Устройство для измерения расстояния до места повреждения изоляции кабеля Советский патент 1991 года по МПК G01R31/08 

Фиг.1

Изобретение относится к электро- ичмерительной и кабельной технике и может быть испопьзовано для определения места повреждения изоляции кабеля.

Цель изобретения - уменьшение продолжительности измерений.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства} на фиг. 2 - блок управления; на фиг. 3 - селектор , на фиг. 4 - счетно-индикаторный блок на фиг. 5,6 -схемы, пояснякетие принцип работы устройства.

На фиг. 1 покачаны: 1 - источник постоянного тока} 2 - блок из двух преобразователей напряжение - часто- таЈ 3 - повторитель напряжения (ПН) 4 - селектор} 5 - счетно-индикаторный блок; 6 - блок управления; 7 - блок сравнения кодов (БСК), 8 -регистр 9 - дешифратор 10 - блок ввода.

Первый выход источника постоянного тока 1 подключен к клемме (3 и второму входу блока 2 преобразователей напряжение - частота,

Второй выход источника 1 постоянного тока и клемма Ь объединены и соединены с общей шиной.

Клемма с служит для подключения жилы неисправной пары для повреждения типа жила - жила либо для подключения оболочки для поврежпения жила оболочка. К клеммам д и р подключают жилы кабеля, одна из которых должна быть исправна. На противоположном конце кабеля эти жилы соединены между собой. Сопротивление R ил шлейфа равно сумме сопротивлений жилы а и b, Ra и R соответственно

Р ГКа+кЬ

Каждая из этих жил имеет одинаковое сопротивление К Q Rg F., где RA - сопротивление линии.

Сопротивление утечки R ит - сопротивление между неисправными жилами (или жилой и оболочкой), RX - сопротивление жилы кабеля от места измерения до места повреждения изоляции, 1 - длина линии, l - расстояние до места повреждения от места измерения.

Клемма с соединена через ПН 3 с первым входом блока 2 преобразователей напряжение - частота. Выходы блока 2 преобразователей напряжение частота соединены через селектоп 4

со счетными входами счетно -индика- торного блока 5, управляющий вход селектора 4 соединен с первым выходом блока 6 управления. Выходы блока управления соединены г входами направления счета, записи, режима и индикации счетно-индикаторного блока 5 На входы БСК 7 поданы сигналы с регистра 8 и со второй группы выходов счетно-индикаторного блока 5. Выход БСК 7 соединен с вгходом блока 6 управления. Первая группа выходов счетно-индикаторного блока соединена с входом дешифратора О 9, выход которого соединен с вторым входом блока 6 управления.

Блок 10 ввода соединен с информационным входом регистра 8 и с перБЫМ входом блока 6 управления. Его второй выход соединен с управляющим входом регистра длины.

Блок управления (фиг.2) содержит дешифратор управляющих кодовых комбинаций - инвертор 11, дешифратор 12, 6-входовой элемент ИЛИ 13, дешифратор команд Счет и Сброс (эту функцию выполняет дешифратор 12 совместно с элементами И 14 и 15,

счетчик 16 числа введенных цифр, схему формирования сигнала Запись в счетно-индикаторный блок (триггер 17 и элемент 18 задержки, элемент ИЛИ 19, формирующий сигнал записи в регистр длины, схему начального сброса (триггер Шмитта 20, R и С), триггер 21 режима Счет - Индикация, триггер 22 направления счета и два элемента ИЛИ 23 и 24.

Селектор 4 (фиг.З) состоит из

трех двухвходовых элементов И 25-27, инвертора 28 и двухвходовых элементов ИЛИ 29 и 30.

Счетно-индикаторный блок 5(фиг.4)

состоит из двух групп счетчиков 31 и J2, двух селекторов режима 33 и 34, счетчика 35 индикации, ключей 36 индикации, индикатора 37.

Для вывода формулы вычисления расстояния до места повреждения воспользуемся эквивалентными схемами Гсм. фиг.З, 6).

Очевидно, что соотношение длины линии 1 и расстояния до места повреждения 1Х равно

IU

и«,

1 J . , .

- х if 1 ,

Для случая 1 (повреждение в тине J, фиг.5)

1

М)

Для случая 2 (повреждение в тине Ь, фиг.6)

Я47чЯ

селекторами

33 и 3 р режим : довательного счета. К 1ффшцич11 пр образования первого преобр.ччовлто- ля k, н второго k/2, поэтому мл первый c.uPTJ s- fi вход счетно-индикаторного бж Г . по т пгичт частота

я на второй - f.

f, kIiXfo

-к

Изобретение относится к электроизмерительной технике и позволяет решить задачу уменьшения времени измерения расстояния до места повреждения. Устройство содержит источник 1 постоянного тока, три клеммы подключения, блок 2 преобразователей напряжение - частота, селектор 4, счетно-индикаторный блок 5, дешифратор, блок 10 ввода, блок 6 управления, регистр 8, блок 7 сравнения кодов и повторитель 3 напряжения. 6 ил.

% E-UX lx

И/

Так клк

IV Е/2. для случая м

1 из (1) из

.Г.

(3) (3) полу(4)

случая 2 из (2) и (3) полу

2(Е -Ы,

Е

-.1

(5)

Работа устройства происходит следующим образом.

При работе устройства в режиме ввода, информация с блока 10 ввода в двоично-десятичном коде записывается в регистр 8. После снятия информации блок 6 управления формирует импульс записи и во втрую группу счетчиков переписывается информация из регистра длины. Одновременно сбрасывается счетчик индикации. После этого вторая группа счетчиков 32 начинает осуществлять вычитание, а счетчик 35 индикации - сложение. Все счетчики первой группы считают параллельно и независимо, когда на выходе переноса счетчика появляется О открывается соответствующий ему ключ индикации, который зажигает соответствующий разряд индикатора 37,

Так как в этот момент на счетчике индикации сформирован код, соответствующий коду, записанному в счетчик сформировавший сигнал, то на индикаторе зажигается число, код которого занесен в соответствующий разряд регистра длины.

Таким образом происходит индикация введенной длины.

При работе в режиме измерения селектор 4 подключает выходы преобразователей напряжение - частота к счетным входам счетно-индикаторного блока. Первая и вторая группа счетчиков 31 и 32 переключаются

Во вторуь группу счетчиков 32 записывается число, соответствующее длине линии, а первая группа счетчиков 31 обнуляется,

Вторая группа счетчиков 32 работает на вычитание и при достижении ими значения О дешифратор нуля 9 выдает в блок 6 управления команду на окончание счета и переход в режим ввода (индикация полученного результата) .

Первая группа счетчиков работает в режиме приратения до тех пор, пока значение содержимого гэтой группы счетчиков не будет равным значению регистра длины: как топько это произойдет, ЬСК 7 выдает в блок 6 управления команду на изменение направления счета (первой группы счетчиков) , блок управления изменит направ- ление счета, и эта группа счетчиков будет работать на вычитание.

Так как во второй группе счетчиков находилось число 1, то время счета

2L

к-Е- f,

(6)

Счетчики начинают считать одновременно. Число М, полученное во втором счетчике, связано с тс сле- дующими соотношениями: если не было изменения счета (случай 1) М

с uxfok и если было, то (случай

2L-.M.

IVfo k

из (3) и (7.1) получим М 2L

Те

(7.1),

(7.2)

5

f0k

k-E-ff

М

2L

Сравнивая с Из (3) и (7.2)

2L -М

U у Е

,

(8)

получим получим

21,

М.

Uv

fek

k Е f .

2Т - M-2T, 2ТХ1 -у-), с.I-

1 М

х 5

что почвопяот точно определить расстояние до повреждения.

В предлагаемом устройстве обеспечивается быстрый и точный ввод данных, исключаются ошибки из-за из- Ю менения порядка подключения неисправной пары н процессе измерений, что в итоге приводит к уменьшению времени, затрачиваемого на определение расстояния до места поверждения. Следова- 5 тельно, уменьшается время простоя кабельных магистралей.

Формула изобретения Устройство для измерения расстояния до места повреждения изоляции кабеля, содержащее источник постоянного тока, три клеммы подключения объекта контроля, первая из которых соединена с первым выходом источника постоянного тока, вторая клемма подключения соединена с общей шиной, блок преобразователей напряжение - частота, выходы которого подключены к информационным входам селектора, выход которого соединен с первым и вторым входами счетно-индикаторного блока, первая группа выходов которо

5

0

5

0

го соединена с входами дешифратора, отличающее ся , что, с целью уменьшения времени изг--ррр- ний, в устройство введены бпок ввода, блок управления, регистр, блок сравнения кодов и повторитель напряжения, причем повторитель напряжения включен между третьей клеммой подключения и первым входом блока преобразователей напряжение - частота, первый выход источника постоянного тока соединен с вторым входом блока преобразователей напряжение - частота, вто- рсй выход источника тока соединен с общей шиной устройства, выход блока BE ода соединен с информационным входом регистра и первым входом блока управления, второй и третий входы ксторого соединены соответственно с выходами дешифратора и блока сравнения кодов, выходы блока управления соответственно соединены с управляющим входом селектора, управляющим входом регистра, входами направления счета, записи, режима и индикации счетно-индикаторного блока, вход предустановки которого соединен с первым выходом регистра и первым входом блока сравнения кодов, второй вход которого соединен с второй груп- псй выходов счетно-индикаторного блока .

От б/юна управления 6

Р

W

в 4/

ш

м

Л

1

J2

аи

гК

Ё

Фиг. О

т

а

37

Т

S

ОТ

Ш

32

li

Jf

Фиг ь

втвR,

В

О

о

фиг. 5

Ra-R)

Rx

Ух

фиг. 6