Устройство для испытания электрических контактов Советский патент 1982 года по МПК G05B23/02 G01R31/14 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может ис пользоваться для испытаний электроэрозионной устойчивости контактов электрических аппаратов.

Известно устройство для исследования эрозии электрических разрывных контактов, содержащее источник питания, спектральный анализатор, привод переключения испытуемых контактов t13.

Однако это устройство имеет низкое быстродействие, так как :не позволяет автоматизировать процесс определения времени разрушения контактного слоя испытуемых электрических конт актов.

Известно также устройство для исследования эрозии электрических разрывных контактов содержащее ис- точник питания, блок электропривода, анализатор спектра, счетчиК 2.

Недостатком известного устройства является низкое быстродействие. КОНТАКТОВ

обусловленное тем, что и оно не поз воляет автоматизировать процесс определения времени разрушения контактного слоя испытуемых электрических контактов, так как момент разрушения определяет оператор ориентировочно, задавая по данным предварительных экспериментов время разрушения контактного слоя и визуально фиксируя появление спектральных линий материала основы контакта на выходе анализатора спектра.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для испытания электрических контактов, содержащее первый счетчик, блок питания, соединенный первым и вторым выводами с первым и вторым испытуемыми контактами,соответственно, блок электропривода,. соединенный кинематически с вторым испытуемым контактом, анализатор спектра, соединен39ный входом оптически с первым, вторым и третьим испытуемыми контактами, введены второй и третий счетчики, элемент НЕ, элемент И, пороговый элемент, триггер Шмитта, фотоэлектронный умножитель, блок аналоговой памяти, блок вычитания, пер вый, второй и третий ключи, формиро ватель импульсов и счетный триггер, соединенный первым входом со входом второго счетчика, вторым входом с выходом второго счетчика и входом элемента НЕ, первым выходом - с первым входом первого ключа, вторым выходом - с первым входом второго ключа и первым входом третьего ключа, соединенного вторым входом с вторым входом первого ключа и через фотоэлектронный умножитель оптически с выходом анализатора спект ра, выходом - с первым входом блока вычитания, соединенного выходом через пороговый элемент и третий счетчик с входом блока электропривода и первым входом первого счетчика, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов, соединенного первым входом с третьим испытуемым контактом, вторым входом - с вторым выводом блока питания и через триггер Шмитта с первым входом счетного триггера и вторым входом блока вычитания, соединенного третьим входом с выходом второго ключа, соединенного вторым входом с выходом блока аналоговой памяти, первый вход которого соединен с выходом первого ключа, вто рой вход - с выходом элемента И, соединенного первым входом с выходом элемента И, соединенного первым входом с выходом элемента НЕ, вторым входом - с первым выходом счетного триггера. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит блок 1 пита ния, испытуемые контакты 2, блок 3 электропривода, анализатор k спект ра, первый счетчик 5 фотоэлектрон ный умножитель 6, первый 7 третий и второй 9 ключи, триггер 10 Шмитт счетный триггер 11, блок 12 аналог вой памяти, блок 13 вычитания, пороговый элемент It, элемент 15 И, элемент 16 НЕ, третий 17 и второй счетчики, формирователь 19 импульсов. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы точка контактирования размыкающих контактов 2 устанавливается на оптической оси анализатора спектра А, счетчик 5 числа переключений находится в нулевом состоянии. С помощью устройства исследуются медные плакированные серебром контакты, работающие в дуговом режиме, С целью калибровки устройства в него устанавливают медные контакты, выбирают положение наиболее яркой спектральной линии меди и устанавливают ее против выходной щели анализатора спектра i. floidne включения блока 3 электропривода при переключении размыкающих контактов 2, работающих в режиме дуговой эрозии, происходит разрушение плакирующего серебряного контактного слоя электрической дугой, при этом на выходе анализатора , спектра отсутствуют характерные спектральные линии меди. Поскольку фотоэлектронный умножитель 6 характеризуется интегральной чувствительностью, то он вырабатывает на выходе минимальный уровень сигнала, обусловленный шумовым спектральным фоном спектра серебра. При размыкании размыкающих контактов 2, когда падение напряжения на контактном сопротивлении размыкающих контактов превышает заранее заданный уровень, срабатывает триггер 1 О Шмитта и запускает триггер П, на инверсном выходе которого появляется сигнал логическая 1, поступающий на вход ключа 7 и разрешающий прохождение сигнала с выхода фотоэлектронного умножителя 6 на вход блока 12 памяти. В ЭТО время с выхода прямого кода триггера 11 на вход ключей 8 и 9 поступает сигнал логический О, запрещающий прохождение сигнала с выхода фотоэлектронного умножителя 6 на вход блока 13 вычитания и сигнала с выхода блока 12 памяти на другой вход блока 13 вычитания. При этом блок 12 памяти запоминает уровень сигнала, поступающий с выхода фотоэлектронного умножителя 6. При замыкании замыкающих контактов 2 срабатывает формирователь 19 импульсов, с выхода которого сформированный импульс счета поступает на вход счетчика 5 и отсчитывается им. При следующем размыкании размыкающих контактов 2 с триггера 1 на вход ключа 7 поступает сигнал л гический О, запрещающий прохожде ние сигнала с выхода фотоэлектронного умножителя 6 на вход блока 12 памяти, а на вход ключей 8 и 9 поступает сигнал логическая 1, разрешающий прохождение сигнала с выхода фотоэлектронного умножителя на вход блока 13 вычитания и сигнала с выхода блока 12 памяти на другой вход блока 13 вычитания. Поскольку сигналы, поступающие с блоков 6 и 12 на блок 13, равны, на его выходе сигнал будет отсутствовать, срабатывания порогового элемента Ц не произойдет. Передний фронт каждого импульса с выхода триг.гера 10 Шмитта, поступающий на установочный вход бло ка 13 вычитания, устанавливает блок 13 в нулевое состояние. На один из входов логического элемента 15 И поступает сигнал логическая 1 с выхода элемента 16 НЕ, н вход которого в свою очередь с выхода счетчика 18 поступает сигнал логический О, при поступлении на другой вход логического элемента 15 И сигнал логическая 1 с выхода триггера 11 происходит установк блока 12 памяти в нулевое состояние. При заполнении счетчика 18, емкость которого выбирается экспериментально, с учетом того, чтобы за время его заполнения произошла существенная электрическая эрозия контактного слоя, на его выходе фо мируется сигнал логическая 1, поступающий на установочный вход триггера 11 и переводящий триггер в исходное состояние, при этом клю элемент 7 закрывается и блок 12 па мяти запоминает уровень сигнала, соответствующий шумовому спектра ному фону спектра серебра. Сигнал с выхода счетчика 18 удерживает триггер 11 в исходном состоянии, при котором на вход-ключей 8 и 9 п ступает сигнал логическая 1, раз решающий прохождение сигнала с выхода фотоэлектронного умножителя 6 на вход блока 13 вычитания и с выхода блока 12 памяти - на другой вход блока 13 вычитания. . П1эи этом на выходе элемента 16 Н появится сигнал логический О, 36 запрещающий прохождение импульсов с выхода триггера 11 через элемент 15 И на установочный вход блока 12 памяти. В момент разрушения плакирующе- го серебряного слоя до основы контакта (меди) в спектре, возбуждаемом дугой на размыкающих контактах 2, появятся линии меди. При этом амплитуда сигнала на выходе фотоэлектронного умножителя 6 увеличится и через ключ 8 сигнал поступит на вход блока 13 вычитания, на выходе которого в свою очередь, появится сигнал, вызывающий срабатывание порогового эгзмента 14 (порог срабатывания элемента 1 устанавливается по уровню сигнала, соответствующего интенсивности выбранной спектральной линии меди). Сформированный ни выходе порогового элемента 1А импульс поступает на вход счетчика 17 емкость которого выбирают достаточной для обеспечения необходимой достовернрсти определения времени разрушения материала (серебра) контактного слоя до материала (меди) основы контакта. После заполнения счетчика 17 сигнал с его выхода останавливает блок 3 электропривода и счетчик 5, В счетчике 5 записано число переключений, соответствующее моменту разрушения контактного слоя испытуемых контактов 2. Таким образом, изобретение позволяет автоматизировать процесс опг ределения времени разрушения материала контактного слоя до материала основы контакта, за счет чего обеспечивается повышение быстродействия устройства и снижение трудоемкости при проведении испытаний и специальных исследований, направленных на экономию используемых при изготовлении контактных узлов электрических аппаратов остродефицитных драгоценных металлов. Формула изобретения Устройство для испытания электрических контактов, содержащее первый счетчик, блок питания, с.бедиенный первым и вторым выводами с первым и вторым испытуемыми контаками,соответственно, блок электроривода, соединенный кинематически с вторым испытуемым контактом, ана