Устройство для контроля растворов и провалов контактов электрических аппаратов Советский патент 1984 года по МПК G05B23/02 

11 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматического контроля раствор и провалов контактов магнитных пускателей, контакторов и подобных им электроаппаратов. Известно устройство, содержащее датчик начала и окончания процесса контроля, электромеханический контрольньй механизм, электропривод, датчик перемещения и блок анализа, включающий источник эталонных сигналов , блок сравнения сигналов, блок регистрации величины раствора, блок регистрации величины провала, блок разрешения контроля провала и блок разрешения контроля раствора lj . Однако устройство имеет сложньй электромеханический контрольный меха низм и, как следствие, - невысокую надежность, точность измерения зависит от усилия возвратной пружины кон ролируемого аппарата. Известно также устройство для кон роля параметров электрических контак тов электроаппаратов, содержащее син ронный электропривод, соединенный механически с тензодатчиком, соединенным механически с испытуемым аппаратом, выходом - с входом измерительного усилителя постоянного тока показывающий и регистрирующий приборы, а также логические элементы блок разности, первьй, второй и третий измерители времени, первый восйой пороговые блоки, первый - седьмой ключи, первый - четвертьй блоки памяти, задатчик эталонного времени первый - четвертый формирователи импульсов, первый - шестой триггеры первый и второй элементы И-НЕ, первы и второй резисторы, блок индикации обеспечивающие обработку сигналов тензодатчика и индикацию измеренных параметров 21 . Известное устройство производит измерение и индикацию ряда электромеханических параметров контактных электроаппаратов, в частности усилия Перемещения подвижной системы, и по ИХ изменению - растворов и провалов контактов. Однако известное устройство не обе печивает высокой точности измерения растворов и провалов контактов, слож но и не достаточно надежно. Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства. 9 Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров электрических контактов электроаппаратов, содержащее генератор, элемент И, выходом связанный с входом запуска первого блока регистрации, формирователь импульса, выходом подключе 1ный к входу запуска второго блока регистрации, первый и второй триггеры, введены растровый датчик перемещения подвижной контактной системы, первьй и второй элементы ИЛИ, счетчик импульсов, реверсивный счетчик, первьй и второй задатчики кодов, элемент задержки и блок сравнения кодов, выходом подключенный к информационному входу первого и второго блоков регистрации, выход запуска формирователя импульсов соединен со считывающим входом первого задатчика кодов, а также с входом элемента задержки и единичным входом первого триггера, прямым выходом подключенного к первому входу элемента И, выход которого подключен к считывающему входу второго задатчика кодов, а второй вход подключен к нулевому входу второго триггера и к,выходу последнего разряда счетчика импульсов, счетным входом подключенного к первому выходу генератора, а обнуляющим входом - к выходу первого элемента ИЛИ, пирвьй и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым информационными выходами растрового датчика перемещения подвижной контактной системы, синхронизирующим входом подключенного к второму выходу генератора, третьим выходом присоединенного к синхронизирующему входу формирователя импульса, информационный вход которого подключен к контрольному входу устройства, первый и второй информационные выходы растрового датчика перемещения подвижной контактной системы подключены соответственно к входам прямого и обратного счета реверсивного счетчика, обнуляющий вход которого связан с выходом второго элемента ИЛИ, а выходы всех разрядов - с первыми входами блока сравнения кодов, выходы первого и второго задатчиков кодов подключены к вторым входам блока сравнения кодов, первьй вход второго элемента ИЛИ присоединен к выходу элемента задержки, р1 второй вход - к един1мному выходу второго триггера, а также к нулевому входу первого триггера и к управляющему выходу устройства, а единичный вход второго триггера является входом запуска ycTpoiiCTBa. На фиг. 1 показана функциональная схема устройства} на фиг. 2 - времен ная диаграмма его работы. Устройство содержит контролируемы аппарат 1, растровьй датчик 2 переме щения подв14жной контактной системы, контрольный вход 3 устройства, управ ляющий выход 4 устройства, элемент И первьш триггер 6, формирователь 7 импульса, обмотка 8 контролируемого аппарата, неподвижный контакт 9, подвижный контакт 10, траверса jl, шток 12 с растровой линейкой, генератор 13, первый элемент КПИ 14, сче чик 15 импульсов,второй триггер 16,вто рой элемент 1-ШИ 17,элемент 18 задержки реверсивный счетчик 19,блок 20 сравнения кодов, блоки 21 и 22 регистрации задатчики 23 и 24 кодов, вход запуска устройства 25, формирователь 26 синхронного импульса, элементы И 27, фотоэлементы 28. Устройство работает следующим образом. Контролируемьм аппарат 1 устанавливается в приспособление, обеспечивающее подключение обмотки 8 и непод вижных контактов к соответствующим вьгоодам устройства, а также механическое соприкосновение со штоком 12 с тем, чтобы перемещение контактной системы вызывало бы перемещение штока с растровой линейкой. Перемещение линейки воспринимается фотоэлементами 28, при этом формирователь 26 обеспечивает синхронизацию импульсов а выходные элементы И 27 вьщеляют импульсы в соответствии с направлением движения. Таким образом, растро вьй датчик 2 перемещения вьщает импульсы, синхронные с тактовыми, число которЬЕх на нижнем по схеме .выводе пропорционально перемещению штока вниз, а на верхнем - вверх. Генератор 13 вырабатывает три сдвинутых по фазе последовательности импульсов ТИ1, ТИ2 и ТИЗ (фиг. 2). Для пуска устройства на вход 25 подается запускающий сигнал, триггер 16 опрокидывается и в момент времени Т1 (фиг. 2) вырабатывает сигнал сброса триггера 6 и реверсивного счетчика 19 (через элемент ИЛИ 17), а также подает ток в обмотку 8 контролируемого аппарата 1. Естественно, что при необходимости получения больших токов в обмотке 8 между выходом триггера 16 и управляющим выходом устройства 4 может быть включен согшасующий усилитель (ключ). Траверса 11 контролируемого аппарата I вместе со штоком 12 датчика 2 перемещения перемещается вниз.При этом датчик 2 пе ремещения синхронно с тактовыми импуль ми ТИ1 вырабатывает импульсы, поступающие на вычитающий вход реверсивного счетчика 19, однако этот счетчик удерживается в нулевом состоянии сигналом обнуления, поступающим через элемент ИЛИ 17 с триггера 16. Одновременно импульсы с датчика 2 перемещения через элемент ИЛИ 14 поступают на вход обнуления счетчика 15. Разрядность счетчика 15 выбрана такой, что этот счетчик не успевает заполняться, получая тактовые импульсы ТИЗ на счетный вход в период между двумя импульсами с датчика 2 перемещения, даже при минимальной скорости перемещения штока 12. Поэтому на выходе счетчика 15 при дв1-гжении штока 12 всегда имеется сигнал логического нуля. Таким образом, на оба входа элемента И 5 поступают логические нули, благодаря чему на выходе этого элемента также формируется сигнал логического нуля. В момент времени Т2 контакты 9 и 10 замыкаются,- однако формирователь 7 одиночного импульса не меняет своего состояния на выходе, так как он предназначен для вьщачи импульса, синхронного с ТИ2 и задним фронтом сигнала на входе 3. В момент времени ТЗ траверса 11 достигает своего конечного положения и останавливается. Импульсы с датчика 2 перемещения перестают поступать на вход установки нуля счетчика 15, который заполняется импульсами ТИЗ с генера-. тора 13 и выдает логическую единицу на вход элемента И 5 и на вход возврата триггера 16, последний снимает сигнал обнуления с триггера 6 и реверсивного счетчика 19, а также обесточивает обмотку 8 контролируемого аппарата 1. При этом логическая единица с выхода счетчика 15 не достигает пока считывающего входа задатчика 24 допустимых кодов растворов и запускающего входа блока 21 регистрации растворов вследствие того, что триггер 6, находясь 1 в нулевом состоянии, вьдает логический нуль на вход элемента И 5. При снятии напряжения с обмотки 8 траверса 11 вместе со штоком 12 начинают движение вверх. При этом импульсы, cmixpoHHbie с ТИ1 , поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 19 и через элемент ШТО 14 периодически сбрасывает счетчик 15, не позволяя ему заполниться, вследствие чего на обоих входах элемента И 5 вновь присутствуют логические нули. В момент времени Т4 подвижный :контакт 10 отрывается от неподвижных контактов 9. В этот момент формирователь 7 одиночного импульса вырабатывает один импульс, синхронньй с ТИ2. Этот импульс устанавливает в единичное состояние триггер 6 и пос тупает на считывающий вход задатчи- ка 23 допустимых кодов провалов, запускающий вход блока 22.регистрации провалов и на вход элемента 18 .задержки. При этом минимальный допу тимый код провали поступает на блок 20 сравнения кодов, где сравнивается с содержимым реверсивного счетчика 1 который к этому моменту подсчитал число импульсов, пропорциональное п ремещению траверсы 11 контролируемо аппарата из крайнего нижнего положения до положения разрыва нормально разомкнутых контактов 9 и 10, т.е. накопил код величины провала контакта 10. Сигнал о результате сравнения минимального допустимого значения провала с фактическим значением пров.ала с выхода блока 20 сравнения кодов по кодовой магистрали поступает на блоки 21 и 22 регистрации, но сиг нал разрешения регистрации поступает только на блок 22 регистрации провалов . Импульс на выходе элемента 18 задержки появляется с задержкой йТ меньшей трети периода следования так товых импульсов ТИ2 и через элемент ИЛИ 17 сбрасывает реверсивньш счетчик 19, которьй с этого момента начинает измерять величину раствора, т.е. величину перемещения траверсы 11 из положения разрыва контактов 9 и 10 в конечное положение. При движении траверсы 11 вверх вследствие неравномерности движения последней возможен отрыв (кратковременньй) 9 штока 12 от траверсы 11 с гюс;тдук)щим дв 1жением штока до восстамовления соприкосновения его с траверсой 11 (такое явление показано на фиг, 2 после останова подвижной системы и является результатом инерции штока). Ошибка от этого лишнего движения штока 12 исключается благодаря тому, что счетчик 19 является реверсивным, В момент Т5 шток 12 останавливается. При этом в реверсивном счетчике 19 запоминается код растворя контактов, а счетчик 15 перестает сбрасываться на нуль и к моменту времени Тб заполняется импульсами ТИЗ. Логическая единица с выхода счетчика 15 через элемент И 5, на другом входе которого присутствует логическая единица с триггера 6, поступает на блок 21 регистрации растворов и разрешает выда)чу кода минимально допустимой величины раствора из задатчика 24 допустимых кодов растворов в блок 20 сравнения кодов, где происходит его сравнение с фактической величинойjgacTBO-,, pa. Результат регистрируется блоком 21 регистрации растворов. Блоки 21 и 22 | регистрации могут представлять собой триггеры с индикаторами или с выводом какой-либо носитель информации. Предлагаемое устройство позволяет также контролировать растворы и провалы нормально замкнутых контактов, при этом задатчики 23 и 24, а также блоки 21 и 22 попарно меняются местами , а формирователь 7 одиночных импульсов должен реагировать не на разрыв, а на замыкание контактов. При необходимости контролировать попадание величин растворов и провалов в допуск между минимальной и максимальной границами задатчики 23 и 24 допустимых кодов провалов и растворов должны включать по две ячейки памяти, а блок 20 сравнения кодов должен иметь два одинаковых канала для сравнения кода реверсивного счетчика с максимальным и минимальным допустимыми значениями параметров. Точность предлагаемого устройства зависит от разрядности применяемых кодов и может быть очень высокой. Таким образом, простыми и надежными средствами обеспечивается достижение высокой точности измерения.

Ф1/г.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАСТВОРОВ И ПРОВАЛОВ КОНТАКТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ AimAPATOB, содержащее генератор, элемент И, выходом связанный с входом запуска первого блока регистрации, формирователь импульса, выходом подключенный к входу запуска второго блока регистрации, первый и второй триггеры, отличающееся тем, что, с целью повьпиения точности и надежности устройства, в него введены растровый датчик перемещения подвижной контактной системы, первый и второй элементы ИЛИ, счетчик импульсов, реверсивньй счетчик, первьй и второй задатчики кодов, элемент задержки и блок сравнения кодов, выходом подключеннь1й к информационному входу первого и второго блоков регистрации, выход запуска формирователя импульсов соединен со считывающим входом первого задатчика кодов, а также с входом элемента задержки и единичным входом первого триггера, прямым выходом подключенного к первому входу элемента И, вы- . ход которого подключен к считывающему входу второго задатчика кодов, а .второй вход подключен к нулевому входу второго триггера и к выходу последнего разряда счетчика импульсов, счетным входом подключенного к первому выходу генератора, а обнуляющим входом - к выходу первого элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым информационными выходами растрового датчика перемещения подвижной контактной системы, синхронизирующим входом подключенного к второму выходу генератора, третьим выходом присоединенного к синхронизирующему входу формирователя импульса, § информационный вход которого подклю Л чен к контрольному входу устройства, первьй и второй информационные выходы растрового датчика перемещения подвижной контактной системы подключены соответственно к входам прямого р обратного счета реверсивного счетчика, обнуляющий вход которого связан с выходом второго элемента ИЛИ, а выходы всех разрядов - с первыми входами блока сравнения кодов, выходы первого и второго задатчиков кодов подключены к вторым входам блока сравнения кодов, первьй вход второго эле.мента ИЛИ присоединен к выходу элемента задержки, а второй вход - к единичному выходу второго триггера, а также к нулевому входу первого триггера и к управляющему выходу устройства, а единичный вход второго триггера является входом запуска устройства.