Способ контроля параметров контактной системы электромагнитного реле Советский патент 1986 года по МПК H01H49/00 G05B23/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к технике производства электромагнитных реле и касается контроля параметров контактных систем реле.

Цель изобретения - упрощение процесса контроля и увеличение скорости его осуществления.

На фиг,1 представлена схема устройства с помощью которого осуществляют предлагаемый способ; на фиг.2- преобразователь оптического изображения .

Устройство содержит источник света 1, конденсор 2, подвижный контакт 3, увеличенное изображение которого при помощи оптической системы 4 проецируют на фотополупроводниковый слой оптически управляемого преобразователя 5 оптического изображения. С противоположной стороны преобразователя 5 в канале считывающего излучения установлены оптически связанные источник 6 излучения, преобра- зоватеь 5, интегрирующий элемент 7 и приемник 8 считывающего излучения

Выход приемника 8 считывающего излучения подключен к схеме 9 управления, которая подсоединена к блоку 10 питания оптически управляемого преобразователя 5. Схема управлений соединена также с запоминающим устройством 11 и обмоткой электромагнита {на фиг.1 не показана) . Подвижную часть реле освещают таким образом, что на фотополупроводниковом слое преобразователя 5 получают силуэтное изображение (изображение представлено двумя градациями: темная и светлая части с разделяющей их прямолинейной границей, ширина которой пренебрежимо мала). i

Преобразователь 5 оптического

изображения (фиг,2) выполнен со стороны поступающего от контакта реле светового потока из стеклянной подложки 12 с последовательно нанесенными прозрачным токопроводящим 13 и фотополупроводниковым 14 слоями, слоем диэлектрического зеркала 15, ориентирующим слоем 16, а со стороны считывающего излучения - из стеклянной подложки 17 с последовательно нанесенными прозрачным токопро- водяп1им 18 и ориентирующим 19 слоями. Между подложками введен слой электрооптического материала 20, толщина слоя задается прокладками 2

К прозрачным токопроводящим слоям 13 и 18 прикладывается некоторое начальное напряжение, величина которого в темновом состоянии (отсутствие

светового потока на фотополупроводниковом слое 14) еще не приводит к изменению оптических свойств электрооптического материала 20. Это напряжение является пороговым (Uu). Ориентирующие слои 16 и 19 служат для обеспечения заданной (исходной) рри- ентации осей молекул электрооптичёс- кого материала 20 (например, жидкого кристалла).

5

Способ осуществляют следующим образом.

Контакты закрепленного реле без точной механической ориентации освещают световым потоком з создаваемым источником 1 и конденсатором 2. В результате на фотополупроводниковый слой 14 преобразователя 5 проецируется силуэтное изображение под5 вижной части реле, причем граница раздела светлой и темной частей изображения ориентирована произвольно. Под действием светового потока поступающего на фотополупроводниковый

д слой 14, в последнем будут происходить локальные изменения электрических характеристик (увеличение свободных носителей зарядов приводит к увеличению проводимости слоя). Таким образом, к электрооптическому ма териалу 20, огра1ниченному световой частью изображения, приложено некоторое дополнительное напряжение uU определяемое величиной светового потока, поступающего на фотополупровод никовый слой 14. Под действием напряжения и и + ,й и произойдет переориентация осей молекул электрооптического материала 20, ограниченного светлой частью изображения. Световой поток,

создаваемый источником 6 считывающего излучения и поступающий на преобразователь 5 с противоположной стороны в местах, где произошла переориентация молекул (под действием све тового потока от источника 1), будет проходить слой электрооптического материала 20 и отразившись от слоя .диэлектрического зеркала, направляется интегрирующим элементом 7 на

55 приемник 8 считывающего излучения. В местах, ограниченных темной частью изображения переориентация молекул не произошла и поток считывающего

излучения будет поглощаться слоем электрооптического материала. Таким образом, приемник 8 будет регистрировать световой поток считывающего излучения, величина которого определяется размерами светлой и темной частей изображения, т.е. происходит модуляция по апертуре потока считывающего излучения. Величина напряжения и„, подводимого к прозрачным то- копроводящим слоям 13 и 18, при некотором произвольном в начальный момент распределении светлой и темной частей изображения и соответствующем значении сигнала, снимаемого с приемника В, запоминается в устройстве 11 памяти.

В Момент размыкания контактов реле происходит смещение границы раз дела темной и светлой частей изображения в какую-либо сторону по фотополупроводниковому слою.преобразователя оптического изображения. В результате произойдет изменение величины светового потока считывающего излучения, регистрируемого прием- НИКОМ 8. Схема 9 управления для обес печения постоянства сигнала снимаемого с приемника 8, подает соответствующее напряжение к слоям 13 и 18 .преобразователя 5. При увеличении светлой части изображения и соответствующем уменьшении его темной части происходит увеличение считывающего светового потока, поступающего на приемник 8, и схема 9 управления подает некоторое напряжение, величина которого меньше исходного U. Это напряжение обеспечивает с учетом uU только «Частичную переориентацию молекул электрооптического материала при освещении последующего потока света от источника 1. В результате этого проинтегрированный по площади электрооптического материала считывающий световой поток, поступающий на приемник В, остается неизменным. Происходит компенсация результирующего влияния увеличения площади освещенной части изображения уменьшением ее оптической плотности. Разность между величиной напряжения прикладываемого к преобразователю в момент пуска приводного механизма реле и в последующие моменты характеризует смещение подвижного контакта 3, контролируемого реле. Величина смещения контакта 3 в месте контактирова-.

2577214

ния с неподвижным контактом определяет провал контактной группы, а в месте отсутствия контакта с неподвижным контактом - величину зазора

5 между контактами. Аналогичным образом производится контроль нормально разомкнутых контактов реле.

Фотополупроводниковый слой 14, интегрирующийэлемент 7, приемник

0 В считывающего излучения, схема 9

управления и блок 10 питания образуют следящую систему, обеспечивающую получение постоянной интегральной оптической плотности электрооп15 тического материала преобразователя. Быстродействие осуществления контроля параметров контактной системы реле определяется скоростью переключения в структуре фотополупроводник 20 электрооптический материал и составляет при использовании,например,структуры фотополупроводник - жидкий кристалл 10 - J0 с, что достаточно для осуществления контроля.

25 В устройстве для осуществления способа в качестве фотополупроводни- 1КОВОГО слоя 14 преобразователя могут использоваться фоточувствительные соединения группы А , обладающие

30 высокой чувствительностью в видимой области спектра, например селенид кадмия, сернистый кадмий и др. В качестве электрооптического материала можно использовать жидкий кристалл - метоксибензилиден- п -н-бутиланилин (МББА) и его соединения, обладающие нематической структурой при комнатной температуре и положительной диэлектрической анизотропией, а также Q ряд других сред.

35

При работе на полевых эффектах-S- эффект, твист-эффект достигаются лучшие характеристики (разрешение,

чувствительность, быстродействие и др.). При этом необходимо использование дополнительных элементов - поляризаторов (на фиг.1 не показаны). В качестве прозрачного токопроводящего слоя 13 и 1В используется соединение S Oj In O, нанесенное методом вакуумного испарения на обработанную поверхность подложек преобразователя. Для получения качественно

ориентированных слоев жидкого кристалла наносится мономолекулярный слой (16 и 19) поверхностно-активного вещества (поливиниловый спирт).

В качестве источника считывающе- го излучения используется источник, спектральная область излучения которого лежит за пределами чувствительности фотоприемного слоя 14, чем обеспечивается спектральная развязка записывающего и считывающего излучений. В качестве источника считывающего излучения может использоваться лазер или источник, создающий па- раллельный пучок света с соответствующим светофильтром (на фиг.1 показан штриховой линией), область пропускания которого находится за пределами диапазона спектральной чувст- вительности фотополупроводникового слоя,

Предпагаемый способ контроля параметров контактной системы реле позволяет сократить время контроля пу- тем исключения необходимости предварительной ориентации границы раздела темной и светлой частей изображения относительно фотоприемников.

Предлагаемый способ обладает боль шой точностью работы, поскольку, в отличие от известного способа, регистрируется не часть границы раздела темной и светлой частей изображения подвижного контакта, а интег- ральное изменение (перемещение) границы по всей плоскости преобразователя.

Применение дополнительного источника считывающего излучения позволяет осуществлять усиление по свету (К 1000).

Кроме того, устройcTBOj, с помощью которого осуществляют предлагаемый способ, обладает простотой конструк- ции и не требует применения сложного электронного оборудования, каким является диссектор или злектронно-оп- тический преобразователь. Кроме того устройство обладает меньшей потреб- ляемой мощностью и незначительными питающими напряжениями (при использовании теист-эффекта в слое жидкого кристалла оптически управляемого преобразователя, величина напряжения может составить 5-10 В).

Указанные преимущества позволяют осуществлять контроль параметров контактной системы реле на простом в

конструктивном смысле, малогабаритном оборудовании, изготовление всех элементов которого не требует значительных (в сравнени:; с известным) затрат.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого технического решения достигается за счет повышения точмост 5 коктуоля; прога.ейия процесса и сокращения времени его осуществления.

Формула изобретения

Способ контроля параметров контактной системы ;электромагнитного реле, включающий проецирование изоб- ражения подвижной части контролируемого злектрсмагнитного реле в плоскость фоточувствительиого слоя преобразователя оптического изображения и последующий анализ проекции полученного изображения в процессе его перемещения, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения контроля и увеличения скорости его осуществления, для получения проекции полученного изображения подвижной части реле используют оптически уп- равляемьш преобразователь, регистрируют интегральную оптическую плотность электрооптического материала приемной части указанного оптически управляемого преобразователя, поддерживают ее в процессе движения контактов контролируемого электромагнитного рел.е постоянной, изменяя величину напряжения, прикладываемого к рабочим слоям оптически управляемого преобразователя, и по разнице между величиной указанного напряжения, прикладываемого в момент пуска приводного механизма контролируемого электромагнитного реле и в последующие моменты, судят о смещений подвижного контакта, причем для размы- . кающих контактов величина смещения подвижного контакта в месте контактирования с неподвижным контактом определяет провал контактной группы, а в месте отсутствия контактирования с неподвижным контактом - величину зазора между контактами, а для за- мь1кающях контактов - наоборот.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к контролю параметров контактных систем реле. Цель изобретения - упрощение процесса контроля и увеличение скорости его осуществления. Способ основан на проецировании изображения подвижной части электромагнитного реле (ЭМР) в плоскость фоточувствитепьного слоя преобразователя оптического изображения и последующем анализе проекции полученного изображения в процессе его перемещения. Указанную проекцию получают с использованием оптически управляемого преобразователя (ОУП). Интегральную оптическую плотность электрооптического материала приемной части указанного ОУП регистрируют и под- деживают в процессе движения контактов ЭМР. Для этого изменяют величину напряжения, прикладываемого к рабочим слоям ОУП. По разнице между величиной этого напряжения, прикладываемого в момент пуска приводного механизма ЭМР и в последующие моменты, судят о смещении подвижного контакта. Контроль осуществляется на простом малогабаритном оборудовании. 2 ил. W