Устройство для контроля параметров срабатывания электромагнита

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. Целью изобретения является повьшение достоверности результатов контроля. Устройство содержит блок питания, выключатель, генератор импульсов, элементы И, триггеры, два блока изменения периода следования импульсов, элементы ИЛИ, датчик тока, дифференцирующий усилитель, усилитель-ограничитель , шину установки устройства в исходное состояние, двухразрядный счетчик, состоящий из триггеров, дифференцирующий элемент, аналоговый . ключ, элемент ЗАПРЕТ, одновибраторы, элемент индикации. Блоки изменения периода следования импульсов состоят соответственно из элементов И, счетчиков , схем поразрядного сравнения, элементов НЕ, развязывающих диодов. Клеммы служат для подключения объекта контроля. Устройство обеспечивает возможность двукратности измерения параметра срабатывания и оценки характера первого сбоя в работе возвратного механизма электромагнита. 2 ил. (Л с со о ьс to 4 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (дц 4 G 05 В 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4000568/24-24 .(22) 30.12.85 (46) 07.04.87. Бюл. II- 13 (72) Г.И.Стеценко (53) 621.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1137445, кл. G 05 В 23/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 3764705, кл. G 05 В 23/02, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРМЖТРОВ СРАБАТЬ!ВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА (57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники. Целью изобретения является повышение достоверности результатов контроля.

Устройство содержит блок питания, выключатель, генератор импульсов, элементы И, триггеры, два блока из„„SU„„1302245 А 1 менения периода следования импульсов, элементы HJIH датчик тока, дифференцирующий усилитель, усилитель-ограничитель, шину установки устройства в исходное состояние, двухразрядный счетчик, состоящий из триггеров, дифференцирующий элемент, аналоговый ключ, элемент ЗАПРЕТ, одновибраторы, элемент индикации. Блоки изменения периода следования импульсов состоят соответственно из элементов И, счетчиков, схем поразрядного сравнения, элементов НЕ, развязывающих диодов.

Клеммы служат для подключения объекта контроля. Устройство обеспечивает возможность двукратности измерения Ж параметра срабатывания и оценки характера первого сбоя в работе возврат- М Г ного механизма электромагнита. 2 ил.

13022

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов контро" ля за счет повторного измерения пара- 5 метра срабатывания и оценки характера первого сбоя в работе возвратного механизма электромагнита.

На фиг.1 представлена схема уст- ройства; на фиг,2 - временная диаграм10 ма работы функциональных элементов.

Устройство содержит блок 1 питания, выключатель 2, генератор 3 импульсов, первый элемент И 4, первый триггер 5, первый блок 6 изменения периода следования импульсов, первый элемент ИЛИ

7 клеммы 8 и 9, датчик 10 тока, дифференцирующий усилитель 11, усилительограничитель 12, второй элемент ИЛИ

13, шину 14 установки устройства в исходное состояние, двухразрядный счетчик 15, состоящий из RC-триггеров

16 и 17, третий элемент ИЛИ 18, дифференцирующий элемент 19, аналоговый

25 ключ 20, элемент 21 ЗАПРЕТ, первый одновибратор 22, второй триггер 23, второй элемент И 24, третий элемент

И 25, второй блок 26 изменения периода следования импульсов, второй одно", вибратор 27, третий триггер 28, эле-, 0 мент 29 индикации. Первый и второй блоки 6 и 26 изменения периода следования импульсов состоят из элементов

И 30 и 31, счетчиков 32 и 33, схемы

34 поразрядного сравнения, элемента 35

НЕ 35, развязывающих диодов 36 и 37, счетчика 38, элементов И 39 и 40, счетчиков 41 и 42, схемы 43 поразрядного сравнения, элемента НЕ 44, развязывающих диодов 45 и 46 и счетчика

47, Клеммы 8 и 9 служат для подключения контролируемого объекта.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом гроверки к входным клеммам 8 и 9 устройства подключают контролируемый объект (обмотку электромагнита), а на шину 14 установки устройства в исходное состояние подают короткий импульс (фиг,2а) для уста-5ц новки устройства в исходное состояние. Под действием этого импульса устанавливаются в нулевое состояние счетчики 38 и 47, а счетчики 33 и 42 устанавливаются по всем разрядам в единичное состояние. Пройдя через элемент ИЛИ 13, этот импульс устанавливает в нулевое состояние счетчик 15

45 2 (фиг.2н), а пройдя через диоды 37 и

46, устанавливает в нулевое состояние соответственно счетчики 32 и 41. Развязывающие диоды 36 и 45 не пропускают импульс обнуления соответственно на входы счетчиков 33 и 42 в блоках

6 и 26. Задним фронтом импульса обнуления триггер 23 устанавливается в единичное состояние, а сигналом с выхода этого триггера замыкается аналоговый ключ 20, подключая прямой вход элемента 21 ЗАПРЕТ к выходу младшего разряда счетчика 15, триггер 5 устанавливается в единичное состояние (фиг.2б), а с его выхода уровень логической единицы поступает на второй вход элемента И 4, подготавливая его открытие, триггер 28 также устанавливается в единичное состояние (фиг.2и), а сигналом с его выхода подготавливается к открытию элемент И 25. При отсутствии управляющих. сигналов на входах одновибраторов 22 и 27 на их выходах присутствует напряжение логического нуля.

Для начала проверки по установлению предельного значения параметров срабатывания (быстродействия) возвратного меканизма электромагнита замыка" ют выключатель 2.

Импульсы с выхода генератора 3 (фиг.2a) через элемент И 4 поступают на вход блока 6 и через элемент И 30, на вход счетчика 32. После прохождения (2 — 1) импульсов все разряды счетчика 32 устанавливаются в единицу, где n — - число разрядов счетчика

32 импульсов. При этом, поскольку все разряды счетчика 33 установлены в единицу, то при заполнении счетчи" ка 32 на выходе схемы 34 поразрядного сравнения устанавливается уровень логической единицы, который открывает элемент И 31, а элемент И 30 закрывает, так как íà его вход сигнал с выхода схемы 34 поступает через элемент НЕ 35. Задним фронтом первого импульса, прошедшего через элемент

И 3 1, счетчик 32 через развязывающий диод 36 устанавливается в нулевое состояние, а число, записанное в счетчик 33, уменьшается на единицу.

Вследствие этого на выходе схемы 34 вновь устанавливается уровень логического нуля, а с выхода блока 6 снимается импульс (фиг.2г) длительностью, равной периоду следования импульсов с выхода генератора 3. Схема

3 13022 блока 6 устанавливается в первоначальное состояние, когда элемент

И 30 открыт, а элемент И 31 закрыт, при этом число, записанное в счетчике

33, уменьшено на единицу. После прохождения через элемент И 30 (2 — 2) импульсов числа, записанные в счетчиках 32 и 33, станут равными., в результате чего на выходе схемы 34 вновь устанавливается уровень логи- 10 ческой единицы и формируется второй импульс через интервал, равный (2— — 2) периодам следования импульсов генератора 3. Далее процессы повторяются аналогичным образом, При этом 15 интервал между следующими импульсами на период следования импульсов гене- ратора меньше предыдущего интервала.

Развязывающий диод 37 не пропускает импульсы установки в нулевое состоя- 20 ние счетчика 32 на шину 14 установки устройства в исходное состояние во время формирования импульсов с выхода блока 6.

По переднему фронту каждого импульса с выхода блока 6 после прохождения его через элемент ИЛИ 18 дифференцирующим элементом 19 формируются короткие импульсы (фиг.2е), которые поступают на счетный вход счетчика 1530 и записывают в младший разряд этого счетчика единицу. Одновременно импульс с выхода блока 6 поступает на инверсный вход элемента 21 ЗАПРЕТ и запрещает его срабатывание на время 35 действия этого импульса.

Кроме того, импульс с выхода блока

6 через элемент ИЛИ 7 поступает на входную клемму 8, а через обмотку контролируемого электромагнита — на вход40 ную клемму 9 и датчик 10 тока.

Если возвратный механизм электромагнита работает ритмично без сбоев, а период следования импульсов с блока

6 не меньше предельного значения пара-45 метров срабатывания, то после каждого импульса происходит срабатывание элек. тромагнита, падение напряжения на датчике 10 тока дифференцируется rio времени дифференцирующим усилителем 50

11, а с выхода усилителя-ограничителя

12 снимается импульс (фиг.2ж), который через элемент ИЛИ 13 поступает на вход установки счетчика 15 в нулевое состояние и устанавливает его в нуле- 55 вое состояние, вследствие чего на выходе младшего разряда счетчика 15 устанавливается уровень логического

45 4 нуля, кроме того, импульс с выхода блока 6 записывается в счетчик 38.

Если возвратный механизм электромагнита не. успевает за время паузы между импульсами вернуться в первоначальное состояние, т.е. частота появления импульсов с выхода блока 6 вьппе предельного значения параметров срабатывания (быстродействия) возвратного механизма электромагнита, или в работе возвратного механизма электромагнита наступил сбой, то импульс на вход установки в нулевое .состояние счетчика 15 не поступает (фиг.2ж, момент времени 48). В этом случае счетчик 15 не устанавливается в нулевое состояние и в его младшем разряде остается логическая единица, которая записалась по переднему фронту очередного импульса с выхода блока 6 (фиг.2г) и под действием которой через ключ 20 по окончании импульса с выхода блока

6 срабатывает элемент 21 ЗАПРЕТ. Под действием напряжения логической единицы с выхода элемента 21 ЗАПРЕТ срабатывает одновибратор 22 и формирует на выходе импульс (фиг.2з), передним фронтом которого через элемент ИЛИ 13 устанавливается в нулевое состояние счетчик 15, а задним фронтом — в нулевое состояние триггеры 5 и 23. При установке в нулевое состояние триггера 5 (фиг.26) элемент И 4 закрывается, прерывая тем самым поступление импульсов на вход блока 6 и формирование импульсов с выхода блока 6, а в счетчике 38 сохраняется число импульсов, сформированных блоком 6 к моменту сбоя в работе возвратного механизма электромагнита. При установлении в нулевое состояние триггера 23 размыкается ключ 20, отключая тем самым прямой вход элемента 21 ЗАПРЕТ от младшего разряда счетчика 15, а напряжением логической единицы с инверсного выхода триггера 23 (фиг.2р) подготавливается к открытию элемент И 24.

Импульсы с выхода генератора 3 через

I элемент И 24 поступают на первый вход элемента И 25, на втсром входе которого присутствует сигнал логической единицы с выхода триггера 28 (фиг.2и). Пройдя элемент И 25, импульсы с выхода генератора 3 поступают на вход блока 26. Формирование импульсов на выходе блока 26 осуществляется аналогично формированию импульсов с выхода блока 6.

13022

По переднему фронту каждого импульса с выхода блока 26 после прохождения его через элемент ИЛИ 18 элементом 19 формируются короткие импульсы (фиг.2л), которые поступают на счетный вход счетчика 15 °

Одновременно импульс с выхода блока 26 через элемент ИЛИ 7 поступает на входную клемму 8, а пройдя через обмотку электромагнита, — на входную 10 клемму 9 и датчик 10 тока.

Если период следования импульсов не уменьшится до предельного значения параметров срабатывания, то после каждого импульса с выхода усилителяограничителя 12 снимается импульс (фиг.2м), обусловленный наличием па;. дающего участка в токе электромагнита, возникающего при движении подвижФ ной системы электромагнита при его 20 срабатывании. Импульс с выхода усилителя-ограничителя 12 через элемент

ИЛИ 13 поступает на вход установки счетчика 15 в нулевое состояние и устанавливает его в нулевое состоя- . ние. Вследствие этого на выходе старшего разряда счетчика 15 сохраняется уровень логического нуля. Кроме того, импульс с выхода блока 26 записывается в счетчик 47. 30

Если возвратный механизм электромагнита не успевает за время паузы между импульсами, управляющими работой электромагнита, вернуться в первоначальное состояние, то импульс на 35 вход установки в нулевое состояние счетчика 15 не поступает (фиг.2м, момент времени 49) . В этом случае счетчик .15 не устанавливается в нулевое состояние и в его младшем разряде ос, — 40 тается логическая единица, которая записалась по переднему фронту очередного импульса с выхода блока 26 (фиг.2к) ° По приходу следующего импульса (фиг.2л, момент времени 50) íà 45 выходе старшего разряда счетчика

15 появляется. логическая единица (фиг.2н), под действием которой срабатывает одновибратор 27 и формирует на выходе импульс (фиг.2п), задним 50 фронтом которого устанавливается в нулевое состояние триггер 28 (фиг.2и).

Вследствие этого элемент И 25 закрывается, прерывая тем самым поступление импульсов на вход блока 26 и формиро- 55 .вание импульсов с выхода блока 26, а также включается элемент 29 индикации (фиг.2с). При этом в счетчике 47

45 6 хранится количество импульсов, сформированных,блоком 26 за цикл проверки, а элемент 29 оповещает об окончании цикла проверок. По окончании проверки размыкается выключатель 2.

Последний импульс, от которого электромагнит еще сработал, имеет номер m-2, где 2 — это число импульсов, записанных в счетчик 15, à m — число импульсов, записанных в счетчик 47.

Предельное значение быстродействия возвратного механизма электромагнита определяется длительностью паузы между двумя предыдущими импульсами с выхода блока 26, в которую укладывается определенное количество импульсов с вшхода генератора 3 с заданным периодом следования.

Оценка характера первого сбоя в работе возвратного механизма электромагнита осуществляется путем сравнения показаний счетчиков 38 и 47. Если показания счетчика 38 меньше показаний счетчика 47 на два или более импульсов, то сбой в работе электромагнита является случайным. Если показания счетчика 38 меньше показаний счетчика 47 только на один импульс, то сбой в работе возвратного механизма электромагнита является действительным, вызванным превьппением параметрами возвратного механизма электромагнита предельного быстродействия.

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров срабатывания электромагнита, содержащее блок питания, выключатель, генератор импульсов, первый элемент И, первый и второй триггеры, первый блок изменения периода следования импуль . сов, первый и второй элементы ИЛИ, датчик тока, дифференцирующий усилитель, усилитель-ограничитель, шину .установки устройства в исходное состояние, двухразрядный счетчик, дифференцирующий элемент, аналоговый ключ и элемент индикации, блок питания через выключатель соединен с управляющим входом генератора импульсов, подключенного выходом к первому входу первого элемента И, второй вход которого связан с прямым выходом первого триггера, вход установки в единичное состояние которого соединен с шиной установки устройства в исходное состояние, с входом установки в единичi3022 ное состояние второго триггера и входом установки в исходное состояние первого блока изменения периода следования импульсов, информационный вход которого соединен с выходом пер- 5 вого элемента И, а выход — с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого через клеммы для подключения обмотки контролируемого магнита соединен с датчиком тока и входом диффе- 10 ренцирующего усилителя, выход которого соединен с входом:усилителяограничителя, подключенного выходом к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной установки устройства в исходное состояние, третий вход — с входом установки в нулевое состояние второго триггера, а выход — с входом установки в нулевое. состояние двухраз- 20 рядного счетчика, счетный вход которого подключен к выходу дифференцирующего элемента, прямой выход второго триггера соединен с управляющим входом аналогового ключа, о т л и ч а ю- 25 щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности результатов контроля, в устройство введены второй блок изменения периода следования импульсов, третий элемент ИЛИ, третий триггер, вто- З0 рой и третий элементы И, два одновибратора и элемент ЗАПРЕТ, инверсный вход .которого соединен с выходом первого блока изменения периода следования импульсов и первым входом третьего 35

45 8 элемента ИЛИ, прямой вход элемента

ЗАПРЕТ через аналоговый ключ подключен к выходу младшего разряда двухразрядного счетчика, выход старшего разряда которого связан с входом второго одновибратора, выход элемента

ЗАПРЕТ соединен с входом первого одновибратора, подключенного выходом к входу установки в нулевое состояние первого и второго триггеров, инверсный выход второго триггера соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход— к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом третьего триггера, а выход — с информационным входом второго блока изменения периода следования Импульсов, вход установки в исходное состояние которого подключен к шине установки устройства в исходное состояние, а выход — к вторым входам первого и третьего элементов ИЛИ, выход старшего разряда двухразрядного счетчика соединен с входом второго одновибратора, подключенного выходом к входу установки в нулевое состояние третьего триггера, вход установки в единичное состояние которого подключен к шине установки устройства в исходное состояние, а инверсный выход — к входу элемента индикации, выход третьего элемента ИЛИ соединен с входом дифференцирующего элемента.

1302245

Ф

Составитель В.Воронков

Редактор Л.Гратилло Техред Л.Сердюкова Корректор С,Шекмар

Заказ 1215/46

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

t