Устройство для диагностирования взрывозащищенных электроаппаратов Советский патент 1990 года по МПК E21F9/00 

требуемых параметров, Выходы датчиков 10 подключены к 1C 16 фактических параметров. Выходы К 15 и 16 подключены к блоку сравнения (БС) 17. Ритм работы задает генератор 18 прямоуголных импульсов, который подключен к первым входам двоично-десятичного счетчика 19 и счетчика 20 сброса, К вторым входам счетчиков 19 и 20 под- ключей выход элемента И 21, Первый выход счетчика 19 подключен к первому входу элемента И 21, второй - через буферный дешифратор 22 - к БП 13, третий и четвертый выходы счетчика 19 - к коммутаторам 15 и 16, а пятый

выход - к выходному дешифратору 23, соединенному с индикатором 24. Импульсы генератора 13 поступают на счетчики 20 и 19. В счетном режиме работает лишь счетчик 19, что определяет уровень сигнала на выходе элемента И 21. Опрос датчиков 10 производится К 16, который передает сигнал на БС 17, а К 15 передает сигнал, полученный от БП 13, через ЦАП 14 на БС 17. При равенстве потенциалов на входе БС 17 после полного опроса К 6 всех датчиков 10 на индикаторе 24 Индицируется нормальная работа, а при наличии неисправности - шифр неисправности. 2 ил.

Изобретение относится к средствам безопасного применения электроэнергии в угольных шахтах и во взрывоопасных помещениях. Цель - повышение достоверности диагностирования. Во взрывозащитном корпусе 1 размещены элементы 2 электроаппарата, контрольные точки которых подсоединены к штепсельной колодке 3, выведенной наружу корпуса 1. Снаружи колодка 3 закрывается пыленепроницаемой шторкой 4, при поднятии которой к колодке 3 подсоединяется штепсельная колодка 7 устройства 8 диагностирования. К контактам колодки 7 подсоединены входами датчики 10 неисправностей, АЦП 11 и блок 12 питания. В блоке памяти (БП) 13 записаны предельно допустимые значения контролируемых параметров. Выход БП 13 через ЦАП 14 подключен к коммутатору (К) 15 требуемых параметров. Выходы датчиков 10 подключены к К 16 фактических параметров. Выходы К 15 и 16 подключены к блоку сравнения (БС) 17. Ритм работы задает генератор 18 прямоугольных импульсов, который подключен к первым входам двоично-десятичного счетчика 19 и счетчика 20 сброса. К вторым входам счетчиков 19 и 20 подключен выход элемента И 21. Первый выход счетчика 19 подключен к первому входу элемента И 21, второй - через буферный дешифратор 22 - к БП 13, третий и четвертый выходы счетчика 19 - к К 15 и 16, а пятый выход - к выходному дешифратору 23, соединенному с индикатором 24. Импульсы генератора 18 поступают на счетчики 20 и 19. В счетном режиме работает лишь счетчик 19, что определяет уровень сигнала на выходе элемента И 21. Опрос датчиков 10 производится К 16, который передает сигнал на БС 17, а К 15 передает сигнал, полученный от БП 13 через ЦАП 14 на БС 17. При равенстве потенциалов на входе БС 17 после полного опроса К 16 всех датчиков 10 на индикаторе 24 индицируется нормальная работа, а при наличии неисправности - щифр неисправности. 2 ил.

Изобретение относится к средствам безопасного применения электроэнергии в угольных шахтах, а также во взрывоопасных помещениях, атмосфера которых монет содержать горючие газы и пары, обладающие в смеси с воздухом взрывчатыми свойствами,

Цель изобретения повышение достоверности диагностирования.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - подсоединение устройства диагностирования к электроаппарату в

Во взрывозащитнок корпусе 1 размещены элементы 2 электроаппарата, контрольные точки которых подсоединены к штепсельной колодке 3, выведенной наружу корпуса 1, На контрольные точки выв едены потенциалы хар-актерньгк узлов, а также земля схемы электро- аппарата, на основании анализа которых можно судить о техническом состоянии отдельных элементов 2, При этом на каждый диагностируемый элемент 2 (для определения его технического состояния), а в отдельных случаях и на группу элементов 2 достаточно вывести по одной контрольной точке (при общей для всех элементов 2 земле электроаппарата).

Дополнительно из электроаппарата на штепсельную.колодку 3 выведена уставка эталонного сигнала А, позволяющего идентифицировать различные типы электроаппаратов. Снаружи штепсельная колодка 3 закрывается пыленепроницаемой шторкой 4, В рабочем состоянии электроаппарата шторка 4 закрывает штепсельную колодку 3, Последняя сое

о с

0

динена с замком 5 быстрооткрываемой крышки 6 взрывозащитного корпуса 1 (на фиг. 1 крышка 6 не показала),

К штепсельной колодке 3 при поднятой шторке 4 подсоединяется штепсельная колодка 7 устройства 8 диагностирования 9 размещенного в пылезащищен- ном корпусе 9, К контактам штепсельной колодки 7 подсоединены входы датчиков 10 неисправностей, являющихся датчиками напряжения, а также входы аналого-цифрового преобразователя 11 и искробезопасного блока 12 питания. Аналого-цифровой преобразователь 11 осуществляет определение типа диагностируемого электроаппарата (в зависимости от уровня уставки сигнала А), а также извлечение из блока 13 памяти требуемых значений контролируемых параметров (потенциалов) вр всех контрольных точках для диагностируемого электроаппарата. В блоке 13 памяти, представляющем собой постоянное запоминающее устройство, записаны предельно -допустимые значения контролируемых параметров (потенциалов) во всех контрольных точках для каждого типа электроаппарата. Причем выдача требуемой информации осуществляется в цифровом виде,

Выход блока 13 памяти через цифро- аналоговый преобразователь 14 подключен к коммутатору 15 требуемых параметров. Функция цифроаналогового преобразователя 1 заключается в преобразовании считанной информации в аналоговый вид. Выходы датчиков 10 неисправностей подключены к коммутатору 16 фактических параметров. В

свою очередь, выход коммутатора 16 подсоединен к блоку 17 сравнения, к которому подключен также выход коммутатора 15 требуемых параметров.

Генератор 13 прямоугольных импульсов, задающий ритм работы устройства 8 диагностирования, подключен к объединенным первым входам двоично-десятичного счетчика 19 и счетчика 20 сброса. К вторым объединенным входам счетчиков 1$ и 20 подключен выход логического элемента И 21. К третьему входу двоично-десятичного счетчика 19 подключен выход счетчика 20 сброса. Первый выход счетчика 19 подключен к первому входу элемента 21, второй через буферный дешифратор 22 - к блоку 13 памяти, третий и четвертый - к коммутаторам 15 и 16, а пятый - к выходному дешифратору 23, соединенному с индикатором 24. Второй вход логического элемента 21 соединен с выходом блока 17 сравнения.

Двоично-десятичный счетчик 19 осу- ществляет переключение коммутатора 15 и 16, и код его разрядов, определяющий номер позиции коммутатора 16, преобразуется с помощью выходного дешифратора 23 и индикатора 24 в шифр неисправности или шифр нормальной работы.

Буферный дешифратор 22 преобразует поочередные сигналы двоично-десятичного счетчика 19 в наборы команд, которые совместно с цифровым кодом уставки А, полученным на выходе аналого-цифрового преобразователя 11, с каждым импульсом генератора 13 извлекают из блока 13 памяти значения тре- буемых потенциалов в соответствующих контрольных точках диагностируемого электроаппарата. Буферный дешифратор- 22 согласует выходы счетчика 19 с входами микросхем постоянного зало- минающего устройства блока 13 и задает режим считывания информации из блока 13.

Цифровые позиции с индикатора 24, являющиеся шифрами технического сое- тояния электроаппарата, считывают через окно 25 в корпусе 9. Все блоки устройства диагностирования 8 запиты- ваются от искробезопасиого блока 12 питания после подачи на него сигнала уставки А.

Подсоединение устройства 8 диагностирования к электроаппарату (фиг.2) возможно лишь при отключении напряже

5 0

5 0

0 5

5

5

1шя с выходных шин электроаппарата, так как при поданном напряжении ручка 26 разъединителя электроаппарата закрывает штепсельную колодку 3.

Устройство работает следующим образом.

Для определения технического состояния электроаппарата к штепсельной колодке 3 при отключенном ручкой 26 разъединителе подсоединяется устройство 8 диагностирования. Механическое воздействие контактов штепсельной колодки 7 разблокирует замок 5 быстроот- крываемой крышки 6 и делает возможным при необходимости последующее открывание крышки 6 (фиг.2) электроаппарата.

Сигнал А уставки, подаваемый на устройство 3 диагностирования с помощью определенных клемм штепсельного разъема, номера которых одинаковы для всех типов электроаппаратов, осуществляет идентификацию типа диагностируемого электроаппарата. Последнее может быть реализовано, например, с помощью эталонных резисторов, размещенных в электроаппарате, которые включаются в цепь блока 12 питания устройства 8 диагностирования.

Таким образом, ток, протекающий через резистор, номинал которого различен для каждого типа аппарата, является сигналом уставки А. Одновременно сигнал А запускает в работу устройство 8 диагностирования, включая блок 12 питания. При этом начинает работать генератор 13, импульсы которого поступают на счетные входы счетчиков 19 и 20. Однако, работать в счетном режиме может лишь один из счетчиков (это достигается соответствующим выбором типов счетчиков). Работа счетчиков определяется уровнем выходного сигнала логического элемента И 21. При высоком уровне этого сигнала осуществляется работа счетчика 19, а счетчик 20 фиксирует свои выходные уровни. При низком уровне выходного сигнала элемент 21 счетчик 19 фиксирует свои выходные уровни, а счетчик 20 работает в счетном режиме. При включении устройства 8 диагностирования сначала начинает работать счетчик 19.

Датчики 10 неисправностей производят регистрацию потенциалов в контрольных точках. Коммутатор 16 фактических параметров производит пооче

715

редный опрос датчиков 10,, передавая аналоговый сигнал о фактическом состоянии элементов 2 электроаппарата Йа блок 17 сравнения. Коммутатор 15 требуемых параметров осуществляет Передачу на блок 17 сравнения соответствующих значений требуемых потенциалов (также в аналоговом виде), поочередно выдаваемых блоком 13 по ко- кандам счетчика 19.

Блок 17 сравнения осуществляет сравнение аналоговых сигналов, т,е„ фактического и требуемого потенциалов каждой контрольной точке, и выра- Еатывает управляющие сигналы. При ра иенстве потенциалов (с установленным уровнем погрешности) счетчик 19 продолжает выдавать команды коммутаторам 15 и 16 и дешифратору 22, разрешающие продолжать работу,, а дешифратор 23 передает текущий номер позиции коммутатора 16 фактических параметров, также выдаваемый счетчиком 19, на индикатор 24, При неравенстве потенциалов, т.е. наличии неисправности электроаппарата, сигнал блока 17 сравнения приводит к установлению низкого выходного сигнала элемента 21 При этом двоично-десятичный счетчик 9 фиксирует свои выходные уровни, а значит, и состояние коммутаторов 15 i 16, дешифраторов 22 и 23 и цифровые позиции индикатора 24. Начинает рабо-1 тать счетчик 20 сброса. На время от момента начала работы счетчика 20 до момента сбрасывания информации со

всех счетчиков к выходу блока 17 сравнения остается подключенным с помощью коммутатора 16 выход сработавшего датчика 10 неисправности, выход- ijtou потенциал которого отличается от Требуемого, Поэтому на выходе элемен- ta И 21 все это время остается уро- ень О.

Через установленную временную пау- :|у (например 5 с) сигнал выходного переноса счетчика 20 сброса произ- Шодит сброс счетчика 19 и своих собственных разрядов. Шифр неисправности, зафиксированный на индикаторе 1J4, также сбрасывается до кода 0-0 (при использовании двухразрядного индикатора 24), При сбросе счетчиков приводятся в исходное состояние буферный дешифратор 22, коммутаторы 15 и 16 и выходной дешифратор 23, а ра- бора устройства 3 диагностирования начинается заново, т.е. коммутатор

0

372

-

25 эд

0

35

40

45

50

55

18

16 начинает новый обход и опрос датчиков 10 неисправностей.

После проведения ремонтных работ по устранению выявленной неисправности производится очередной запуск устройства 8 диагностирования 8, Если имеется еще одна неисправность, то осуществляется высвечивание на индикаторе 24 шифра этой неисправности. Если элементы 2 электроаппарата исправны - после полного опроса коммутатором 16 всех датчиков 10 неисправностей - от максимального числа на разрядах двоично-десятичного счетчика 19 срабатывает логический элемент И 21 и на его выходе устанавливается низкий уровень, фиксирующий состояние выходных разрядов счетчика 19 на коде максимального числа его разрядов, а выходной дешифратор 23 передает его на индикатор 24, что соответствует шифру нормальной работы. Таким образом, шифр нормальной работы всегда больше шифра неисправности, Затем счетчик 20 сброса приводит устройство 3 диагностирования в исходное состояние, и начинается новый цикл работы.

После уяснения технического состояния электроаппарата устройство 8 диагностирования отключается от штепсельной колодки 3, шторка 4 опускается, замок 5 осуществляет блокирование крышки б, При определении технического состояния электроаппарата, если последний исправен, на индикаторе 24 сразу высвечивается шифр нормальной работы.

Контроль исправности устройства 8 диагностирования осуществляется при подключении его к соответствующему имитатору неисправностей. Предусмотрен также контроль работоспособности устройства 8 диагностирования непосредственно при определении технического состояния электроаппарата, Исправное техническое состояние устройства 8 диагностирования отличается, во-первых, высвечиванием цифровой информации.на индикаторе 24, во-вторых, характером индикации. При исправной работе происходят поочередное высвечивание на разрядах индикатора 24 цифр по возрастанию от 0-0 до максимального двухразрядного числа (максимальным числом является либо шифр нормальной работы, либо шифр неисправности) , фиксация максимального

числа, например, на 5 с на индикаторе 24, которое должно быть за время контроля одинаковым, и последующий его сброс, т.е. высвечивание цифровой позиции 0-0. Процесс увеличения разрядов на индикаторе 24, их фиксация и сброс повторяется до тех пор, пока включено устройство 8 диагностирования.,

Все цифровые позиции, являющиеся шифрами состояний, и соответствующие состояния электрической схемы каждого типа электроаппарата сводятся в небольшую табличку, которая крепится на корпусе 1 соответствующего взрыво- защищенного электроаппарата.

Формула изобретения

Устройство для диагностирования вэрывозащищенных электроаппаратов, содержащее размещенные в пылезащитном корпусе штепсельную колодку для подключения к взрывозащищенным электроаппаратам, контакты которой подключены к датчикам неисправностей, соединенным с информационными входами коммутатора фактических параметров, блоки памяти, сравнения, выходной дешифратор, подключенный к индикатору, и искробезопасный источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности диагностирования, оно снабжено генератором прямоугольных импульсов, двоично-десятичным счетчиком, счетчиком сброса, аналого-цифровым преобразователем, буферным дешифратором, цифроаналоговым преобразователем,

коммутатором требуемых параметров и элементом И, при этом вход аналого- цифрового преобразователя является входом задания типа диагностируемого электроаппарата и соединен с штепсельной колодкой и входом искробез- опасного источника питания, выход которого соединен с входами питания

0 остальных блоков устройства, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому входу блока памяти, выход которого через цифроанало- говый преобразователь подсоединен к

5 информационному входу коммутатора требуемых параметров, выход генератора прямоугольных импульсов подключен к объединенным первым входам двоично- десятичного счетчика и счетчика

о сброса, к вторым объединенным входам которых подключен выход элемента И, к первому входу которого подключен первый выход двоично-десятичного счетчика, второй выход которого че

5 рез буферный дешифратор соединен с вторым входом блока памяти, третий и четвертый выходы двоично-десятичного счетчика подключены к управляющим входам коммутаторов фактических

0 и требуемых параметров, а пятый выход двоично-десятичного счетчика соединен с входом выходного дешифратора, выход счетчика сброса подключен к третьему входу двоично-десятич5 кого счетчика, второй вход элемента И соединен с выходом блока сравнения, к входам которого подключены выходы коммутаторов фактических и требуемых параметров.