Способ контроля температурной зависимости теплопроводности проволочных резисторов и устройство для его осуществления

 

Способ и устройство предназначены для автоматизированных методов и средств контроля качества продукции , например резисторов. На резистор подают стабильньй ток и регистрируют кривые нагрева, причем для увеличения быстродействия амплитуду тока во время нагрева скачкообразно увеличивают. меняя интервалы между увеличениями амлитуды тока. Находят огибающую кривых нагрева по обратной функции которой судят о зависимости теплопроводности материала от температуры . Реализация способа проводится устройством, содержащим управляемый генератор, соединенный через схему выборки и хранения информации с блоком выделения кривых нагрева. Быстродействие устройства обеспечивается введением между схемой выборки и хранения информации и блоком вьщеления кривых нагрева дифференциального усилителя, подключенного также к генератору. Кроме того, выход блока вьщеления кривых нагрева соединен последовательно с детектором огибающей .кривых нагрева, функ- . циональным преобразователем и блоком памяти, второй вход кот орого связан с блоком управления работой генератора . 1 ил. ю 1C 05 ю оо 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1226234

yg 4 G 01 N 25/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ъ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ре / ! (21) 3789626/24-25 (22) 24.07.84 (46) 23.04.86. Бюл. У 15 (71) Куйбышевский электротехнический институт связи (72) И.С.Брайнина и В.Ф.Федоровский (53) 543.274(088.8) (56) Патент Франции У 2315699, кл. С 01 К 25/20, 1982.

Авторское свидетельство СССР

В 868514, кл. G 01 Н 25/18, .1978. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРНОЙ

ЗАВИСИМОСТИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ПРОВОЛОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Способ и устройство предназначены для автоматизированных методов и средств контроля качества продукции, например резисторов. На резис" тор подают стабильньФ ток и регистрируют кривые нагрева, причем для увеличения быстродействия амплитуду тока во время нагрева скачкообразно увеличивают, меняя интервалы между увеличениями амлитуды тока. Находят огибающую кривых нагрева по обратной функции которой судят о зависимости теплопроводности материала от температуры. Реализация способа проводится устройством, содержащим управ- ляемый генератор, соединенный через схему выборки и хранения информации с блоком выделения кривых нагрева °

Быстродействие устройства обеспечивается введением между схемой выборки и хранения информации и блоком выделения кривых нагрева дифференциального усилителя, подключенного также к генератору. Кроме того, выход блока выделения кривых нагрева соединен последовательно с детектором огибающей кривых нагрева, функциональным преобразователем и блоком памяти, второй вход которого связан с блоком управления работой генератора. 1 ил.

I

Изобретение относится к области автоматизированных методов и средств контроля качества продукции и может использоваться, например, при измерениях теплопроводности материала мостиков накаливания (МН), входящих в состав горнорудных электродетонаторов.

Целью изобретения является увеличение быстродействия контроля тем— пературной зависимости теплопроводности проволочных резисторов.

На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый способ контроля.

Способ контроля температурной зависимости теплопроводности проволочных резисторов заключается в том, что на исследуемый резистор подают стабильный ток амплитуды )<

Протекающий ток вызывает нагрев резистора. Через время й, амплитуду тока скачкообразно увеличивают до одновременно уменьшая при этом длительность воздействия. Рассчитывают длительность интервалов между увеличениями тока и амплитуду тока по формулам

226234 а

1О

ЗО снабженный кнопкой 4 запуска, устройство 5 выборки и хранения информации, l дифференциальный усилитель 6, блок 7 выделения кривых нагрева, детектор 8 огибающей кривых нагрева, функциональный преобразователь 9, блок 10 памяти, блок 11 индикации и ключ 12.

Первый выход блока 3 управления соединен с входом генератора 1, второй выход через ключ 12 подключен к первому входу устройства выборки и хранения информации, второй вход которого подсоединен к незаземленному гнезду для испытуемого резистора, куда подключен также один из входов дифференциального усилителя 6, второй вход которого подключен соответственно к выходу устройства 5. Выход ,дифференциального усилителя 6 через последовательно соединенные блоки 7 выделения кривых нагрева, детектора 8 огибающей кривых нагрева и функциональный преобразователь 9 подключен к второму входу блока 10 памяти, причем первый вход блока 10 соединен с третьим выходом блока 3 управления, а выход блока 10 соединен с блоком 11 индикации.

Устройство работает следующим образом.

К; К, — К;,1 1, гд е, и L t < — амплитуда и д„ительь— ность первого интервала воздействия ; ,), и g t, — амплитуда и длит ельность во эд ейс тв ия для

i -го интервала ;

i =2, 3 . .., N — номер интервала ;

К; — к о эффициент i - го интервала .

В о время каждого i -го интервала нагрева регистрируют кривые нагрева и для N интервалов во зд ействия находя т огибающую кривых нагрева P (3; ), а затем и обратную функцию, с помощью функционального преобразования вида 1 /Г (3; ) получают зависимость тепло пров од нос ти исследуемого материала от температуры, по которой в о з можно осуществлять прогноз э н ергетиче с ких параметров изделий в р аб о чей области температур .

Устройство содержит генератор 1 тока с внешним управлением, подключ е н ные к нему г не з да 2 для з ак ре пления испытуемого резистора R, одно из которых заземлено, блок 3 управления

После нажатия кнопки 4 "Пуск" с первого выхода блока 3 управления, содержащего систему одновибраторов, вырабатьввающих последовательно длительности импульсов, на вход генератора 1 тока поступают поочередно импульсы„ определяющие время прохождения через испытуемый резистор тока l; . Величина начального тока 3; длительность первой ступеньки лг., импульса и количество зондирующих импульсов устанавливаются оператором заранее, до начала измерений в зависимости от типа изделий. Закон нарастания амплитуд тока 1; заложен в схеме генератора 1 тока. Со второго выхода блока управления в моменты действия передних фронтов импульсов тока поступают на вход электронного ключа l2 кратковременные импульсы

:выборки. Электронный ключ t2 управляет работой устройства 5 выборкихранения информации, содержащей запоминающий конденсатор для хранения напряжения подставки, которое поступает с испытуемого резистора на первый вход устройства 5 выборкихранения информации в течение времез 12 ни выборки, задаваемого электронным ключом 12.

С выхода устройства 5 напряжение

"подставки" подается на первый вход дифференциального усилителя 6, на второй вход которого одновременно поступает напряжение с испытуемого резистора, при этом на выходе дифференциального усилителя формируется напряжение кривой нагрева, поступающее на вход блока выделения кривых нагрева. С выхода блока выделения кривых нагрева экспоненциально нарастающее напряжение импульсных кривых нагрева поступает на детектор 8 огибающей кривых нагрева. С выхода последнего напряжение огибающей поступает на вход функционального преобразователя 9, содержащего в своем составе линейные АЦП и ЦАП.

С помощью АЦП напряжение огибающей кривых нагрева преобразуется в двоичный код, который поступает на ЦАП.

Соответствующее включение умножающего ЦАП позволяет реализовать операцию деления опорного напряжения на цифровой код и получить в результате функциональное преобразование вида 1/Р (iV, ), где r(V; ) — закон изменения огибающей кривых нагрева.

С выхода функционального преобразователя 9 напряжение, пропорциональное теплопроводности испытуемого, резистора, поступает в блок 10 памяти где с помощью АЦП преобразуется в цифровой код и по сигналу с выхода блока 3 управления заносится в оперативное запоминающее устройство (ОЗУ).

Одновременно информация о теплопро" водности испытуемого резистора из ОЗУ поступает в блок 11 индикации. При повторном нажатии кнопки

"Пуск" 4 происходит обнуление ОЗУ в блоке 10 памяти и цикл измерений повторяется.

Предлагаемое устройство выполнено на цифровых интегральных микросхемах и операционных усилителях, отличается малыми габаритами, весом-и малым потреблением тока от источника питания, представляющего собой батарею сухих элементов.

Формула изобретения

1. Способ контроля температурной за. висимости теплопроводности проволочных резисторов, заключающийся в подаче э г эистор стабильного тока, 26234 4 регистрации кривых нагрева и определении по ним вида температурной зависимости, о т л и ч а ю щ и и с .g тем, что, с целью увеличения быстро5 действия, амплитуду тока воздействия во время нагрева скачкообразно уве— личивают, причем длительность интервалов между увеЛичениями тока и амплитуду тока рассчитывают по формулам

I,=k;Ii, й; -ь,lx;, к;(к ;-x,,)-<, 15

25 где, и g t, — амплитуда и длительность первого интерг

20 вала воздействия; .); и t; — амплитуда и длительность воздействия для i-го интервала;

i=2,3, ..., N — номер интервала;

К вЂ” коэффициент i-го ин1 тервала, регистрируют кривые нагрева за N интервалов воздействия и находят оги. бающую кривых нагрева, по обратной функции которой судят о зависимости теплопроводности материала от температуры.

2. Устройство для контроля температурной зависимости теплопроводности проволочных резисторов, содержащее управляемый генератор тока с подключенными к нему гнездами для испытуемого резистора, одно из которых заземлено, блок управления, снабженный кнопкой запуска, первый выход

40 которого соединен с входом генератора, а второй через ключ соединен с первым входом устройства выборки и хранения информации, второй вход которого подключен к незаземленному гнезду для

45 испытуемого резистора, блок выделения кривых нагрева и блок индикации, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены дифференциальный усилитель, детектор огибающей кривых нагрева, функциональный преобразователь и блок памяти, вход которого соединен с третьим выходом блока управления, а выход подключен к блоку индикации, входы дифференциального усилителя подключены соответственно к незаэемленному гнезду для испытуемого резистора и к выходу устройства выборки и

Составитель Ю. Коршунов

Редактор Л. Гратилло Техред Л.Олейник Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2119/37

Тираж 778

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, ужгород, ул. Проектная, 3 1226234 б хранения информации, а выход через щей кривых нагрева и функциональный последовательно соединенные блок выде- преобразователь подключен к второму ления кривых нагрева, детекторогибаю- входу памяти.