Устройство дистанционного контроля пьезодатчиков Советский патент 1982 года по МПК G01R29/22 

(5А) УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ПЬЕЗОДАТЧИКОВ

Изобретение относится к электроиз мерительной технике и может быть использовано для испытания пьезодатчиков. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для дистанционного контро ля пьезодатчиков, содержащее коммутатор, первый вход которого соединен с пьезодатчиком, а выход соединен с первым входом блока формирования контрольного сигнала, первый выход которого соединен с первым входо блока совпадения, второй вход соединен со вторым входом коммутатора и первым входом блока управления, второй вход которого соединен со вторым входом блока формирования контрольного сигнала, третий вход которого соединен с выходом генератора, вход которого соединен с выходом блока управления и вторым входом блока совпадения, выход которого через последовательно соединенные блок диффе ренцирования и пороговый элемент соединен с индикатором и вторым входом коммутатора. Контроль пьезодатмиков осуществляется путем компенсации емкостной нагрузки соединительного кабеля, формирования контрольного сигнала при изменении частоты генератора в определенном диапазоне частот и фиксации реакции датчиков на это .изменение. Различная реакция исправного и неисправного датчиков позволяет осуществить надежный дистанционный контроль 1 . Недостаток устройства состоит в том, что применяемые пьезодатчики разных типов отличаются друг от друга как по величине чувствительности, так и по частотному диапазону, что при большом количестве датчиков на объекте контроля может привести к перепутыванию типа датчика и недостоверному результату измерения, а устройство контроля не может разделить датчики по типам. Целыо изобретения является повышение качества дистанционного контро ля. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее коммутатор, первый вход которого соединен с пьезодатчиком, а первый выход соединен с первым входом блока формирования сигнала, первый выход которого соединен с первым входом блока совпадения, второй вход соединен с вторым входом коммутатора и первым входом блока управления, второй вход которого соединен с вторым выходом блока формирования контрольного сигнала, третий вход которого соединен с выходом генератора, вход которого соединен с выходом блока управления и вторым входом блока совпадения, выход которого через последовательно соединенные блок дифференцирования и пороговый элемент соединен с входом индикатора, введены программный блок, блоки переключения диапазонов генератора, элементы И, элементы ИЛИ,.элемент НЕ, причем вход индикатора соединен с первыми входами элементов И, вторые входы первой . группы элементов И соединены соответ ственно с N выходами программного блока, а выходы соединены соответственно с Я входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блок управления, а через элемент НЕ соединен с вторыми входами второй группы элементов И, третьи входы которых соединены соответствен но с третьими входами первой группы элементов И и соответственно с первыми выходами блоков переключения диапазонов генератора, которые соединены соответственно с N входами генератора, вход которого соединен с первым входом Первого блока перекл чения диапазонов генератора, второй выход которого через перрый вход и второй выход последукяцих (N-2) бло ков пбреключения диапазонов генерато ра соединен с первым входом N блока переключения диапазонов генератора, второй выход которого соединен с вторым входом индикатора, третий вход которого соедине;н с вторым выходом коммутатора и входом программ ного блока, а N входы соединены соо ветственно с выходами второй группы элементов И и N входами второго эле мента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами блоков переключения диапазонов генератора, с третьими входами которых соединен второй вход коммутатора. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры сигналов. Устройство содержит пьезодатчики 1, коммутатор 2, блок 3 формирования контрольного сигнала, блок k управления, генератор 5, блок 6 совпадения, блок 7 дифференцирования, пороговый элемент 8, индикатор 9 программный блок 10, блоки 11 переключения диапазонов генератора (в количестве N), элементы И первой группы,элементы И 132N второй группы, два элемента ИЛИ 14 и Й2. элемент НЕ 15. Позициями 16-31 обозначены эпюры сигналов (фиг. 2). Устройство работс:ет следующим образом. При подаче управлякнцего импульса на второй вход коммутатора 2 к блоку 3 поочередно подключаются контролируемые пьезодатчики 1 (эпюры 16-18). При этом производится компенсация влияния емкостной нагрузки соединительного кабеля на чувствительнь1й элемент, например, с помощью мостового элемента. На третий вход блока 3 подают сигнал синусоидальной формы от генератора 5, работающего в режиме фиксированной частоты в определенном диапазоне. Сигнал, по-ступающий на первый вход блока 6, пр1 наличии управляющего сигнала с блока 4 (эпюра 20) проходит на блок 7. По окончании компЭнсации емкости кабеля на второй вход блока k поступает сигнал (эпюра 1)), в результате чего управляющий сигнал с .выхода блока k открывает тр;акт прохождения контрольного сигнала пьезодатчика, изменяет режим работи генератора 5 который начинает работать в режиме генератора, качающейся частоты (эпюра 21), разрешает раСнэту генератора ё первом диапазоне, подключая блок 11 (количество блоков равно N по числу типов пьезолатчиков, так как каждый тип имеет отличную от других резонансную частоту). При неисправной цепи пьезодатчика или при несоответствии типа проверяемого датчика установленному диапазону частоты изменение контрольного сигнала блока 3 имеет вид монотонно 5 изменяющегося сигнала (эпюры 222, 22з, 225), который после блока 7 не проходит через пороговый элемент 8 (эп1&ры 242, 2t, 2Aj). Исправная цепь пьезодатчика имеет резко отличную от неисправной реакцию на изме нение частоты генератора 5, так как при достижении резонансной частоты пьезодатчика , происходит разбаланс блока 3 и сигнал (эпюры 22 , 22) через пороговый элемент 8 (эпюры 23, 23) и индикатор 9 (эпюры , 2k) поступает на первый вход элементов И первой и второй групп. Контрольный сигнал при исправном датчике и отсутствии перепутывания проходит только по одному из N элементов И первой группы, на которую в данный момент проверки одновременно поданы управляющие снгналы от соответствующего переключателя диапазонов генератора (эпюры 25-27) и выхода блока 10 пюры 28-30). Каждый из N переключателей 11 диа пазонов генератора соединен с соответствующим входом генератора 5, что обеспечивает поочередную работу генератора на одном из диапазонов частот (в порядке возрастания номинальных величин), соответствующем конкретному типу проверяемого пьезодатчика (эпюры 21, 25, 26, 27). Одновре менно с первых выходов блоков l -lljq поступает сигнал на соответствующие элементы И блоков 12 12j и 32N подготавливая цепи прохождения сигналов по одному из 2N элементов И (эпюры 25, 26, 27) На вторые входы каждого из N элементов И первой группы подают сигнал с соответствующего выхода блока 10 (эпюры 28-30) i зада101 1ий тип проверяе мого датчика. Работой блока 10 управляет коммутатор 2, согласно положению которого выдается сигнал по одному из N выходов в соответствии с заранее задан мм типом проверяемого датчика в данном положении коммутатора . При идентичности типа датчика, за данного блоком 10, с типом проверяемого (эпюры 24, 25, 28, 7, .30) в случае исправного датчика импульс контрольного сигнала прюходит на вход элемента Tt 2. (эпюра 3t) и далее на вторые входы коммутатора 2 (подключая очередной датчик для конт роля), блока 3 (устанавливая элемент компенсации в исходном положении), 9 блока k (закрывая блок 6 и изменяя режим работы генератора 5), блоков (сбрасывая перекломатели диапазонов генератора в исходное положение), а также на элемент НЕ 15 (запрещая прохождение сигнала на выход элементов И второй группы). В случае неисправного датчика на выходе элемента Й2. импульс не появляется (эпюры 27, 30), режим автоматической проверки прекраща- . ется. По окончании работы генератора в режиме, заданном блоком 1t|, сигнал с его второго выхода поступает на вход индикатора 9 фиксируя неисправность цепи пьезодатчика. При этом на третий вход индикатора 9 поступает сигнал со второго выхода коммутатора 2, фиксируя, например, порядковый номер неисправной цепи, При несовпадении типа проверяемого датчика с TWIOM, заданным блоком , автоматический режим проверки также прекращается, так как на выходе элемента . импульс не появляется из-за несовпадения номеров элементов И первой группы, на которьМ поступает импульс блока 10 и импульс с блока 11 -11j4. Отсутствие и «1ульса на выходе элемента 1 /j. открывает элементы И второй группы, импульс с выхода порогового элемента 8 проходит только через тот элемент И, на который в данный момент подан импульс от соответствующего переключателя 11 диапазонов генератора. Сигнал с выхода каждого элемента И второй группы поступает на соответствующий вход индикатора 9, фиксируя установленный тип датчика. С выхода элемента 1 импульс прекращает дальнейшую работу переключателей диапазонов. Таким образом, обеспечивается автоматическая дистанционная проверка как исправности цепей пьезодатчиков, так и определение наличия перепутывания в контролируемых цепях. При наличии перепутывания определяется тип проверяемого пьезодатчика. Формула изобретения Устройство дистанционного контроля пьезодатчиков, содержащее коммутатор, первый вход которого соединен с пъезодатчиком, а первый выход соединен с первым входом блока формироаания контрольного сигнала, первый выход которого соединен с первым входом блока совпадения, второй вход соединен с вторым входом коммутатора и первым входом блока управления, второй вход которого соединен с вторым выходом блока формирования контрольного сигнала, третий вход которого соединен с выходом генератора, вход которого соединен с выходом блока управления и вторым входом бло ка совпадения, выход которого через последовательно соединенные блок дифференцирования и пороговый элемент соединен с входом индикатора, отличающееся тем, что, с целью повышения качества контроля пьезодатчиков, в него.введены программный блок, блоки переключения диапазонов генератора, элементы И, элементы ИЛИ, элемент НЕ, причем вход индикатора соединен с первыми входами элементов И, вторые входы первой группы элементов И соединены соответственно с N-выходами программного блока, а выходы соединены соответственно с N-входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока управлени а через элемент НЕ соединен с вторы ми входами второй группы элементов И, третьи входы которых соединены 9б соответственно с третьими входами первой группы элементов И и соответственно с первыми выходами блоков переключения диапазонов генератора, которые соединены соответственно с N-входами генератора, вход которого соединен с первым входом первого блока переключения диапазонов генератора, второй выход которого через первый вход и второй выход последующих (N-2) блоков переключения диапазонов генератора соединен с первым входом N блока переключения диапазонов генератора, второй выход которого соединен с вторым входом индикатора, третий «ход которого соединен с вторым выходом коммутатора и входом программного блока, а N входы соединены соответственное выходами второй группы элементов И и N входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами блоков переключения диапазонов генератора, с третьими входами которых соединен второй вход коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2820132, кл. G 01 V 13/00, 1979 (прототип).