Устройство для испытания электрической прочности изоляции проводов
Устройство для испытания электрической прочности изоляции проводов. Использование: электрические испытания, в частности испытания электрической прочности изоляции движущихся в процессе производства или перемотки изолированных проводов и кабелей. Сущность изобретения: устройство содержит испытательный блок 1, источник испытательного высокого напряжения 2, блок регистрации пробоев 3, блок определения качества 4, блок сигнализации 5, блок измерения длины 6, блок удаления дефектов 7, формирователь импульсов 8, элементы И 9, 23, счетчики 10, 19, 27, усилитель 12, роликовый накопитель 17, триггеры 11, 21, 24, 28, элементы ИЛИ 22, 25, 30, ключевые элементы 18, 20, 26, элемент НЕ 29. 1 ил.
Изобретение относится к электрическим испытаниям, в частности к испытаниям электрической прочности изоляции движущихся в процессе производства или перемотки изолированных проводов и кабелей, и может быть использовано для автоматизированного удаления одиночного дефекта и/или дефектного участка по его началу и концу изолированной жилы или провода. Целью изобретения является повышение производительности испытаний за счет идентификации (распознавания) одиночных или протяженных дефектов. На чертеже изображена блок-схема устройства для испытания электрической прочности изоляции проводов. Устройство содержит испытательный блок 1, источник 2 испытательного высокого напряжения, блок 3 регистрации пробоев, блок 4 определения качества с блоком 5 сигнализации, блок 6 измерения длины, блок 7 удаления дефектов с исполнительным механизмом (выполненный, например, в виде ножей, приводимых в действие электромагнитом), формирователь 8 импульсов, первый логический элемент И 9, первый счетчик 10 импульсов, первый триггер 11, усилитель 12, отдающую 13 и приемную катушки, электродвигатель 15 и пускатель 16. Между испытательным блоком 1 и приемной катушкой 14 установлен роликовый накопитель 17 с базовой длиной накопления не менее допустимой годной длины провода, первый ключевой элемент 18, второй счетчик 19 импульсов, второй ключевой элемент 20, второй триггер 21, первый логический элемент ИЛИ 22, второй логический элемент И 23, третий триггер 24, второй логический элемент ИЛИ 25, третий ключевой элемент 26, третий счетчик 27 импульсов, четвертый триггер 28, логический элемент НЕ 29, третий логический элемент ИЛИ 30. Выход пускателя 16 соединен с первым выводом источника 2 испытательного высокого напряжения, второй вывод которого соединен с входом блока 3 регистрации пробоев, первый вход которого соединен с входом блока 4 определения качества, выход которого соединен с входом блока 5 сигнализации, второй выход блока 3 регистрации пробоев соединен с первым входом первого триггера 11, третий вывод источника 2 испытательного высокого напряжения соединен с общей шиной устройства, а четвертый с входом испытательного блока 1, последовательно соединенные блок 6 измерения длины, формирователь 8 импульсов, первый элемент И 9, первый счетчик 10, усилитель 12, блок 7 удаления дефектов, вход "Сброс" первого счетчика 10 соединен с его выходом, выход усилителя 12 соединен с входом "Стоп" пускателя, роликовый накопитель 17 установлен между испытательным блоком 1 и приемной катушкой 14, выход первого триггера 11 соединен с управляющим входом первого 18 и второго 20 ключевых элементов, выход первого ключевого элемента соединен со счетным входом второго счетчика 19, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 22, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И 9, вход первого ключевого элемента 18 соединен с выходом формирователя 8 импульсов, вход второго ключевого элемента 20 соединен с вторым выходом блока 3 регистрации пробоев, выход второго ключевого элемента 20 соединен с входом третьего триггера 24, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ 25, выход которого соединен с входом "Сброс" второго счетчика 19, второго триггера 21 и с первым входом третьего элемента ИЛИ 30, выход которого соединен с входом "Сброс" третьего триггера 24, выход второго счетчика 19 соединен с входом второго триггера 21, выход которого соединен с входом второго триггера 21, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 23, выход которого соединен с входом "Сброс" первого 11, четвертого 28 триггеров, с вторым и первым входами третьего 30 и второго 25 элементов ИЛИ соответственно, выход первого ключевого элемента 18 соединен с входом третьего ключевого элемента 26, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика 27, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ 22, с входом четвертого триггера 23, выход которого через элемент НЕ 29 соединен с управляющим входом третьего ключевого элемента 26, выход первого счетчика 10 соединен с входом "Сброс" третьего счетчика 27 и с вторым входом элемента И 23. Испытуемый провод перематывают с отдающей катушки 13 на приемную катушку 14 с помощью электродвигателя 15, включаемого одновременно с источником высокого напряжения через пускатель 16. При необходимости, выход усилителя 12 отключает пускатель 16. Блок 6 измерения длины может быть выполнен в виде преобразующего линейное движение измеряемого изделия во вращение прижатого к изделию мерного колеса, соединенного через шестеренчатую передачу с выходным валом блока 6 измерения длины. Формирователь 8 импульсов может быть выполнен в виде непрозрачного диска с отверстиями, насаженного на выходной вал блока 6 измерения длины, прерывающего чередованием отверстий в диске с непрозрачными участками диска световой поток фотоэлектрической пары светодиод-фотодиод и сам формирователь импульсов, поступающих с фотодиода (выполненного, например, на интегральной микросхеме К284УД1). Роликовый накопитель 17 может быть выполнен, например, в виде колеса, свободно установленного на оси, длина окружности которого, например периметр охвата, пропорциональна допустимой длине годного отрезка провода. В соответствии с нормативно-технической документацией на изготовление монтажных проводов минимальная длина годного отрезка провода составляет 5 м, для установочных 20 м. Испытательный блок 1 и роликовый наполнитель 17 расположены на фиксированном расстоянии друг от друга. Устройство работает следующим образом. При включении электродвигателя 15 одновременно включается источник 2 испытательного напряжения и к испытуемому проводу через блок 1 прикладывается испытательное напряжение. Вращение мерных роликов блока 6 определения длины передается на формирователь 8 импульсов, с котоpого поступают импульсы, число которых пропорционально скорости перемещения испытуемого изделия. В момент пробоя изоляции испытуемого провода сигнал с блока 3 регистрации пробоев подается на первый (управляющий) вход первого триггера 11 и включает последний в работу. Выходной сигнал с первого триггера 11 параллельно поступает на первые (управляющие) входы первого 18 и второго 20 ключевых элементов, включая их в работу. В результате этого на второй (счетный) вход второго счетчика 19 импульсов через первый ключевой элемент 18 поступают импульсы длины с формирователя 8 импульсов. Параллельно со счетным входом счетчика 19 импульсов через открытый третий ключевой элемент 26 также с формирователя 8 импульсы длины поступают на счетный вход третьего счетчика 27 импульсов. На первых (задающих) входах второго 19 и третьего 27 счетчиков импульсов установлена заданная длина, равная базовой длине провода накопителя 17 с учетом фиксированного расстояния по длине провода от испытательного блока 1 до роликового накопителя 17. При отсутствии последующих пробоев в изоляции провода в момент заполнения второго 19 и третьего 27 счетчиков импульсами длины с сформирователя 8 импульсов появившийся ранее пробой в изоляции провода считается одиночным и при достижении, например, на втором счетчике 19 числа импульсов длины, равных базовой длине провода на накопителе 17, на его выходе появится сигнал, например, в форме сигнала логической единицы, который параллельно поступает на управляющий вход второго триггера 21, включая последний в работу, и на первый вход первого логического элемента ИЛИ 22. Наличие на одном из входов или на обоих входах одновременно (в данном случае на обоих входах одновременно) первого логического элемента ИЛИ 22 сигнала логической единицы приводит к срабатыванию последнего и, как следствие, появлению на его выходе также сигнала логической единицы. В результате этого на второй вход первого логического элемента И 9 подается отпирающий сигнал, и импульсы от формирователя 8 импульсов длины начинают проходить на счетчик 10 импульсов. После достижения заданного числа импульсов счетчик 10 выдает, например, в форме сигнала логической единицы параллельный сигнал на сбросовый вход собственного счетчика, на сбросовый вход третьего счетчика 27 импульсов, на второй вход логического элемента И 23 и через усилитель 12 включает блок 7 удаления дефектов с исполнительным механизмом и отключает электродвигатель 15 через вход "Стоп" пускателя 16. Срабатывает привод быстродействующего электpомагнита и ножи исполнительного механизма, разрезающие в данном случае место одиночного пробоя, т.е. производящие удаление участка провода 10-20 мм с дефектом изоляции. Конец провода закрепляется на приемной катушке 14, включается электродвигатель 15 и испытания продолжаются. На первом входе второго логического элемента И 23 также появится сигнал логической единицы ввиду включения в работу второго триггера 21, с выхода которого сигнал в форме сигнала логической единицы поступит на первый вход данного логического элемента. Наличие на обоих входах логического элемента И 23 сигналов логической единицы приведет к срабатыванию последнего и, как следствие, появлению на его выходе сигнала логической единицы, который образует сигнал шины сброса для первого триггера 11 и через второй логический элемент ИЛИ 25 сбросит второй счетчик 19 импульсов, подготавливая ("очищая") тем самым ранее включенные триггеры и счетчики импульсов к новому циклу работы. При образовании протяженного дефекта, т.е. участка провода с пробоями изоляции, находящимися друг от друга на расстоянии менее допустимого годного отрезка провода в соответствии с нормативно-технической документацией на данное кабельное изделие, в процессе испытаний и перемотки изолированного провода целесообразно с точки зрения повышения производительности процесса испытаний и сокращения трудоемкости перезаправок испытательного оборудования, связанных с работой блока 7 удаления дефектов с исполнительным механизмом и включением и отключением электродвигателя 16, соответственно произвести разрезку провода по началу и концу протяженного дефекта. В этом случае сначала необходимо произвести идентификацию начала дефектного участка и автоматическую разрезку этого места провода, аналогично удалению одиночного дефекта; т.е. отделить годную часть провода от бракованной. После перезаправки испытательного оборудования в процессе испытаний и перемотки провода произвести идентификацию конца дефектного участка и соответственно автоматическую разрезку провода в этом месте, что будет означать отделение дефектного участка провода от годной его части. Идентификация и вырезка дефектного участка провода производятся следующим образом. При появлении в данном случае так называемого первого пробоя в изоляции провода, аналогично изложенному выше, сигнал с блока 3 регистрации пробоев подается на управляющий вход первого триггера 11 и включает последний в работу. Выходной сигнал с первого триггера 11 параллельно поступает на управляющие входы первого 18 и второго 20 ключевых элементов, включая их в работу. В результате этого на второй вход второго счетчика 19 импульсов через первый ключевой элемент 18 поступают импульсы длины с формирователя 8 импульсов. Параллельно со счетным входом второго счетчика 19 импульсов через открытый третий ключевой элемент 26 также с формирователя 8 импульсы длины поступают на счетный вход третьего счетчика 27 импульсов. На задающих входах второго 19 и третьего 27 счетчиков импульсов также устанавливается заданная длина, равная базовой длине провода накопителя 17, с учетом фиксиpованного расстояния по длине провода от испытательного блока 1 до роликового накопителя 17. При появлении в процессе отсчета базовой длины провода, пропускаемой через роликовый накопитель 17, последующего пробоя в изоляции провода, пробой считается протяженным и определяется в этом случае конец протяженного пробоя, чтобы произвести разрезку провода по этим участкам. При появлении второго пробоя в изоляции провода сигнал с блока 3 регистрации пробоев в этом случае через открытый второй ключевой элемент 20 поступает на управляющий вход третьего триггера 24, включая последний в работу. С выхода третьего триггера 24 формируется сигнал в форме сигнала логической единицы, который поступает на второй вход второго логического элемента ИЛИ 25. Наличие на втором входе второго логического элемента ИЛИ 25 сигнала логической единицы приведет к срабатыванию последнего и появлению на его выходе также сигнала логической единицы. Этот сигнал параллельно поступает на сбросовый вход второго счетчика 19 импульсов и на первый вход третьего логического элемента ИЛИ 30. Последний срабатывает и, в свою очередь, сбрасывает третий триггер 24, подготавливая его тем самым к запоминанию следующего пробоя при его возможном появлении. Выходной логический сигнал от второго логического элемента ИЛИ 25, поступая на сбросовый вход второго счетчика 19 импульсов, "очистит" данный счетчик от накопленной части базовой длины провода, тем самым дает начало повторного отсчета базовой длины провода на роликовом накопителе 17 провода. В то же время третий счетчик 27 импульсов, накапливая импульсы отсчета длины, доведет свой счет до установки значения базовой длины провода на роликовом накопителе 17 провода и по ее достижении сформирует сигнал в виде сигнала логической единицы, который поступает на второй вход первого логического элемента ИЛИ 22 и на управляющий вход четвертого триггера 28, включая последний в работу. Наличие на одном из входов или на обоих одновременно, в данном случае на втором входе, сигнала логической единицы приводит также к появлению сигнала логической единицы на выходе первого логического элемента ИЛИ 22. В результате, аналогично изложенному выше случаю с идентификацией одиночного пробоя, на второй вход первого логического элемента И 9 подается отпирающий сигнал и, импульсы от формирователя 8 импульсов начинают проходить на счетчик 10 импульсов. После достижения заданного числа импульсов счетчик 10 импульсов выдает, например, в форме сигнала логической единицы сигнал на сбросовый вход третьего счетчика 27, на второй вход второго логического элемента И 23 и через усилитель 12 включает исполнительный механизм блока 7 удаления дефектов и отключает электродвигатель 15 через вход "Стоп" пускателя 16. Срабатывает привод быстродействующего электромагнита и ножи исполнительного механизма, удаляющие участок провода 10-20 мм с первым пробоем изоляции. Так производятся идентификация и разрезка провода по началу протяженного пробоя, т.е. отделение годной длины провода от начала бракованной длины провода. Конец провода закрепляется на приемной катушке 14, включается электродвигатель 15 и испытания продолжаются. Выходной сигнал со счетчика 10 импульсов параллельно с поступлением на сбросовый вход собственного счетчика импульсов и с поступлением также на сбросовый вход третьего счетчика 27 импульсов "очищает" счетчики 10 и 27. Четвертый триггер 28 при своем включении опрокидывает на противоположное состояние инвертирующий элемент НЕ 29, тем самым переводит третий ключевой элемент 26 в закрытое состояние, т. е. отключает счетный вход третьего счетчика 27 импульсов длины, поступающих через первый ключевой элемент 18 с формирователя 8 импульсов. При отсутствии последующего, в данном случае третьего по счету, пробоя изоляции второй счетчик 19 импульсов производит накопление импульсов длины по второму отсчету, базовой длины провода на роликовом накопителе 17 и при достижении данным счетчиком импульсов заданной уставки, равной базовой длине провода на накопителе 17, на его выходе появится сигнал логической единицы, который параллельно поступает на первый вход первого логического элемента ИЛИ 22 и на управляющий вход второго триггера 21. В результате срабатывания первого логического элемента ИЛИ 22, аналогично идентификации одиночного пробоя, на второй вход первого логического элемента И 9, подается отпирающий сигнал, и импульсы от формирователя 8 импульсов начинают проходить на счетчик 10 импульсов. После достижения заданного числа импульсов счетчик 10 импульсов выдает в виде сигнала логической единицы параллельный сигнал на сбросовый вход собственного счетчика и на сбросовый вход третьего счетчика 27 импульсов, который в этом случае уже "очищен" сразу же после разреза провода по началу дефектного участка, и на второй вход второго логического элемента И 23 и через усилитель 12 включает исполнительный механизм блока 7 удаления дефектов, отключает электродвигатель 15 через вход "Стоп" и пускатель 16. Срабатывают привод быстродействующего электромагнита и ножи исполнительного механизма, разрезающие провод по концу протяженного пробоя. Свободный конец годной длины провода закрепляется на приемной катушке 14, включается электродвигатель 15 и испытания продолжаются. На первом входе второго логического элемента И 23 также появляется сигнал логической единицы ввиду включения в работу второго триггера 21, с выхода которого сигнал логической единицы поступает на первый вход данного логического элемента. Наличие на обоих входах второго логического элемента И 23 сигналов логической единицы приведет к срабатыванию последнего и, как следствие, появлению на его выходе сигнала логической единицы, который образует сигнал шины сброса для первого 11 и четвертого 28 триггеров и через второй логический элемент ИЛИ 25 сбросит второй счетчик 19 импульсов, подготавливая ("очищая") тем самым данные элементы к новому циклу работы. Устройство для испытания электрической прочности изоляции позволяет повысить производительность испытаний за счет того, что оно обладает возможностью идентификации (распознавания) одиночного и протяженного дефекта (дефектного участка).
Формула изобретения
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОЧНОСТИ ИЗОЛЯЦИИ ПРОВОДОВ, содержащее подающую катушку, испытательный блок, приемную катушку, электродвигатель с пускателем, выход которого соединен с первым выводом источника испытательного высокого напряжения, второй вывод которого соединен с входом блока регистрации пробоев, первый вход которого соединен с входом блока определения качества, выход которого соединен с входом блока сигнализации, второй выход блока регистрации пробоев соединен с первым входом первого триггера, третий вывод источника испытательного высокого напряжения соединен с общей шиной устройства, а четвертый с входом испытательного блока, последовательно соединенные блок измерения длины, формирователь импульсов, первый элемент И, первый счетчик, усилитель, блок удаления дефектов, вход "Сброс" первого счетчика соединен с его выходом, выход усилителя соединен с входом "Стоп" пускателя, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности испытаний за счет идентификации и автоматической вырезки одиночных или протяженных дефектов, в него введены роликовый накопитель, второй, третий, четвертый триггеры, второй и третий счетчики, второй элемент И, первый, второй, третий элементы ИЛИ, первый, второй, третий ключевые элементы, элемент НЕ, при этом роликовый накопитель установлен между испытательным блоком и приемной катушкой, выход первого триггера соединен с управляющим входом первого и второго ключевых элементов, выход первого ключевого элемента соединен со счетным входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, вход первого ключевого элемента соединен с выходом формирователя импульсов, вход второго ключевого элемента соединен с вторым выходом блока регистра пробоев, выход второго ключевого элемента соединен с входом третьего триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом "Сброс" второго счетчика, второго триггера и с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом "Сброс" третьего триггера, выход второго счетчика соединен с входом второго триггера, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с входами первого и четвертого триггеров, с вторым и первым входами третьего и второго элементов ИЛИ соответственно, выход первого ключевого элемента соединен с входом третьего ключевого элемента, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, с входом четвертого триггера, выход которого через элемент НЕ соединен с управляющим входом третьего ключевого элемента, выход первого соединен с входом "Сброс" третьего счетчика и вторым входом элемента И.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000
Извещение опубликовано: 10.11.2000
