НЕ..и блок индикации, о т л и ч а юW е е с я тем,что, с целью повышения точности и достоверности контроля, в устройство введены элемент задержки, преобразователь напряжение-код, тактовый генератор, первый и второй регистры, первый, второй и третий блоки сравнения кодов, второй и третий элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, счетчик, первый и второй задатчики усилий, соединенные кодовыми выходами соответственно с первыми входами второго и третьего блоков сравнения кодов, вторые входы которых подключены к выходам, первого регистра и к первым входам первого блока сравнения кодов, вторые входы которого подключены к выходам преобразователя напряжениекод и к информацисчным входам ттервого регистра, вход обнуления которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, с первым входом третьего элемента ИЛИ и с входом обнуления второго регистра, выходы которого связаны с входами блока индикации, информационный вход преобразователя напряжение-код соединен с выходом тензометри{еского датчика усилий, а тактовый вход - с первым выходом тактового генератора , второй выход которого связан с перв(тми входами второго и третьего элементов И, выход третьего элемента 1 соединен с входом разрешения записи первого регистра и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого связан с входом сброса счетчика, счетный вход счетчика подключен к выходу второго элемента И, подключенного вторым входом к первому выходу первого блока сравнения кодов, второй выход которого подсоединен к второму входу третьего элементаО . И,выход старшего разряда счетчика «Л подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к входу разреше-j ния записи второго регистра, первый информационный вход которого соединен с выходом первого элемента И,а второй информациейный вход - с выходом элемента НЕ, подключенного входом к выходу первого / элемента И, первым и вторым входами соединенного с выходами соответственно второго и третьего блоков сравнения кодов, приводной механизм первым и вторым входами связан соответственно с Прямы / и инверсным выходаСАЭ ми триггера, инверсный вход котороо: го соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а прямой вход через элемент задержки - с выходом формирователя импульсов и с первым входом второго элег1ента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в исходное состояние устройства и с вторым входом первого элемента ИЛИ, а вход формирователя импульсов соединен с запускакяцим входом устройства.

7{К7Н)

JTJUTJUI ,

f/.

/2.

/5.2/ -

J1 П П

JLJLJ

rj