Устройство для сигнализации о состоянии контролируемого объекта Советский патент 1984 года по МПК G08B23/00 

Изобретение относится к виброизмерительной технике, предназначено для сигнализации о состоянии контролируемого объекта и может быть использовано для непрерывного контроля уровня вибрации и защиты от развития аварийной ситуации контролируемого объекта, например, газотурбинных двигателей компрессорных станций магистральных газопроводов. Известно устройство для сигнализа ции о состояние контролируемого объекта, содержащее вибропреобразователь, усилители, ключ, исполнительный блок L1 1. Известное устройство характеризуется низкой надежностью из-за отсутствия контроля вибропреобразователей и всего устройства в целом. . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сигнализации о состоянии контролируемого объекта, содержащее вибропреобразователь, выход которого соединен с первым входом контрольног коммутатора, первый выход которого подключен к входу преобразователя сигналов, выход которого объединен с вторым выходом контрольного коммутатора и соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен с первым входом блока блокиров ки, с первым выходом блока контроля и через блок задержки подключен к первому входу исполнительного блока, источник опорного напряжения, выход которого соединен с вторьм входом контрольного коммутатора, третий выход которого подключен к входу блока контроля, второй выход которого соединен с вторым входом исполнительного блока и с третьим входом контроль ного коммутатора, четвертый выход ко торого подключен к второму входу бдо ка блокировки, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, источник контрольного напряжения, вы ход которого подключен к четвертому входу контрольного коммутатора, пяты выход которого соединен с третьим вхо дом блока сравнения, шестой выход контрольного коммутатора подключен к входу вибропреобразователя .2У, Известное устройство характеризуется низкой надежностью, которая обу словлена тем, что отсутствует периодическая проверка исправности устрой i AS2 ства Е: интервалах между аварийными ситуациями. Цель изобретения - повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сигнализации о состоянии контролируемого o6.tекта, содержащее вибропреобразователь, выход которого соединен с первым входом контрольного коммутатора, первый выход которого подключен к входу вибропреобразователя, источник контрольного напряжения, выход которого соединен с вторым входом контрольного коммутатора, второй выход которого подключен к входу преобразователя сигналов, выход которого соединен с первым входом первого блока сравнения, выход которого соединен с входом блока задержки, выход которого подключен к первому входу исполнительного блока, блок контроля, выход которого соединен с вторым входом исполнительного блока, источник опорного напряжения, блок блокировки, введены ключ, второй блок сравнения, таймерj элемент ИЛИ, элемент И, одновибратор , третий выход контрольного коммутатора соединен с первым входом второго блока сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход последнего соединен с первым/входом блока блокировки, выход которого подключен к третьему входу исполнительного блока, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, источника опорно-, го нацряжения подключен к второму входу второго блока сравнения и к второму входу первого блока сравнения, в:ыход которого подключен к первому входу блока контроля, выход которого соединен с первым входом элемента И и с входом одновибратора первый выход которого подключен к второму входу элемента И, выход которого соединен с третьим входом контрольного коммутатора и с первым входом ключа, выход которого подключен к входу преобразователя сигналов, выход вибропреобразователя соединен с вторым входом ключа, вь1ход таймера подключен к второму входу бпока контроля , второй выход одновибратора соединен с вторым входом блока блокировки. На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для снгнализащ1н о состоянии контрблируе мого объекта; на фиг. 2 - преобразователь сигналов; на фиг. 3 - исполнительный элемент; на фиг. 4 - блок блокировки; на фиг. 5 - блок контроля . Устройство содержит вибропреобразователь 1, ключ 2, преобразователь сигналов, блок 4 сравнения, блок 5 задержки, исполнительный блок 6, источник контрольного напряжения, ис . точник 8 опорного напряжения, блок 9 сравнения, элемент ИЛИ 10, контрольный коммутатор 11, блок 12 блокировки, блок 13 контроля, одновибратор 114, элемент И 15, таймер 16. Преобразоватапь 3-сигналов вьшолнен из усилителя 17, фильтра 18, детектора 19. Исполнительный элемент выполнен из усилителя 20, реле 21, ключа 22, элемента ИЛИ 23. . Блок 12 блокировки вьшолнен из элемента И 24, триггера 25, дифферен цирующей цепи 26, элементов НЕ 27 и 28, дифференцирующей цепи 29. Блок 13 контроля вьтолнен из элемента ИЛИ 30 и одновибратора 31. Устройство работает следующим об;разом. Вибропр образователь 1 преобразует механические колебания контролиру емого объекта в электрический сигнал пропорциональньй уровню вибрации с частотой вибрации, который с .выхода вибропреобразователя 1 через ключ 2 поступает на вход преобразователя 3 сигналов и после усиления и детектирования подается на первый вход блока 4 сравнения, на второй вход которого поступает опорное напряжение от источника 8 опорного напряжения. Величина опорного напряжения устанавли вается -равной значению сигнала от преобразователя 3 сигналов при арарийном уровне вибрации контролируемого объекта. В слзгчае превышения сигналом опор ного напряжения с выхода блока 4 сра нения поступает сигнал на входы исполнительного блока 6 через блок 5 задержки и на блок 13 контроля. Сигнал с выхода блока 13 контроля посту пает на вход одновибратора 14. и на вход исполнительного блока 6, блоки руя его на время, которое определя ется по , 1 5 tr - время блокировки исполнительного блока; t - время проверки исправности, равное длительности импульса одновибратора; t - время задержки блока 5 задержки. Исполнительный блок 6 не успевает сработать от сигнала, поступающего с выхода блока 5 задержки. С выхода блока 13 контроля сигнал поступает на один вход элемента И 15, а с неинвертирующего выхода одновибратора 14 - на другой вход элемента И 15, с выхода которого сигнал поступает на управляющие входы контрольного коммутатора 11 и ключа 2. По этому сигналу контрольный коммутатор 11 подключает источник 7 контрольного напряжения к входу вибропреобразователя 1 и преобразователя 3 сигналов. Ключ 2 разделяет цепи контрольного сигнала без разрьгоа электрической цепи между вибропреобразователем 1 и контрольно-сигнальным трактом, состоящим из преобразователя 3 сигналов, блока 4 сравнения, блока 5 задержки и исполнительного блока 6. В случае исправности вибропреобразователя 1 и линий связи сигнал от источника 7 контрольного напряжения через вибропреобразователь 1 поступает на вход блока 9 сравнения, при этом на его выходе устанавливается сигнал логического нуля. Одновременно при исправности контг рольно-сигнального тракта контрольный сигнал, поданный на вход преобразователя 3 сигналов, вызывает срабатывание блока 4 сравнения, сигнал с которого через блок 5 задерж1си поступает на вход исполнительного блока 6, который заблокирован блоком 13 контроля на время t. В этом случае на выходе исполнительного блока 6 устанавливается сигнал логического нуля. Этим достигается полный охват проверкой исправности контрольно-сигнального тракта устройства. Для прохождения сигнала на вход, исполнительного блока 6 И надежной работы устройства необходимо вьшолнить условие t,. где время,необходимое для затухания переходного процесса при переключениях; -время задержки блока задерж ки; -время проверки исправности устройства. Таким образом, при исправности вибропреобразователя 1 и контрольносигнального тракта на входы элемента ИЛИ 10 поступают сигналы логического нуля, которые являются признаком исправности устройства. С выхода элемента ИЖ 10 сигнал логического нуля поступает на блока 12 блокировки, где по истечении времени проверки исправности t„ по переднему фронту сигнала с инвертирующего выхода одновибратора 14 неисправность устройства не фиксируется, сигнал на вы ходе блока 12 блокировки не появляется и по окончании времени t g снимается блокировка исполнительного блока 6 и при наличии аварийного уро ня сигнала на входе преобразователя 3сигналов производится остановка контролируемого объекта. При срабаты вании блока 4 сравнения от контрольного сигнала и по окончании времени проверки исправности t , , когда блок 4сравнения включается от аварийнрго сигнала, блок 13 контроля ,не срабатывает, так как повторный его запуск возможен только по истечении времени tf 45 В случае неисправности вибропре-. образователя 1 или линий связи контрольный сигнал от источника 7 контрольного напряжения не проходит на блок 9 сравнения, и на его выходе . появляется сигнал логической единицы. Аналогично при неисправности контрольно-сигнального тракта на выходе исполнительного блока 6 появляется сигнал логической единиць, который через элемент ИЛИ 10 поступает на вход блока 12 блокировки, который по истечении времёщ проверки исправности t, по переднему фронту сигнала с. инвертирующего выхода одновибратора 14 фиксирует неисправность устройства и блокирует исполнительньй блок 6, предотвращая его ложное срабатывание. При длительных интервалах времени между аварийными сигналами с выхода таймера 16 периодически постудает сигнал на вход блока 13 контроля для проверки исправности устройства. Период следования сигналов с выхода таймера 16 устанавливается для каждого устройства индивидуально; . в зависимости от надежности и состояния контролируемого объекта.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИГНАЛИЗАЦИИ О СОСТОЯНИИ КОНТРОЛИРУЕМОГО ОБЪЕКТА, содержащее вибропреобразователь, выход которого соединен с первым входом контрольного коммутатора, первый выход которого подключен к входу вибропреобразователя, источник контрольного напряжения, выход которого соединен с вторым входом контрольного коммутатора, второй выход которого подключен к входу преобразователя сигналов, выход которого соединен с первым .входом первого блока сравнения, выход .которого соединен с входом блока задержки, выход которого подключен к первому входу исполнительного блока, блок контроля, выход которого соединен с вторым входом исполнительного блока, источник onopilbго напряжения, блок блокировки. отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности устройства, в него введены ключ, второй блок сравнения, таймер, элемент ИЛИ, элемент И, одновибратор, третий выход контрольного коммутатора, соединен с первым входом второго блока сравнения, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход последнего соединен с первым входом блока блокировки, выход которого подключен к третьему входу исполнительного блока, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход источника опорного напряжения подключен к второму входу второго блока сравнения (Л и к второму входу первого блока сравнения, выход которого подключен к первому входу блока контроля, выход которого соединен с первым входом элемента И и с входом одновибратора, первый выход которого подключен к второму входу элемента И, выход которого соединен с третьим входом конт рольного коммутатора и с первым входом ключа, выход которого подключен ij сд к входу лреобразоватёля сигналов, выход вибропреобразователя соединен с вторым входом ключа, выход таймера подключен R второму входу блока контроля, второй выход одновибратора соединен с вторым входом блока блокиров1си.

фие.2

Фс/е.З

30

фиг. 5

Фиг.

3f