Устройство для контроля усилия срабатывания переключателей

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ УСИЛИЯ СРАБАТЫВАНИЯПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ, содержащее приводной механизм, связанный через шток с тензометрическим датчиком усилий, соединенным механически с контролируемым переключателем , формирователь импульсов первый элемент И, триггер, элемент НЕ..и блок индикации, о т л и ч а юW е е с я тем,что, с целью повышения точности и достоверности контроля, в устройство введены элемент задержки , преобразователь напряжение-код, тактовый генератор, первый и второй регистры, первый, второй и третий блоки сравнения кодов, второй и третий элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, счетчик, первый и второй задатчики усилий, соединенные кодовыми выходами соответственно с первыми входами второго и третьего блоков сравнения кодов, вторые входы которых подключены к выходам, первого регистра и к первым входам первого блока сравнения кодов, вторые входы которого подключены к выходам преобразователя напряжениекод и к информацисчным входам ттервого регистра, вход обнуления которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, с первым входом третьего элемента ИЛИ и с входом обнуления второго регистра, выходы которого связаны с входами блока индикации, информационный вход преобразователя напряжение-код соединен с выходом тензометри{еского датчика усилий, а тактовый вход - с первым выходом тактового генератора , второй выход которого связан с перв(тми входами второго и третьего элементов И, выход третьего элемента 1 соединен с входом разрешения записи первого регистра и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого связан с входом сброса счетчика, счетный вход счетчика подключен к выходу второго элемента И, подключенного вторым входом к первому выходу первого блока сравнения кодов , второй выход которого подсоединен к второму входу третьего элементаО . И,выход старшего разряда счетчика «Л подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к входу разреше-j ния записи второго регистра, первый информационный вход которого соединен с выходом первого элемента И,а второй информациейный вход - с выходом элемента НЕ, подключенного входом к выходу первого / элемента И, первым и вторым входами соединенного с выходами соответственно второго и третьего блоков сравнения кодов, приводной механизм первым и вторым входами связан соответственно с Прямы / и инверсным выходаСАЭ ми триггера, инверсный вход котороо: го соединен с выходом первого элемента ИЛИ, а прямой вход через элемент задержки - с выходом формирователя импульсов и с первым входом второго элег1ента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в исходное состояние устройства и с вторым входом первого элемента ИЛИ, а вход формирователя импульсов соединен с запускакяцим входом устройства .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) 0 05 Н 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТИЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTKPbfTHA (21 ) 3576555/24-24 (22) 08.04. 83 (46) 30.08.84. Бюл. Р 32 (72) И.А.Кисляков (53) 621 ° 3.084(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 543923, кл. 0 05 8 .23/02, 1975.

2 ° Авторское свидетельство СССР

В 966677, кл. G 05 Н 23/02, 1981 (прототип). (54 ) (57 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

УСИЛИЯ CPARAThlBAHHH ÏÅÐÅÊËÂ×ÀTÅËÅA, содержащее приводной механизм, свя- занный через шток с тензометрическим датчиком усилий, соединенным механически с контролируемым переключателем, формирователь импульсов первый элемент И, триггер, элемент

НЕ..И блок индикации, о т л и ч а ющ е е с я тем,что, с целью повышения точности и достоверности контроля, в устройство введены элемент задержки, преобразователь напряжение-код, тактовый генератор, первый и второй регистры, первий, второй и третий блоки сравнения кодов, второй и третий элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ, счетчик, первый и второй задатчики усилий, соединенные кодовыми выходами соответственно с первыми входами второго и третьего блоков сравнения кодов, вторые входы которых подключены к выходам первого регистра и к первым входам первого блока сравнения кодов, вторые входы которого подключены к выходам преобразователя напряжениекод и к информациснним входам первого регистра, вход обнуления которого соединен с выходом второго элемента

ИЛИ, с первым входом третьего элемента ИЛИ и с входом обнуления второго регистра, выходы которого связаны с входами блока индикации, информационный вход преобразователя напряжение-код соединен с выходом тензометриЧеского датчика усилий, а тактовый вход — с первым выходом тактового генератора, второй выход которого связан с перв ми входами второго и третьего элементов И, выход третьего элемента Н соединен с входом разрешЬния записи первого регистра и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого связан с входом сброса счетчика, счетный вход счетчика подключен к выходу второго элемента И, подключенного вторим входом к первому .:выходу первого блока. сравнения кодов, второй виход которого подсоединен к второму входу третьего элемента

И,выход старшего разряда счетчика е подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к входу разрешения записи второго регистра, ( первый информационный . вход которого соединен с выходом первого эЛемента И, а второй информационный вход - с выходом элемента НЕ, под- >, ключенного входом к выходу первого фура элемента И, первым и вторым входами соединенного с выходами соответствен р ы но второго и третьего блоков сравнения кодов, приводной механизм первым и вторым входами связан соответст- виииА венно с прямым и инверсным выходами триггера, инверсный вход которого соединен с выходом первого эле- ф мента ИЛИ, а прямой вход через элемент задержки — с выходом формирова1 теля импульсов и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установ- Ф ки в исходное состояние устройства и с вторим входом первого элемента

ИЛИ, а вход формирователя импульсов соединен с запускающим входом устрой . ства.

1 1111136

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение для ,контроля переключателей по величине усилия срабатывания и для их разбраковки.

Известно устройство для контроля усилия срабатывания переключателей, содержащее блок управления, источник питания, сигнальное устройство, привод нагружателя и нагружатель в виде диафрагмы,с толкателем на одной ее стороне и с электрическими контах- 10 тами на другой стороне, при этом электрические контакты включены в цепь между источником питания и приводом нагружателя t13 .

Данное устройство имеет ограни- 15 ченные функциональные возможности, низкие точность и достоверность.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее приводной меха- 2р низм, связанный через шток с тензометрическим датчиком усилий, установленным с возможностью механической связи с контролируемым переключателем, Формирователь импульсов, пер- 25 вый. элемент И, триггер, элемент НЕ и блок индикации Г2).

Однако это устройство не позволяет точно и достоверно измерять усилие срабатывания переключателей, посколь- ЗО ку в момент срабатывания усилие скачкообразно понижается.

Целью изобретения является повышение точности и достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, З5 что в устройство для контроля усилия срабатывания переключателей, содержащее приводной механизм возвратнопоступательного. движения, на штоке которого установлен тензометрический датчик усилий с возможностью воздей- 4О ствия на контролируемый переключатель, формирователь импульсов, первый элемент И, триггер, элемент НЕ и блок индикации, введены элемент задержки преобразователь напряжение-код, так- 45 товый генератор, первый и второй регистры, первый, второй и третий блоки сравнения кодов, второй и третий элементы И, первый, второй и третий эле менты ИЛИ, счетчик, первый и второй 59 задатчики усилий, соединенные кодовыми выходами соответственно с первыми входами второго и третьего блоков сравнения кодов, вторые входы которых подкльчены к выходам первого ре- 55 гистра и к первым входам первого блока: сравнения кодов, вторые, входы которого, подключены к выходам преобразователя . напряжение-код и к информационным входам первого регистра, вход обнуления которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, с первым входом третьего элемента ИЛИ и с входои обнуления второго регистра, выходы которого связаны с входами блока индикации, информационный вход 65 преобразователя напряжение-код соединен с выходом тензометрического датчика усилий, а тактовый вход — с первым выходом тактового генератора, второй выход которого связан с первыми входами второго и третьего элементов И, выход третьего элемента

И соединен с входом разрешения записи первого регистра и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого связан с входом сброса счетчика, счетный- вход счетчика подключен к выходу второго элемента И, подключенного вторым входом к первому выходу первого блока сравнения кодов, второй выход которого подсоединен к второму входу третьего элемента И, выход старшего разряда счетчика подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и к входу разрешения записи второго регистра, первый инФормационный вход которого соединен с выходом первого элеМента И, второй информационный вход - с выходом элемента НЕ, подключенного входом к выходу первого элемента И, первым и вторым входами соединенного с выходами соответственно второго и третьего блоков сравнения кодов, приводной механизм первым и вторым входами связан соответственно с прямым и инверсным выходами триггера, инверсный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ,.а прямой вход через элемент задержки— с выходом формирователя импульсов и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в исходное состояние устройства и с вторым входом первого элемента ИЛИ, а вход формирователя импульсов соединен с запускающим входом устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства i на фиг. 2— временная диаграмма работы устройства.

Триггер 1 связан с входами приводного механизма 2, представляющего собой сервомеханизм со встроенными усилителями, конечными путевыми выключателями, электродвигателем и преобразователем вращательного движения в поступательное, например в виде винтовой пары. Выходной шток 3 приводного механизма 2 снабжен тензометрическим датчиком 4 усилий, установленным с возможностью воздействия на контролируемый переключатель

5,.Выход тензометрического датчика

4 усилий соединен с информационным входом преобразователя б напряжениекод, выходы которого посредством однонаправленной шины К параллельногокода соединены с первыми входами первого блока 7 сравнения кодов и с информационными входами первого регистра 8. Тактовый генератор 9, вырабатывающий две сдвинутых по фазе

1111136 на половину периода импульсных последовательностей С 1 и С 2, одним .из своих выходов соединен с тактовым входом преобразователя 6 напряжение-код, а другим — с первыми входами элементов И 10 и 11, вторые входы которых подключены к выходам блока 7 сравнения кодов. Выход элемента И 10 соединен со счетным входом счетчика 12, а выход элемента

И 11 - с входом разрешения записи регистра 8 и с одним из входов элемента ИЛИ 13, выход которого подключен к входу сброса счетчика 12. Вы ходы первого регистра 8 посредством однонаправленной шины М параллельно»

ro кода соединены с вторыми входами первого блока 7 сравнения кодов и с первыми входами второго блока 14 сравнения кодов и третьего блока 15 сравнения кодов, другие входы которых посредством однонаправленных шин соответственно А и В параллельного кода подключены к выходам соответственно первого задатчика 16 усилий и второго задатчика 17 усилий, а выходы блоков 14 и 15 сравнения кодов подключены к входам элемента И

18, выход которого подключен к первому информационному входу второго регистра 19, а также через инвертор

20 связан с вторым информационным входом второго регистра 19, выходы которого подключены к входам блока

21 индикации.

Запускающий вход 22 устройства через формирователь 23 .импульсов связан с одним из входов элемента ИЛИ

24 и с входом элемента 25 задержки, выход которого подключен к прямому входу триггера 1. Вход 26 установки в исходное состояние устройства подключен к одному иэ входов элемента

ИЛИ 27 и к-другому входу элемента

ИЛИ 24, выход которого соединен с другим входом элемента ИЛИ 13 и с входами обнуления регистров 8 и 19.

Выход старшего разряда счетчика 12 соединен с входом разрешения записи второго регистра 19 и с другим входом элемента ИЛИ 27, выход которого подключен к инверсному входу триггера 1 °

На временной диаграмме, представленной на фиг. 2, показаны выходные сигналы элементов устройства и сигнал запускающего входа 22.

Устройство работает следуюшим образом. /

После включения устройства автоматически или вручную на вход 26 вырабатывается сигнал начальной установки, который через элементы ИЛИ

27, 24 и 13 сбрасывает пусковой триггер 1, счетчик 12 и обнуляет первый регистр 8 и второй регистр 19 .результата контроля. При этом все элементы, индикации результата выклю5 !

15 чаются, а приводной механизм 2, еслй он находился по какой-либо причине не в исходном состоянии, под действием сигнала, поступаюшего с инверсного выхода пускового триггера 1, возврашается в исходное состояние, определяемое внутренним конечным путевигл выключателем, освобождая место для установки переключателя 5.

Напряжение на выходе тензометрического датчика 4 усилий, а также коды К и М на выходах преобразователя 6 напряжение-код и регистра 8 равны нулю, поэтому сигналы КсМ и К>М на выходах блока 7 сравнения кодов не вырабатываются, тактовые импульсы С 2 через элементы И 11 и 10 не проходят.

Устройство находится в состоянии ожидания.

При запуске в момент времени Т 1 (фиг. 2) на. запускающем входе 22 формируется.сигнал, по переднему фронту которого формирователь 23 импульсов вырабатывает короткий импульс поступающий через элементы ИЛИ 24 н 13 на сброс регистров 8 и 19 и счетчика 12 и запускающий после задержки в элементе 25 задержки пуско вой триггер 1, который снимает с инверсного выхода сигнал возврата приводного механизма 2 в исходное состояние и выдает с прямого выхода сигнал прямого хода приводного механизма

2, который через датчик 4 усилий воздействует на контролируемый переключатель 5. По мере роста усилия, прилагаемого к переключателю 5, возрастает напряжение на выходе датчика 4 усилий. Преобразователь 6 напряжениекод по сигналам С 1 тактового генератора 9 периодически преобразует

40 это напряжение в цифровой код К. В период между двумя преобразованиями тактовый генератор 9 выдает импульс

С 2 на первые входы элементов И 11 и

10. Если код К на выходе преобразова45 теля 6 напряжение-код больше кода

M на выходе регистра 8, то разрешаюший потенциал с выхода К М блока 7 сравнения поступает на другой вход элемента И 11, и импульсы С 2 такто50 вого генератора 9 проходят через элемент ИЛИ 13 на сброс счетчика 12 и по заднему фронту С 2 перезаписывают код К с выхода преобразователя 6 ксц-напряжение в регистр 8, в результате чего значение M принимает максимальное к данному моменту значение кода К, т.е. кода усилия (М=К) . Увеличение кода в регистре 8 и сброс счетчика 12 происходит до тех пор, пока возрастает усилие. Если при увеличении усилия вдруг. происходит кратковременное его уменьшение, например из-за помехи,то код М с выхода регистра 8 оказывается больше кода К с выхода преобразователя 6 напряже65 ние-код, блок 7 сравнения кодов сиг1111136 налом с выхода Кс.М открывает элемент

И 10 для поступления импульса С 2 с тактового генератора 9 на вход. счетчика 12, величина которого выбрана с запасом такой, чтобы при случай-. ных уменьшениях усилия счетчик 12 не заполнялся до появления логической,единицы в старшем раэряде. Когда, спад усилия прекратится и оно превысит запомненное в регистре 8 значение М,счетчик 12 вновь начнет сбрасываться, а .регистр 8 принимать воэрастающие значения ходов К. Когда в момент времени Т 2 контролируемый переключатель срабатывает, то усилие уменьшается, но максимальное его 15 значение остается запомненным в виде кода М в регистре 8. Импульсы С 2, поступающие через элемент И 10 на счетный вход счетчика 12, в момент вреглени Т 3 заполняют его до появле- 20 ния логической единицы на выходе старшего разряда. Этот сигнал через элемент ИЛИ 27 сбрасывает пусковой триггер 1, который реверсирует приводной механизм 2,возвращая его в исходное состояние. Сигнал с выхода счетчика 12 поступает также и на вход разрешения записи результата контроля в регистр 19. Максимальное измеренное усилие в виде кода М сравнивается в блоке 14 сравнения кодов с масимально допустимым его эначением в вице кода Л эадатчнка 16 и сравнивается в блоке 15 сравнения кодов с минимальным допустимым его значением в виде кода В эадатчика

17 усилий. Если А>М)В, то одновременно на оба входа элемента И 18 поступают логические единицы, и в момент времени Т 3 в регистр 19 записывается сигнал о годности переключателя

5; Этот сигнал поступает в блок 21 индикации до тех rrop, пока не посту-, пит сигнал сброса.

Если М Й или МсВ, то на выходе элемейта И 18 присутствует логический нуль, а на выходе инвертора 20логическая единица, свидетельствующая о браке контролируемого переключателя 5. предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью измерять максимальное значение усилия срабатывания переключателя, а также автоматически производить разбраковку переключателей, что расширяет функциональные возможности устройства и снижает трудоемкость операции контроля, уменьшает число ошибок из-за утомления испытателя. Точность и достоверность устройства повышены эа счет того, что происходит постоянное запоминание максимального измеренного значения усилия °

71.

Составитель М.Кисляков

Редактор М.Петрова Техред Л.Коцюбняк Корректор О.Билак

Заказ 6309/38 . Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., ж. 4/5

Филиал ППП " ta;"åíò", г. Ужгород, ул. Проектная, 4