Устройство для испытания @ коммутационных изделий Советский патент 1986 года по МПК G01R31/327 

1

Изобретение относится к устройствам для испытания электрической аппаратуры и может быть использовано для исследований и проведения испытаний коммутационных изделий на износоустойчивость на постоянном и переменном токе.

Цель изобретения - повышение производительности труда.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство состоит из блока 1 электрических нагрузок, блока 2 подключения испытуемых коммутационных изделий, блока 3 элементов, сог ласования, блока 4 автоматической блокировки, первого элемента 5 совпадения, первого логического элемента ИЛИ 6, первого элемента задержки 7, первого формирователя 8 км пульса опроса, блока 9 инверторов, первого блока 10 элементов совпадения, второго блока 11 элементов совпадения, второго логического элемента ИЛИ 12, второго элемента 13 задержки, второго формирователя 4 импульса опроса, второго элемента 15 совпадений, блока 16 ручной блокировки, блока 17 триггеров, блока 18 сигнализации, блока 19 логических элементов ИЛИ, третьего блока 20 элементов совпадения, генератора 21 импульсов, блока 22 управления исполнительным механизмом, блока 23 счетчиков, блока 24 электронных ключей и исполнительного механизма 25. Блок управления исполнительным механизмом кинематически связан с N коммутационными изделиями, блок счетчиков, блок электрических нагрузок, соединенный входами с источником питания, а выходами - с блоком 2 подключения изделий, первый и второй элементы задержки, блок триггеров, блок сигнализации, первый и второй элементы совпадения, блок управления исполнительным механизмом, соединенный своими N выходами с N входами блока счетчиков и М входами блока электронных ключей, N выходов кото- рого соединены с NJ входами исполнительного механизма, блок автоматической блокировки, первый и второй логические элементы ИЛИ, первый и второй формирователи импульсов опро- са, блок инверторов, первый, второй и третий блоки элементов совпадения, блок ручной блокировки, блок логи0

85

5

5 0 0 5 0 5 ;о 5

7 ,2

ческих элементов ИЛИ, генератор импульсов и блок элементов согласования, соединенный входами с выходами блока подключения изделий, N нечетных выходов блока элементов согласования соединены через блок инверторов с первыми N входами первого блока элементов совпадения, через блок ав- томатичевкой блокировки с входами первого элемента совпадения и N входами первого логического элемента ИЛИ, N четных выходов блока элементов согласования соединены через блок инверторов с первыми N входами второго блока элементов совпадения, через блок автоматической блокировки с N входами второго элемента совпадения и N входами второго логического элемента ИЛИ, выход первого логического элемента ИЖ через первый элемент задержки и первый формирователь импульсов опроса соединен с вторыми N входами первого блока элементов совпадения, выход второго логического элемента ИЛИ через второй элемент задержки и второй формирователь импульса, опроса соединен с вторыми N входами второго блока элементов совпадения, N выходов первого и М выходов- второго блока элементов совпадения через блок ручной блокировки соединены с первыми 2 N входами блока триггеров, вторые 2 N входа, которого соединены с шиной установки в исходное состояние, первые 2 N выходов блока триггеров соединены с 2N входами блока логических элементов ИЛИ и 2 М управляюпцши входами блока сигнализации, 2W блокировочных входов которого соединены с блоком ручной блокировки, Н выходов блока логических элементов ИЛИ соединены с N управляющими входами блока автоматической блокировки, вторые 2N выходов блока триггеров соединены с 2N входами..-вретьего блока элементов совпадения, N выходов которого соединены с блокировочными входами блока управления исполнительным механизмом, первые N управляющих входов которого соединены с первым выходом генератора импульсов, а вторые Н управляющих входов с вторым выходом генератора импульсов.

В исходном состоянии до включения устройства в блоке электрических нагрузок 1 устанавливается соответствуюший электрический режим испытаний или контроля коммутационных изделий, в блоке 2 подключения изделия устанавливаются испытуемые или контролируемые коммутационные изделия. При массовом контроле изделия подсоединяются к электрической схеме при помощи автоматических кассет, в случае же испытаний на износоустойчивость или долговечность присоединение изделий осуществляется при помощи гайки. Если количество одновременно загружаемых и испытуемых изделий меньше, чем расчетная производительность установки, то при помощи блока 16 ручной блокировки незадействованные испытательные ячейки в блоке 2 отключаются при помощи соответствующих переключателей вручную оператором. При этом отключается сигнализация этих ячеек в блоке 18 сигнализации, через блок триггеров 17, блок 19 логических элементов ИЛИ и .блок 4 автоматической блокировки отключаются сигналы с этих ячеек на входы первого 6 и второго 12 логичеких элементов ИЛИ, а через блок тригеров 1 7 третий блок 20 элементов совпадения и блок 22 управления исполнительным механизмом отключается соответствующий счетчик в блоке 23 счетчиков и через блок 24 электронных ключей отключается механизм переключения соответствующей испытательной ячейки.

Устройство работает следующим образом.

За исходное состояние при включении установки в работу считаем состояние контактов коммутационного изделия (см,чертеж), при котором нечетные контакты замкнуты, а четные - разомкнуты. При включении установки чЁрез замкнутые контакты исследуемого коммутационного изделия потечет ток. Контакты изделия при помощи блока 2 подключения изделий так соединены с блоком элементов соласования 3, что к каждой паре контактов четной и нечетной параллельно подключено по одной схеме согласования. Таким образом, на К испытуемых коммутационных изделий есть 2 М элементов согласования в блоке Блок элементов согласования выполняет роль гальванической развязки основной схемы прибора-и сети, что

I

085174

очень важно при больших напряжениях Е . для электробезопасности и для устранения влияния помех по сети. Кроме того, блок элементов согласо5 вания преобразовывает информацию о состоянии контактов испытуемого изделия в логический уровень, удобный для дальнейшего использования. В данном случае на выходе нечет10 ных элементов согласования блока 3 высокие потенциалы, соответствующие замкнутым нечетным контактам коммутационных изделий, и на выходе четных схем - низкий потен15 циал.

Первый фронт высокого потенциала с нечетных выходов блока 3 элементов согласования поступит через блок 4 на вход первого логического элемен20 та ИЛИ 6 и вызовет срабатьтание первого элемента задержки 7, который формирует импульс. Длительность импульса задержки устанавливается оператором и выбирается равной дли25 тельности дребезга включающихся контактов и неодновременности срабатывания группы N контактов.

Задним фронтом импульса первого элемента задержки 7 запускается пер30 вый формирователь импульса опроса 8 и подает импульс опроса высокого потенциала на вторые входы первого блока 10 элементов совпадения. На первые же-входы блока 10 поступают

, через блок инверторов сигналы с выходов блока 3. Высокие потенциалы с нечетных выходов блока 3 инвертируются блоком 9 и на первые входы блока 10 поступают низкие потенцид0 алы, соответствующие замкнутому состоянию нечетных контактов испытуемого изделия.

Длительность импульса опроса устанавливается так же генератором

2 и выбирается в зависимости от скорости переключения, равной длительности включенного (Состоянии контактов изделий. I

При переключении исполнительным

50 механизмом 25 изделий нечетные контакты разомкнутся а четные соответственно замкнутся. От первого положительного фронта с четных выходов блока 3 поступийшего на вход

55 второго логического элемента ИЛИ 12, аналогично описанному вьше,сработает второй элемент задержки 13, затем второй формирователь импульса

опроса 14, который выдает импульс опроса на первые входы второго блока 11, на первые входы которого поступит проинвертированный блоком 9 инверторов низкий потенциал, соответствующий замкнутому СОСТОЯНРПО четных контактов испытуемого изде-- лия,

Выходы первого 10 и второго 11 блоков элементов совпадения, соот- :ветствующие контролируемым нечет- ным и четным контактным парам изделий через блок 16 ручной блокировки поступают на первые входы блока 1 7 триггеров.

Блок 17 триггеров содержит 2 Л триггеров, так как каждой четной и нечетной паре контактов изделия соответствует по одному триггеру.

Вторые входы блока 17 соединены с шиной установки в исходное состояние и служат для установки триггеров в исходное состояние в момент включения установки или в процессе работы. Установка в исходное состояние может быть автоматическая или ручная в зависимости от режима испьс таний.

Первые выходы всех три1 геров блока 17 соединены с управляющими входами блока 18 сигнализации, таким образом блок 18 получает информацию не только о номере отказавшего изделия, но и том, четная или нечетная группа контактов отказала. Кро- ме того, первые выходы всех триггеров, объединенные попарно, соответственно четным и нечетным парам контактов каждого изделия через блок 19 соединены с соответствуюищми блокировочными входами блока 4. Вторые выходы всех триггеров блока 17, объединенные попарно соответственно четным и нечетным парам контактов одного изделия, через третий блок 20 поступают на соответствующие блокирующие входы блока 22.

Блок 22 состоит из N схем, состоящих из триггеров с входной логикой, выполненной на элементах И, На первый и второй входы триггера с первого и второго выходов генератора 21 импульсов через элементы И на вторые входы которых подается блокирующий сигнал с блока 20, подаются импульсы, противоположные по фазе. Если есть на блокирующих входах разрешающий высокий потенциал;, означаю08517 ,6 ,

щий нормальную работу контролируемого изделия, то элементы И открыты и триггер перебрасывается в такт работы генератора 21 импульсов, если 5 же поступит запрет, то триггер останется в том положении, в котором его застал запрет, и в дальнейшем перебрасываться не будет. К выходу каждого триггера блока 22 подключен 10 блок 23 счетчиков и блок 24 электронных ключей, управляющий исполнительным механизмом 25.

Б такт перебросу каждого триггера блока 22 срабатывает соответствую- (5 щий счетчик блока 23 и соответствующие электронные ключи блока 24 подают напряжение на узлы исполнительного механизма 25.

Каждый узел исполнительного ме- 20 ханизма может быть выполнен либо в виде шагового двигателя, либо в виде электромагнита, либо в виде пнев- момеханизма.

При поступлении напряжения с. бло- -5 ка 24 исполнительный механизм 25 переключает изделие в одно положение, а при снятии напряжения - в другое. Если же от какого-либо ключа ке поступают сигналы, то соответст- :10 вующий узел исполнительного механизма не переключает изделие.

При работе установки в режиме ис - пытания изделий на первых выходах блока 17 дежурят низкие потенциалы, 35 не влияющие на работу блока 18 и не воздействующие через блок 19 на блок 4 автоматической блокировки. На вторых выходах блока 17 дежурят высокие потенцидлы, которые через третий 4Q блок 20 подают разрешение на блокировочные входы блока 22 управления испольнительным механизмом,который осуществляет переключение и счет количества переключений при помощи 45 блоков 25, 24 и 23.

В случае, когда происходит отказ (например, самопроизвольное раз- мшсание в замкнутом состоянии - потеря контакта или же не замыкание

З З при переключении изделия) какой-либо пары контактов, предположим, что на нечетном выходе блока 3 появится низкий потенциал, который инвер- .тируется блоком 9, и поступит на

5 j первый вход первого элемента первого блока 10 как высокий потенциал, а на втором входе этого элемента де, журит высокий потенциал импульса оп

роса с выхода первого формирователя 8. Первый элемент И первого блока 10 выдает импульс, перебрасываюпо й по первому входу первый триггер блока 17 в единичное состояние. Высо- кий потенциал с первого выхода триггера блока 17 включает блок 18, который высвечивает номер отказавшего изделия и подае т звуковой сигнал и одновременно через блок 19 подает кбманду на блок 4 на блокировку первых, входов первого 6 и второго логических элементов ИЛИ.

Блокировка входов логических элементов ИЛИ необходима для того, что бы если произошла микросварка, в данном случае четной контактной пар первого изделия, то второй логический элемент ИЛИ 12 все время имеет на входе высокий потендиал и, таким образом, не может участвовать в формовании импульса опроса.

При блокировке к первым входам первого 6 и второго 12 логических элементов ИЛИ подключаются низкие потенциалы, не влияющие на дальнейшую их работу. I

Одновременно с второго выхода певого триггера блока 17 поступает низкий потенциал на вход первого элемента И блока 20. Низкий потенциал с первого выхода блока 20 поступает на блокировочные входы блока 22 и запрещает дальнейший пере- брос триггера,с которого в дальней- шем не поступают импульсы на вход соответствующего счетчика блока 23 и на вход блока 24, который засто- цорит переключающий узел исполни- тельного механизма 25 в том состоянии, в котором отказало испытуемое

изделие. I

В случае использования блока 16, если количество изделий меньше про- ектного, механизм действия блокировки аналогичен описанному с той лишь разницей, что при нажатии, например, первого переключателя блока 16, по первому блокирующему входу отключается сигнализация первого изделия Б блоке 18 и одновременно по первому входу перебрасывается низким потенциалом первый триггер блока 17, который своими выходами отключает соответствующий счетчик блока 23 и через блок 24 выключает из работы первьш узел исполнительного механизма 25. Кроме того, чере блок 19 срабатывает электронная блокировка первого изделия блока 4.

Первый и второй элементы 5 и 15 совпадения играют вспомогательную роль и их основное назначение - под ключенке самопишущих механизмов для документальной фиксации процесса испытания коммутационных изделий и одновременно они служат для настройки длительности импульсов элементов задержек 7 и 8 и формирователей 8 и 14 импульса опроса. На выходах логических элементов 5 и 15 совпадения по времени и по длительности мы имеем импульс, соответствующий одновременному включенному состоянию нечетных и четных групп контактов испытуемых изделий.

Таким образом, данное устройство позволяет вести одновременный контроль группы изделий, что обеспечивает высокую производительность кон трольных операций при массовом производстве. Кроме того, оно позволяет автоматизировать процесс испытаний на износоустойчивость и надежность . I

При испытаниях на износоустойчивость данное устройство, кроме высвбождения оператора от участия в процессе испытания, позволяет заблокировать изделие в отказавшем состоянии, что в есьма существенно для выяснения и устранения причин, вызывающих случайные отказы, с целью их устранения и повышения таким образом качества и надежности выпускаемой и разрабатЕхшаемой коммутационной аппаратуры.

Формула изобретения

I. Устройство для испытания N коммутационных изделий, содержащее исполнительный механизм, кинематически соединенный с поводками коммутационных изделий, блок счетчиков блок подключения N испытуемых коммутационных изделий с размыкающим и замыкающим контактами, блок элеметов согласования, состоящий из N пар элементов согласования, блок электрических нагрузок, состоящий из N пар нагрузочных резисторов, первые выводы которых соединены с первой шиной источника питания, а вторые выводы через входные шины

блока подключения N испытуемых коммутационных изделий - с клеммами для подключения входных контактов N испытуемых коммутационных изделий, клеммы для подключения выходных контактов N испытуемых коммутационных изделий соединены с второй шиной источника питания, клеммы для подключения контактов N испытуемых коммутационных изделий через выходные шины блока подключения М испытуемых коммутационных изделий соединены соответственно входные - с первыми входами, выходные - с вторыми входами И пар элементов согласования, выходы четных и нечетных М элементов согласования соединены с одноименными выходами блока элементов согласования, первый и второй элементы совпадения, первый и второй элементы задержки, блок инверторов, состоящий из 2М инверторов, блок ручной блокировки, состоящий из 2 N коммутационных элементов с одним размыкающим контактом и одним переключающим, блок триггеров, состоящий из 2 триггеров, блок сигнализации, соединенный управляющими входами с первыми выходами 2N триггеров., а 2N блокировочными входами через размыкающие контакты 2 N коммутационных элементов блока ручной блокировки с общей шиной устройства и с зчмы- кающим контактом переключающей пары N коммутационных элементов, блок электронных ключей, состоящий из N электронных ключей, блок управления исполнительным механизмом содержащий 2 К элементов совпадения выходами соединенных соответственно с первым и вторым входами N триггеров, выходы которых соединены с входами соответствующих N счетчиков и входами соответствуюидах N электронных ключей, выходы которых соединены с соответствующими М входами исполнительного механизма, выход первого элемента совпадения соединен с шиной Ki , выход второго элемента совпадения соединен с шиной К2 , отличающее с я тем, что, с целью повышения производительности труда, в него введены блок автоматической блокировки, состоящий из N элементов блокировки, содержащих по две переключан5- щие пары контактов, два логичес08517И)

ких элемента ИЛИ, два формирователя импульса опроса, три блока, элементов совпадения, блок логических элементов ИЛИ и генератор им- 5 пульсов, причем N 1ечетных выходов блока элементов согласования через соответствующие инверторы блока инверторов соединены с первыми N входами элементов совпадения первого 0 блока элементов совпадения и через первый размыкающий контакт переключающей пары - с N входами пер- вог о элемента совпадения и входами первого логического элемента 15 ИЛИ, N четных выходов блока элементов согласования через соответствующие инверторы блока инверторов соединены с первыми входами BTOpoi o блока элементов совпаде20

НИН и через второй размыкающий контакт переключающей пары - с N входами второго элемента совпадения и W входами второго логического элемента ИЛИ, выход первого логического элемента ИЛИ через первый элемент задержки и первый формирователь импульса опроса соединен с вторьми входами N элементов совпадения первого блока элементов совпадения, выход второго логического элемента ИЛИ через второй элемент задерхжи и второй формирователь импульса опроса соединен с вторыми входами N элементов совпадения второго блока элементов совпадения,

N вьпсодов первого и К выходов второго блока элементов совпадения через размыкающие контакты 2 W коммутационных элементов блока ручной

блокировки соединены с первыми входами 2 М триггеров блока триггеров, вторые входь которых соединены с шиной установки в исходное состояние, первые выходы первых N триггеров блока триггеров соединены с первыми входами логических элементов ИЛИ блока логических элементов HJM, первые выходы вторых N триггеров блока триггеров соединены с

вторьп-ш входами N логических элементов ИЛИ блока логических элементов ИШ, выходы N логических элементов ИЛИ блока логических элементов И Ш соединены с соответств тощими

yпpaвляюш ми входами исполнительных механизмов N элементов блокировки блока автоматической блокировки, вторые выходы первых триггеров соедийены с первыми входами N элементов совпадения третьего блока элементов совпадения, вторые выходы вторых N триггеров блока триггеров соединены с вторыми входами N элементов совпадения третьего блока элементов совпадения, выходы N элементов совпадения третьего блока элементов совпадения соед инены с первыми входами соответств- тощей пары элементов совпадения блока управления исполнительным механизмом, вторые входы первых N элементов совпадения пары элементов совпадения блока управления исполнительным механизмом соединены с первым выходом генератора импульсов, вторые входы вторых N эле-085 7 2

ментов совпадения из пары элементов совпадения блока управления исполнительным механизмом соединены с вторым выходом генератора импуль- 5 сов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок автоматической блокировки содержит замыкающие контакты переключающих пар контактов элементов блокировки, при. этом размыкающие контакты каждой пары соединены с общей шиной устройства переключающие пары контактов кинематически соединены с исполнительными механизмами элементов блокировки.

10

15

Изобретение относится к устройствам для испытания электрической аппаратуры и может использоваться для исследований и проведения испытаний коммутационных устройств на износоустойчивость на постоянном и переменном токах. Целью изобретения является повьшение производительности труда путем одновременного контроля группы проверяемых устройств. Кроме того, данное устройство позволяет автоматизировать процесс испытаний на износоустойчивость, исключив необходимость в операторе. Устройство обеспечивает блокирование проверяемого изделия в отказавшем состоянии, что существенно для выяснения и устранения причин, вызывающих случайные отказы, и повышения качества н надежности проверяемой аппаратуры. Устройство вьтолнено на 25 логических и злектронных злементах. Работа устройства и его функциональная схема приводятся в описании устройства. 1 З.П.Ф-ЛЫ.1 ил. (Л