Устройство для определения пробивного напряжения конденсаторной бумаги Советский патент 1991 года по МПК G01R31/14 

О VJ

О

а со

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения пробивного напряжения конденсаторной бумаги и иных электроизоляционных материалов. Цель изобретения - повышение производительности испытаний и точности определения пробивного напряжения за счет наличия в устройстве гибкой кассеты, механизмов перемещения кассеты и подъема-опускания электродов, а также блока управления и вычисления с панелью управления и индикации. Устройство содержит задающий генератор 1, модулятор 2, высоковольтный трансформатор 3, блок электродов 4, цепь фиксации пробивного напряжения 5, блок 6 подъема-опускания электродов с механизмом подъема-опускания электродов, блок 7 перемещения гибкой кассеты с механизмом перемещения гибкой кассеты, переключатель электродов 8, блок управления и вычисления 9 с панелью управления и индикации 10, верхний подвижный и нижний электроды, электропривод, эксцентрик с ползуном, держатель верхнего электрода, ролики в виде двух фрикционных пар, гибкую кассету, электропривод, испытательный стол и приемник кассеты. За счет наличия гибкой кассеты, блока 6 подъема-опускания электродов, блока перемещения гибкой кассеты, а также блока 9 управления и вычисления обеспечены повышенная производительность испытания устройства и точность определения пробивного напряжения. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

индикации, верхний подвижный и нижний электроды, электропривод, эксцентрик с ползуном, держатель верхнего электрода, ролики в виде двух фрикционных пар, гибкую кассету, электропривод, испытательный стол и приемник кассеты. За счет наличия гибкой кассеты,

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения пробивного напряжения конденсаторной бумаги и других видов электроизоляционных материалов.

Цель изобретения - повышение производительности испытаний и точности определения пробивного напряжения за счет снабжения устройства дополнительно гибкой кассетой, механизмом подъема-опуска- ния электродов, механизмом перемещения кассеты, блоком управления и вычисления, что обеспечивает высокую скорость и точность испытания механически непрочных изделий.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства для определения пробивного напряжения конденсаторной бумаги; на фиг.2 - временные диаграммы его работы; на фиг.З - схема механизма подъема-опускания электродов и механизма перемещения кассеты с образцом; на фиг.4 - гибкая кассета, общий вид.

Устройство содержит цепь формирования испытательного напряжения, состоящую из последовательно соединенных задающего генератора 1, модулятора 2, высоковольтного трансформатора 3, вторичная обмотка которого подключена к блоку 4 электродов, соединенному с цепью 5 фиксации пробивного напряжения, а также блок 6 подъема-опускания электродов с механизмом подъема-опускания электродов, блок 7 перемещения гибкой кассеты с механизмом перемещения гибкой кассеты и переключатель 8 электродов, соединенные информационной магистралью с блоком 9 управления и вычисления, панель Юуправления и индикации, соединенная с блоком 9 управления и вычисления каналом ввода-вывода, причем второй выход задающего генератора 1 и второй вход модулятора 2 подключены к блоку 9 управления и вычисления.

Задающий генератор 1 предназначен для формирования синусоидального напряжения частот 50 Гц прецизионной амплитублока 6 подъема-опускания электродов, блока перемещения гибкой кассеты, а также блока 9 управления и вычисления обеспечены повышенная производительность испытания устройства и точность определения пробивного напряжения. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

ды, синхронизированного сетевым напряжением.

Модулятор 2 предназначен для формирования линейно нарастающего синусоидальнего напряжения от нулевого значения до максимального за установленный временной интервал.

Высоковольтный трансформатор 3 формирует испытательное напряжение в заданном диапазоне испытательных напряжений. Блок 4 электродов (фиг.З) состоит из расположенных соосно верхнего подвижного 11 и нижнего 12 электродов и предназначен для приложения испытательного

напряжения к контролируемому бумажному образцу.

Механизм подъема-опускания электродов блока 6 подъема-опускания электродов содержит электропривод 13, связанный через эксцентрик 14 с ползуном 15, на котором закреплен держатель 16 верхнего электрода 11.

Гибкая кассета 17 (фиг.4) выполнена из листового электроизоляционного материала в виде двух наложенных одна на другую пластин одинакового размера, скрепленных между собой, например, по одной из длинных сторон и имеющих ряд сквозных отверстий, выполненных с определенным шагом.

Кассета 17 может быть выполнена из одного листа электроизоляционного материала, сложенного вдвое. Сквозные отверстия кассеты обеспечивают контакт электродов с испытуемым материалом. На гибкой кассете

17 могут быть выполнены два или более ряда отверстий. В качестве материала для кассеты может быть использован тонкий электроизоляционный картон, поливинилх- лоридная или полиэтиленовая пленка,

Механизм перемещения гибкой кассеты 17 (фиг.З) блока 7 перемещения гибкой кассеты представляет собой четыре ролика 18, образующих две фрикционные пары, обеспечивающие протягивание гибкой кассеты 17 с испытуемым образцом конденсаторной бумаги в зону контроля, соединенных с электроприводом 19, который выполнен, например, на базе шагового электродвигателя. Кроме того, механизм перемещения гибкой кассеты 17 содержит испытательный стол 20 и приемник 21 кассеты, направляющий гибкую кассету с испытанными участками конденсаторной бумаги, например, под испытательный стол 20, тем самым исключая выход кассеты за пределы прибора в процессе испытания.

Блок 9 управления и вычисления предназначен для управления по заданной программе работой функциональных узлов и всего устройства в целом, проведения необходимых вычислений по заданному алгоритму и выдачи результатов на панель 10 управления и индикации. Блок 9 управления и вычисления может быть выполнен на базе микропроцессорных БИС и может содержать центральный процессорный элемент (ЦПЭ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), перепрограммируемое запоминающее устройство (ППЗУ), интерфейс внешних устройств (ВУ). Переключатель 8 электродов необходим в солучае использования в устройстве двух или более пар электродов.

Устройство работает следующим образом (фиг.2).

В исходном состоянии напряжение переменного тока Ui частоты 50 Гц с выхода задающего генератора 1 поступает на первый вход модулятора 2. а на второй вход модулятора с первого выхода блока 9 управления и вычисления поступает управляющее напряжение Ua. С второго выхода задающего генератора импульсное напряжение Us, сформированное из напряжения Ui, поступает на первый вход блока 9 управления и вычисления.

При этом выходное напряжение U2 блока 9 управления и вычисления, выходное напряжение LM модулятора 2 и выходное напряжение Us высоковольтного трансформатора 3 равно нулю. Электроды блока 4 находятся в разомкнутом состоянии, а кассете с испытуемым образцом установлена в механизм перемещения гибкой кассеты 17 так, чтобы начальное отверстие кассеты было соосно с электродами.

При включенииустройства в режим Измерение по команде с блока 9 управления и вычисления блок 6 подъема-опускания электродов устанавливает электрод 11 на испытуемый образец в отверстие гибкой кассеты 17, При этом блок 9 управления и вычисления формирует нарастающее напряжение U2, поступающее на второй вход модулятора 2, изменяя тем самым коэффициент передачи модулятора от нуля до заданного значения.

Нарастающее синусоидальное напряжение IU с выхода модулятора 2 через высоковольтный трансформатор 3 поступает на блок 4 электродов.

При достижении напряжения Us значения пробивного напряжения испытуемого образца в цепи 5 фиксации пробивного напряжения формируется импульс напряжения, поступающий на второй вход блока 9 0 управления и вычисления. При этом напряжение U2 принимает нулевое значение и соответственно напряжения и Us. Одновременно фиксируется значение пробивного напряжения, запоминается в блоке 9 5 управления и вычисления и индицируется на панели 10 управления и индикации.

По команде с блока 9 управления электрод 11 устанавливается в исходное положение, а кассета 17 с помощью блока 7 0 перемещается на расстояние, равное шагу между отверстиями в кассете.

Блок 9 работает следующим образом. В исходном состоянии верхний элект- род поднят. В блоке 9 управления и вычис- 5 ления формируется двоичный код числа N, пропорционального выходному напряжению U4 5. В ИСХОДНОМ СОСТОЯНИИ N 0.

Номер измерения М 0.

По команде Пуск блок 9 включает ме0 ханизм подъема-опускания электродов блока подъема-опускания электрода (Ug 1). Блок 9 управления и вычисления контролирует сигнал Uy. Как только U становится равным 1, блок 9 снимает сигнал Ug(Ug $).

5 Начинается первое измерение (М М + 1). Блок 9 проверяет четное или нет М. Далее блок 9 проверяет сигнал(пробой) Если пробой не наступил (Ue ), блок 9 проверяет сигнал из. Как только из станет равным 1,

0 блок 9 увеличивает число N N + 1 и опять проверяет сигналы Ue и из.

Ступенчато-линейное нарастание сигнала U2 происходит после перехода сигнала из из Ь в 1 и из 1 в 0 .

5Если же пробой наступил (Ue 1, импульс Ue) формируется блоком 5), то блок 9 формирует число N 0 и U2 Ф ,

Если гибкая кассета содержит два ряда сквозных отверстий, каждому из которых

0 соответствует своя пара электродов, по команде с блока 9 управления и вычисления срабатывает переключатель 8 электродов. Таким образом, одному шагу перемещения кассеты соответствует не одно измерение, а

5 два (сначала на одной паре электродов, затем на. другой). После этого перемещают кассету на один шаг и, соответственно, осуществляют последующие два измерения на каждом из электродов. По мере перемещения гибкой кассеты с образцом испытания часть ее направляется в приемник 21 кассеты.

Если М - нечетное, происходит увеличение М М + 1 и блок 8 подключает второй электрод (сигнал Uio).

Нарастание испытательного напряжения и регистрация пробоя при этом происходит аналогично описанному.

После второго измерения блок 9 отключает электрод (Uю 0) и включает механизм подьемэ-опускания (Ug 1) до тех пор,пока верхний электрод не поднимется (Ue 1). после чего блок 9 делает сигнал Ug 0.

После этого блок 9 управляет работой блока 7, подавая необходимые сигналы Un. ..., Ui4 на обмотки электропривода 19.

Аналогично изложенному происходит испытание последующих участков конденсаторной бумаги. По завершении полного цикла испытаний (20 определений) в блоке 9 управления и вычисления автоматически производится вычисление среднего значения пробивного напряжения и индицируется на панели управления и индикации, а механизм перемещения кассеты возвращает ее в исходное положение

Использование гибкой кассеты, механизма подъема-опускания электродов, механизма перемещения кассеты, а также блока управления и вычисления позволяет автоматизировать процесс измерения, повысить производительность устройства и точность определения пробивного напряжения для бумажных диэлектриков

Формула изобретения

перемещения гибкой кассеты с механизмом перемещения гибкой кассеты причем выход цепи фиксации пробивного напряжения соединен с первым информационным входом блока управления и вычисления управляющий выход которого соединен с вторым входом модулятора, а второй информационный вход блока управления и вычисления соединен с вторым выходом задающего генератора, причем блок электродов содержит

расположенные соосно верхний и нижний электроды, верхний электрод кинематически соединен с механизмом подъема-опусканияэлектродовблокаподъема-опускания электродов, содержащим держатель верхнего электрода с вертикальным ползуном, соединенным через эксцентрик с электроприводом, причем механизм перемещения гибкой кассеты блока перемещения гибкой кассеты содержит

приемник кассеты, гибкую кассету с испытуемым образцом, установленную на испытательном столе между верхним и нижним электродами и имеющую кинематическое соединение с роликами, образующими не

менее одной фрикционной пары, соединенной с электроприводом.

2, Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что оно снабжено переключателем электродов, а блок электродов содержит дополнительную пару электродов.

фигз

16

15