Устройство для контроля времени срабатывания электроклапана

 

Изобретение касается испытаний, измерений узлов аппаратуры автоматики и может быть использовано для дистанционного определения времени открытия электроклапанов, не имеющих собственных контактных групп. Цель изобретения - повышение точности и достоверности контроля времени срабатывания электроклапана. Устройство для контроля времени срабатывания электроклапана содержит ключ 1, соленоид 2, датчик 3 тока, первую входную шину 4, дифференцирующую цепь 5, измеритель длительности, вторую входную шину 7. Введение нагрузочного элемента, запоминающих элементов 9, 10, компаратора 11, выпрямителя 12, триггеров 13, 14, формирователя 15 одиночного импульса, элемента ИЛИ 16, генератора 17 стабильного тока, ключа 18, шины 19 установки устройства в исходное состояние и коммутационного элемента 20 позволяет повысить точность и достоверность контроля путем фиксации времени срабатывания электроклапана по окончании движения якоря путем формирования импульса срабатывания электроклапана, определяющего достаточный ход якоря при полном срабатывании подвижной системы электроклапана. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1663764 А1 (19) ((() (s))s Н 03 К 3/53

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631546/21 (22) 04.01.89 (46) 15;07.91. Бюл. ¹ 26 (72) Г.И.Стеценко (53) 621.373(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1078610, кл. Н 03 К 13/17, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N- 1336210, кл. Н 03 К 3/53, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВРЕМЕНИ СРАБАТЫВАНИЯ ЭЛЕКТРОКЛАПАНА (57) Изобретение касается испытаний, измерений узлов аппаратуры автоматики и может быть использовано для дистанционого определения времени открытия электроклапанов, не имеющих собственных контактных групп. Цель изобретения — повышенйе точности и достоверности контроля времени срабатывания электроклапана. Устройство для контроля времени срабатывания электроклапана содержит ключ 1, соленоид

2, датчик 3 тока, первую входную шину 4, дифференцирующую цепь 5, измеритель длительности, вторую входную шину 7. Введение нагрузочного элемента, запоминающих элементов 9, 10, компаратора 11, выпрямителя 12, триггеров 13, 14, формирователя 15 одиночного импульса, элемента

ИЛИ 16, генератора 17 стабильного тока, ключа 18. шины 19 установки устройства в исходное состояние и коммутационного элемента 20 позволяет повысить точность и достоверность контроля путем фиксации времени срабатывания злектроклапана по окончании движения якоря. путем формирования импульса срабатывания электроклапана, определяющего достаточный ход якоря при полном срабатывании подвижной системы электроклапана. 1 ил.

1663764

Изобретение касается испьll àíèé, измерений узлов аппаратуры автомагики и предназначено для дистанционного определения времени открытия электроклапанов, не имеющих собственных контактных групп, Цель изобретения — повышение точности и достоверности контроля времени срабатывания электроклапана за счет фиксации времени срабатывания по окончании движения якоря электроклапана путем формирования импульса срабатывания электроклапанэ, определяющего полное срабатывание подви>кной системы электроклапана.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство для контроля времени срабатывания электроклапана содержит первый ключ 1, соленоид 2, выход которого через датчик З.гока соединен с первой входной шиной 4, дифференцирующую цепь 5, измеритель 6 длительности, вторую шину 7, нагрузочный элемент 8, первый и второй запоминающие элементы 9, 10, компаратор

11, выпрямитель 12, первый и второй триггеры 13, 14, формирователь,15 одиночного импульса, элемент ИЛИ 16, генератор 17 стабильного тока, второй ключ 18, шину 19 установки устройства в исходное состояние и коммутационный элемент 20, второй вывод которого соединен с первой входной шиной 7, второй вывод — с входом генератора 17 стабильного тока и информационным входом первого ключа 1, выход которого соединен с входами дифференцирующей цепи 5 и соленоида 2, выход которого подключен к инвертирующему входу компаратора 11 и входу нагрузочного элемента 8, выход которого соединен с неинвертирующйм входом компаратора 11 и через первый запоминающий элемент 9 с первой входной шиной 4, выход компаратора 11 через выпрямитель 12 соединен с входом установки в нулевое состояние первого триггера 13, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого ключа 1, вход установки в единичное состояние первого триггера 13 соединен с первым входом элемента ИЛИ 16 и с шиной 19 установки устройства в исходное состояние, э инверсный выход триггера 13 подключен к входу формирователя 15 одиночного импульса, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с входом установки в единичное состояние второго триггера 14, вход установки в нулевое состояние которого соединен с выходом дифференцирующей цепи 5, э инверсный

50 выход второго триггера 14 соединен с управляющим входом второго ключа 18, инО формационный вход которого соединен с выходом генератора 17 стабильного тока, а выход — с входом второго запоминающего элемента 19, управляющий вход которого соединен с шиной 19 установки устройства в исходное состояние, а выход — с входом измерителя 6 длительности.

Второй запоминающий элемент 10 может быть выполнен на ключе 21, повторителе 22 и конденсаторе,: 23, вход второго запоминающего элемента подключен к входу ключа 21, первой обкладке конденсатора

23 и входу повторителя. 22, выход которого соединен с выходной шиной второго запоминающего элемента 10, вторая обкладка конденсатора 23 и выход ключа 21 соединены между собой и подключены ко второй входной шине 4 устройства, управляющий вход ключа 21 является управляющим входом второго запоминающего элемента 10.

Устройство работает следующим образом.

5 Перед началом работы схемы на шину

19 установки устройства в исходное состояние подают короткий импульс, под действием заднего фронта которого триггер 13 устанавливается s единичное состояние и

0 под действием логической единицы с прямого выхода триггера 13 замыкается ключ 1, Установочный импульс поступает на управляющий вход запоминающего элемента 10, вследствие чего замыкается ключ 21 нэ вре5 мя действия указанного импульса и разряжается конденсатор 23, вследствие чего на выходе элемента 10 устанавливается нулевой уровень напряжения. Пройдя элемент ИЛИ

16, установочный импульс поступает на

0 вход установки в единичное состояние триггера 14, вследствие чего триггер 14 устанавливается в единичное состояние и на его инверсном выходе появляется логический ноль, который поступает на управляющий

5 вход ключа 18, вследствие чего ключ 18 остается в разомкнутом состоянии.

Для контроля времени срабатывания электроклапана замыкают коммутационный элемент 20, Напряжение с шины 7 питания через замкнутый ключ 1 поступает на обмотку соленоида 2, а, пройдя через обмотку соленоида 2, на датчик 3 тока, По переднему фронту управляющего напряжения дифференцирующей цепью 5

5 формируется импульс, передним фронтом которого триггер 14 устанавливается в нулевое состояние, а на его инверсном выходе появляется сигнал логической единицы, под действием которой замыкается ключ 18 и через генератор 17 стабильного тока начи1663764

20

35

45

55 нается линейный заряд конденсатора 23 запоминающего элемента 10.

Ток в соленоиде электроклапана нарастает по определенному закону, Падение напряжение на датчике 3 тока, пропорциональное току соленоида 2, подается на оба входа компаратора 11.

При этом напряжение на инвертирующий вход подается непосредственно и таким образом оно по форме соответствует току срабатывания, а напряжение на неинвертирующий вход подается через нагрузочный элемент 8 и запоминающий элемент

9, в результате чего форма напряжения на неинвертирующем входе является сглаженной по отношению к форме тока срабатывания и изменения сигнала на неинвертирующем входе запаздывает по отношению к изменению сигнала на инвертирующем входе, При этом в момент достижения напряжения на неинвертирующем входе напряжения на инвертирующем входе компаратор 11 переходит скачком в область положительного насыщения, тем самым формируется передний фронт импульса на выходе компаратора 11, а в сооТветствии с характером изменения тока в обмотке соленоида, обусловленного движением якоря электроклапана, когда напряжение на инвертирующем входе компаратора

11 достигает значения напряжения на неинвертирующем входе, компаратор 11 скачком переходит в область отрицательного насыщения, тем самым формируется задний фронт импульса срабатывания электроклапана. Передний фронт импульса срабатывания электроклапана формируется по началу движения якоря, а задний фронт — по окончанию движения якоря электроклапана. Импульс с выхода компаратора

11 через выпрямитель 12 поступает на вход установки в нулевое состояние триггера 13 и по заднему фронту указанного импульса триггер 13 устанавливается в нулевое состояние, вследствие чего на прямом выходе триггера 13 устанавливается логический ноль и размыкается ключ 1, что обеспечивает отключение питания обмотки соленоида

2 от шины 7 питания, а на инверсном выходе триггера 13 устанавливается логическая единица, под действием которой срабатывает формирователь 15 одиночного импульса и формирует на своем выходе импульс, под действием которого через элемент ИЛИ

16 триггер 14 устанавливается в единичное состояние, вследствие чего на инверсном выходе устанавливается логический ноль, что приводит к размыканию ключа 18 и прекращению линейного заряда конденсатора

23 элемента 10. При размыкании ключа 18 запоминающий элемент 10 переходит в режим хранения, а амплитуда напряжения заряда конденсатора 23 в определенном масштабе соответствует фактическому времени срабатывания электроклапана. которое через повторитель 22 напряжения поступает на вход измерителя 6 длительности, показание которого и является временем срабатывания электроклапана.

Устройство позволяет многократно осуществлять контроль времени срабатывания электроклапана с необходимым временем процесса измерения за счет обеспечения режима хранения результатов контроля элементом 10, а также позволяет осуществлять визуальный контроль каждого полного срабатывания подвижной системы электроклапана при подключении элемента индикации к прямом выходу триггера 14, По окончании контроля времени срабатывания электроклапана размыкают коммутационный элемент 20, . Технический эффект от использования предлагаемого технического решения выражается в повышении точности и достоверности контроля времени срабатывания электроклана. Это выра>кается в тОм, что данное устройство по сравнению с прототипом позволяет контролировать не только время срабатывания электроклапана и повышение КПД схемы за счет уменьшения потребления электроэнергии от шины питания в процессе измерения времени срабатывания электроклапна, но и позволяет фиксировать время срабатывания электроклапана по окончании движения якоря электроклапана путем формирования импульса срабатывания электроклапана,определяюL4eI о достаточный ход якоря при полном срабатывании подвижной системы электроклапана.

Кроме того, устройство обеспечивает режим хранения результатов контроля времени срабатывания электроклапана и позволяет осуществлять многократное измерение времени срабатывания электроклапана измерителем длительности.

Формула изобретения

Устройство для контроля времени срабатывания электроклапана, содержащее первый ключ, соленоид, выход которого -Ieрез датчик тока соединен с первый входной шиной устройства, дифферецирующую цепь, измеритель длительности, вторую входную шину, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля, в него введены r!BIðóзочный элемент, первый и второй запоминающие элементы, компаратор, вы1663764

Составитель В.Чижов

Редактор В.Фельдман Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Заказ 2274 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 прямитель, первый и второй триггеры, формирователь одиночного импульса, элемент

ИЛИ, генератор стабильного тока, второй ключ, шина установки устройства в исходное состояние и коммутационный элемент, второй вывод которого соединен с первой входной шиной, второй вывод — с входом генератора стабильного тока и ийформационным входом первого ключа, выход которого соединен с входами диффервнцирующей цепи и соленоида, выход которого подключен к инвертирующему входу компаратора и входу нагрузочного элемента, выход которого соединен с неинвертирующим входом компаратора и через первый запоминающий элемент с первой входной шиной, выход компаратора через выпрямитель соединен с входом установки в нулевое состояние первого триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, вход установки в единичное состояние первого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ и с шиной установки устройства в исходное состояние, а

5 инверсный выход — с входом формирователя одиночного импульса, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в единичное состояние второго триггера, 10 вход установки в нулевое состояние которого соединен с выходом дифференцирующей цепи, а инверсный выход второго триггера соединен с управляющим входом второго ключа, информационный вход которого сое15 динен с выходом генератора стабильного тока, а выход — с входом второго запоминающего элемента, управляющий вход котоpro соединен с шиной установки устройства в исходное состояние, а выход -c входом

20 измерителя длительности.