Устройство для контроля ламп накаливания Советский патент 1985 года по МПК G01R31/24 

1

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для оценки времени работы ламп накаливания.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля эквивалентного времени работы, ресурса работы и эквивалентного светового потока лампы накаливания.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для контроля лампы 1 накаливания содержит выключатель 2, счетчик 3 времени, индукционный измерительный механизм 4, третий 5, четвертый 6, первьй 7, и второй 8 диоды, первую 9 и вторую 10 лампы накаливания, пятый 11, шестой 12, седьмой 13 и восьмой 14 йиоды, первый 15 и второй 16 резисторы, первы

17и второй 18 усилители. Выключатель 2 соединен первыми

вьшодами первого и второго замыкающих контактов с соответствующими первой и второй клеммами для подключения источника переменного напряжения, вторыми вьшодами соответственно с первой и второйклеммами рЦля подключения контролируемой лампы 1 накаливания. Первый и второй входы счетчика 3 времени соединены соответственно с: вторыми выводами первого и второго замыкающих контактов выключателя 2. Второй вывод первого замыкающего контакта выключателя 2 соединен через первую лампу 9 накаливания с первым выводом первого резистора 15 и соединенными между собой.анодом первого диода 7 и катодом второго диода 8, соединенных катодом и анодом соответственно с вторым выводом второго замыкающего контакта выключателя 2 непосредственно, а через вторую лампу 10 накаливания с катодом третьего диода 5 и анодом четвертого диода 6, катод которого соединен с анодом Третьего диода 5 и с вторым вьшодом первого замыкающего контакта выключателя 2. Катод третьего 5 и анод четвертого 6 диодов соединены с катодом пятого диода 1I, с анодом шестого диода I2 и с первым вьшодом второго резистора 16, соединенного вторым вьшодом с первыми входами первого 17 и второго

18усилителей, с катодом седьмого

953092

диода 13 и с анодом восьмого диода 14, катод которого соединен с анодом седьмого диода I3 и с первым вьшодом первого резистора 15, соединенного вторым вьшодом с анодом пятого 11 и с катодом шестого 12 диодов и е вторыми входами первого 17 и второго I8 усилителей, соединенных первыми и вторыми выходами

с входами соответствующих обмоток индукционного суммирующего механизма 4.

Устройство работает следующим образом.

Контроль лампы 1 накаливания заключается в том, что измеряется реальное время работы (t) лампы i и сравнивается с заданным значением 0 зод,)- В этом случае, если . лампа считается негодной, поскольку она вьфаботала весь ресурс. Такая лампа подлежит замене. Кроме того, периодически контролируется оставшийся ресурс (tp) работы лампы 1, который определяется из соотношения

(1)

где t - суммарное время подключения 1 к сети питани

Для контроля лампы I накаливания включается выключатель 2, при этом переменное напряжение первичной сети поступает на лампу I и на счетчик 3 времени. Таким образом, все время, в течение которого лампа 1 горит, счетчик 3 включен и отсчитывает величину t.

В процессе работы лампы I напряжение сети может колебаться и отклоняться от своего номинального значения (и) как в большую, так и в меньшую сторону. Из (1) следует, что лампа 1 накаливания, которая была подключена к сети в течение времени t.,g и работала при напряжении и, износилась за время так же как лампа, реально отработавшая время t

К

(2) .

9 Uu -h

Из (2) следует, что реальный износ лампы 1 пропорционален четырнадцатой степени относительного изменения напряжения питающей сети и определяется величиной tg. 3 Для отсчета времени t в устройстве используется индукционный измерительный механизм 4, например счетчик электроэнергии, показания которого пропорциональны 14 ( степени отношения Ug/U. Для обеспечения необходимой степенной зависимости используются два моста. Пер вый мост выполнен на диодах 5-8 и лампах 9 и 10 накаливания, второй мост выполнен на диодах 11-14 и резисторах 15 и 16. При напряжении сети близком к UH разбаланс первого и второго мостов незначителен, что обеспечивает формироаание на выходах усилителей 17 и 18 сигналов, пропорциональных Поскольку показания индукционного механизма 4 пропорциональны произве дению напряжений на его входах, ,механизм фиксирует результат, пропо циональный -iu, fuj и„ , т.е. такой же как и счетчик 3 времени. При относительном отклонении и,/Цц напряжения сети от номинальных значений относительное приращен напряжения, поступающего с первого моста на второй мост, пропорциональ но степенной функции от величины . Указанная степенная функция обеспечивается за счет нелинейности характеристик диодов 5-8 и ламп нак ливания 9 и 10. При увеличении напряжения питающей сети увеличиваетс ток, протекающий через диоды 5-8 и.ламгш 9 и 10 накаливания, что-вви ду нелинейной зависимости сопротивления диодов 5-8 и ламп 9 и 10 от тока, протекающего через них, приводит к существенному уменьшению сопротивления диодов и увеличению с противления ламп. В результате разбаланс плеч моста возрастает нелинейно (в зависимости от входного напряжения), что и обеспечивает существенное возрастание выходного напряжения моста на злементах 5-10. Выходное напряжение моста, выполнен ного на элементах 5-10, поступает на входную диагональ второго моста, вьшолненного на элементах 11-16, где также нелинейно преобразуется в соответствии со степенной функцией. Включение в плечи второго моста .резисторов 15 и 16 (вместо ламп 9 и 10 накаливания у первого моста)не .сколько уменьшает степень степенной функции п)еобразования, реализуемой вторым мостом, по сравнению с функ09цией преобразователя первого моста, поскольку сопротивление резисторов 15 и 16 не зависит от тока проходящего через них. Подбор параметров элеь1ентов 5-16 первого и второго мостов, каждьй из диодов которых может быть выполнен, например, составным (из нескольких последовательно включенных диодов.), обеспечивает подачу на входы усилителей 17 и 18 напряжения, пропорционального седьмой степени отношения U-j/U для газонаполненных ламп 1 или степени 6, 5 для вакуумных ламп. После усиления усилителями 17 и 18 их выходные напряжения перемножаются индукционным механизмом 4, показания которого пропорциональ.(Ь)чЬ)(Н)Г1.е. деляют значение зкв1шалентного вре- мени работы лампы 1 накаливания в соответствии с соотношением (2). По показаниям индукционного механизма 4 определяют реальное время t работы лампы 1 и, сравнивая его с t,., определяют годность лампы I . для дальнейшей эксплуатации, поскольку в случае сниженных относительно номинальных значений напряжения сети U показания индукционного механизма 4 будут меньше показаний счетчика 3 времени, а в случае повьш1енных значений Ug-fбольше показаний счетчика 3 времени, в цервом случае исключается забракование годных ламп 1 накаливания, а во втором - пропуск для дальнейшей работы негодных ламп накаливания. По отсчету tg индукционного механизма 4 можно с помощью соотношения (1) определить оставшийся ресурс работы лампы 1. Подбором параметров элементов 5-16 может быть обеспечена степенная функция отношения вида (U,/ /Цц) , что в соответствии с (2) позволяет оценить зквивалентное значение Ф, -светового потока лампы 1 з соотношения Ф }(-( Уа. ) н Uh - значение светового потока при напряжении сети U. Таким образом, устройство за счет введения элементов 3, 4, 5-9, 11-17 обеспечивает возможность контроля , помимо текущего значения

51195309

светового потока, контролируемого са работы tp ламп I накаливания, прототипом, еще и эквивалентного что существенно расширяет функциозначения светового потока Р,, экви- нальные возможности предлагаемого валентного времени tg работы, ресур- устройства.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЛАМП НАКАЛИВАНИЯ, содержащее выключатель, соединенный первыми вьшодами первого и второго замыкающих контактов с соответствующими первой и второй клеммами для подключения источника переменного напряжения, вторыми вьшодами первого и второго замыкающих контактов - соответственно с первой и второй клеммами для подключения контролируемой лампы накаливания, первую лампу накаливания, первый усилитель, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем обеспечения контроля зквивалентного времени работы, ресурса работы и эквивалентного светового потока лампы накаливания, в устройство введены счетчик времени, индукционный измерительный механизм, вторая лампа накаливания, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой диоды, первьй и второй резисторы, второй усилитель, причем первый и второй входы счетчика времени соединены соответственно с. вторыми выводами первого и второго замыкающих контактов, выключателя , второй вьшод первого замыкающего контакта выключателя соединен через первую ламйу накаливания с первьй вьшодом первого резистора и с соединенными между собой анодом первого диода и катодом второго диода, соединенных катодом и анодом с вторым выводом второго . замыкающего контакта выключателя неО) посредственно, а через вторую лампу накаливания - с катодом третьего диода и анодом четвертого диода, катод которого соединен с анодом тре|Тьего диода и с вторым вьшодом первого замыкающего контакта выключателя, катод третьего и анод четвертого диодов соединены с катодом пятого диода, с анодом шестого диода и с первым выводом второго, резис тора, соединенного вторым выводом с первыми входами первого и второго усилителей, с катодом седьмого диода и с анодом восьмого диода, катод которого соединен с анодом седьмого диода и с первым вьтодом первого резистора, соединенного вторым выводом с анодом пятого и с катодом шестого диодов и с вторыми входами первого и второго усилителей, соединенных первыми к вторыми выходами с вхо дами соответствующих обмоток индукционного измерительного механизма.