Способ индикации состояния электромагнитного коммутационного устройства Советский патент 1979 года по МПК G01M19/00 

Изобретение относится к исследованию поврежденной или разрушенной аварийной авиационной техники и может использоваться преимущественно при определении причин летных происшествий и происшествий с любыми другими техническими объектами, построенными с применением например электромагнитных реле, клапанов, контакторов. Известен способ измерения напряжени и деформаций с помощью магнитоупругих тензометров различной конструкции, закрепляемых непосредственно на поверхности деформируемых деталей l Измерение деформаций деталей магнитоупругим способом требует наличия специальных тензометров с обмотками для намагничивания переменным током и иэмерительной обмоткой. Кроме того, измерение и регистрация деформации деталей может производиться только в момен самой деформации, т. е. тензометрирование не позволяет по следам деформации детали устанавливать в последствии факт ее наличия или отсутствия. Известны также способы и устройства для регистрации и индикации состояний коммутируемых устройств с помощью конт роля перемещения якоря электромагни-рного реле PJ- s. из которых 5 наиболее близок по техническому существу к настоящему изобретению. Однако известные способы контроля перемещения якоря электромаднитного реле не позволяют только по результатам измерения физичеоких характеристик элементов конструкции реле после разрущения объекта установить положение якоря реле в момент воздейс- вия на объект ударных перегрузок. Цель изобретения - повышение достовернеюти индикации путем реализации возможности получения информации о н&личии или отсутствии деформации .возвратной ферромагнитной пружины реле в момент, когда происходило разрущение технического объекта под действием ударных перегрузок. При наличии такой ийформации однозначно определяется положение якоря реле, его контактов и, следовательно, коммутируемых устройств в момент разрушения объекта. Это достигается при исследовании электромагнитных реле, установленных на технических объектах, после аварии последних под действием ударных перегрузок например, при столкновении транспортных средств с препятствием. Ударная перегрузка по разному воздействует на намап ниченность сжатой (растянутой) возврат ной пружины, находящейся под воздейс- вием магнитного поля тяговой обмотки реле и на остаточную намагниченность свободной пружины. Это различие в намаг ииченности сжатой (растянутой) и свободной пружины объясняется наличием магнитоупругого эффекта и фиксируется в момент удара в виде изменения остаточ нс намагниченности только свободной пружяиы« которое обеспечивается отсут станем магнитного поля тяговой обмотки, которое комтюнсирует магнитоупругий эффект. При 1фО8вдении исследования аварийного технического объекта измеряется остаточная намагниченность пружины. Иэ меренное значение остаточной намагничен ности пружины сравнивают с установившим ся значением остаточной намагниченности этой же пружины, которое известно заранее или получено экспериментально. Последяее означает, что установившееся значение остаточной намагниченности, соответствующее установившейся петле гистерезиса, получают после 10-12 цикле® перемагничиваиия исследуемой пружины в магнитном поле тяговой обмотки того же или однотипного реле, Если в результате сравнения этих двух значений остаточной намагниченности одной и той же пружины обнаруживается разница, превышающая допустимую погрешность измерения, тр делается вывод, что в момент воздействия на технический объект перегрузки исследуемая пружина реле была в свободно состоянии, т. е. магнитное поле тяговой обмотки отсутствовало, якорь и контакты реле находились в положении, соответствующем отсутствию тока в тяговой обмотке реле. Отсутствие разницы в сравниваемых значениях остаточной намагниченности означает, что пружина в рассматриваемы момент была сжата (растянута), т. е. находилась под действием магнитного по ЛЯ тяговой обмотки, а якорь и контакты еле занимали соответствующее этому положение. Влияние эффектов магнитной вязкости и старения на остаточную намагниченность пружины реле учитывается обеспечением равенства двух отрезков времени, заклк ченвых между моментом аварии технического объекта и измерением остаточной амагниченности пружины реле и моментом включения реле для перемагничивания пружины и измерением установившегося значения остаточной намагниченности в ней. Пример, При проведении экспериментального исследования возникла нео&ходимость получить информацию о положении якоря и контактов сохранившегося электромагнитного контактора на 400 А типа КМ-40О в момент удара самолета о землю. Работа выполняется в следук шей последовательности. 1.Разборка и извлечение возвратной пружины из контактора проводится без механических воздействий на пружину. 2.Напряженность магнитного поля, создаваемая остаточной намагниченностью пружины, измеряется немецким полемером типа 1061 на разных концах пружины и составляет соответственно 61,3 А/м и 51,8 А/м. Время, прошедшее с моме№та аварии, 240 ч. 3.Установка пружины в контактор выполняется с учетом ее полярности, т, е,, если при извлечении пружины нз . контактора ее северш 1Й полюс находился на дне стакана сердечника, то и при установке ее на место он должен быть там же. 4.Сборка контактора производится в порядке обратном разборке. 5.Реализация 12 циклов перемагничивания пружины для получения установивщегося значения остаточной намагниченн ности в ней осуществляется 12-кратным срабатыванием контактора при включении его обмотки под напряжение 27 В, 6.Повторная разборка и извлечение пружины производится таким.же образом, как и в первый раз, 7..Через 240 ч после перемагничивания пружины (в соответствии с п. 5) напряженность магнитного поля, создаваемая установившейся в ней остаточной намагниченностью, была измерена и составила для тех же точек пружины (см, п, 2) соответственно 53,4 А/м и 46,2А/м, Контактор КМ-40О в момент удара самолета о землю был включен, так как установившееся значение остаточной намагниченности отличается от значения остаточной намагниченности, измеренного после аварии. Предлагаемый способ по сравнению с существующими обеспечивает следующие преимущества; возможность определения (регистрации) крайнего положения якоря реле без изменения его конструкции и без использования дополнительных устройств; практическое использование информации запоминаемся пружиной о воздействии на нее ударов в течение длительного времени; повыщение достоверности и сокращение сроков расследования летных проиоществий. Формула изобретения 1. Способ индикации состояния элект ромагнитиого коммутационного устройства, содержащего ферромагнитную пружину, размещенную в зоне действия магнит ногх поля тяговой обмотки, путем регист рации крайних положений его , о т личаюшийся тем, что, с целью повышения достоверности индикации состояния устройства в момент воздействия на него ударных перегрузок, определяют значение интенсивности магнитоупругого эффекта в ферромагнитной пружине после воздействия ударных перегрузок, сравнивают его с зсфанее определенным значением интенсивности магнитоупругого эффекта до воздействия ударной перегрузки и по их разн1ше судят о состоянии фер636ромагнитной пружины (сжата-растянута или свободна) и тем самым о наличии (отсутствии) магнитного поля тяговой обмотки реле в момент воздействия ударных перегрузок. 2.Способ по п. 1, отлича и и с я тем, что разницу в интенсивности магиитоупругого эффекта в ферро магнитной пружине определяют, сравнивая значение остаточной намагниченности ферромагнитной пружины, измеренное после ударной перегрузки и обрыва элек1 ропитання обмоток коммутационного устройства, с заранее измеренным - уст нежившимся значением остаточной намаг ниченности ферромагнитной пружины до воздействия ударной пружины. 3,Способ по п. 2, о т л и ч а и и с я тем, что измерение сравниваемых значений остаточной намагниченности ферромагнитисЛ пружины производят с учетом действия магнитной вязкости и старения материала пружины. Источники информации, 1финятые во внимание при экспертизе 1.Белов К. П. Упругие и электрические явления в ферромагнетиках. М., Энергия, 1957, с. 116-125, 168. 2.Авторское свидетельство СССР № 19О484, кл. Н 01 Н 47/ОО, 1966. 3.Авторское свидетельство СССР N 238014, кл. Н 01 Н 47/ОО, 1967. 4.Репин В. П., Якименко А. В. Об использсюанив постоянных магнитов при измерении импульсных ускорений. Автометрия, 1969, М 5. 5.Авторское свидетелэство СССР N 4О8О97, кл. F 16 К 37/ОО, 1972 (прототип).