Устройство дистанционного контроля пьезодатчиков

 

.И. Марченко,;1

1 мэобретеммя с

3 г

1

С: . -., > Р (7I) Заявитель (5Й) УСТРОЙСТВО ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ

ПЬЕЗОДАТЧИКОВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для испытания пьезодатчиков.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для дистанционного контроля пьезодатчиков, содержащее коммутатор, первый вход которого соеди- нен с пьезодатчиком, а выход соединен с первым входом блока формирова" о ния контрольного сигнала, первый выход которого соединен с первым входом блока совпадения, второй вход соединен со вторым входом коммутатора и ез первым входом блока управления, второй вход которого соединен со вторым входом блока формирования контроль1 ного си гнала, т ретий вход которого соединен с выходом генератора, вход которого соединен с выходом блока управления и вторым входом блока совпадения, выход которого через последовательно соединенные блок диффе2 ренцирования и пороговый элемент соединен с индикатором и вторым входом коммутатора. Контроль пьезодатчиков осуществляется путем компен" сации емкостной нагрузки соединитель" ного кабеля, формирования контрольно" го сигнала при изменении частоты генератора в определенном диапазоне частот и фиксации реакции датчиков на это .изменение. Различная реакция исправного и неисправного датчиков позволяет осуществить надежный дистанционный контроль 1 ).

Недостаток устройства состоит в том, что применяемые пьезодатчики разных типов отличаются друг от друга как по величине чувствительности, так и по частотному диапазону, что при большом количестве датчиков на объекте контроля может привести к перепутыванию типа датчика и не" достоверному результату измерения, а устройство контроля не может разделить датчики по типам.

3 93582

Целью изобретения является повышение качества дистанционного контроля.

Цель достигается тем, что в устройство, содержащее коммутатор, пер- s вый вход которого соединен с пьезодатчиком, а первый выход соединен с первым входом блока формирования сигнала, первый выход которого соединен с первым входом блока совпаде- Ю ния, второй вход соединен с вторым входом коммутатора и первым входом блока управления, второй вход кото" рого соединен с вторым выходом блока формирования контрольного сигнала, третий вход которого соединен с выходом генератора, вход которого соединен с выходом блока управления и вторым входам блока совпадения, выход которого через последовательно соединенные блок дифференцирования и пороговый элемент соединен с входом индикатора, введены программный блок, блоки переключения диапазонов генератора, элементы И, элементы

ИЛИ, элемент НЕ, причем вход индикатора соединен с первыми входами элементов И, вторые входы первой . группы элеМентов И соединены соответственно с Й выходами программного блока, а выходы соединены соответственно с И входами первого элемента

ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока управления, а через элемент HE соединен с вторыми входа" ми второй группы элементов И, третьи

И входы которых соединены соответственно с третьими входами первой группы элементов И и соответственно с первыми выходами блоков переключения ю диапазонов генератора, которые соединены соответственно с и входами генератора, вход которого соединен с первым входом первого блока переключения диапазонов генератора, второй выход которого через первый вход и второй выход последующих (И-2) блоков гйреключения диапазонов генерато," ра соединен с первым входом и блока переключения диапазонов генератора, второй выход которого соединен с вторым входом индикатора, третий вход которого соединен с вторым выходом коммутатора и входом программного блока, а N входы соединены соот" ветственно с выходами второй группы элементов И и N входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами блоков переключе9 ния диапазонов генератора, с третьими входами которых соединен второй вход коммутатора.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры сигналов.

Устройство содержит пьезодатчики

1, коммутатор 2, блок 3 формирования контрольного сигнала, блок 4 управления, генератор 5, блок 6 совпадения, блок 7 дифференцирования, пороговый элемент 8, индикатор 9, программный блок 10, блоки 111-11N переключения диапазонов генератора (в количестве М), элементы И 12 12 1 первой группы, элементы И 13 .

13 второй группы, два элемента

ИЛИ 14< и 14, элемент HE 15.

Позициями 16-31 обозначены эпюры сигналов (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом.

При подаче управляющего импульса на второй вход коммутатора 2 к блоку 3 поочередно подключаются контролируемые пьезодатчики 1 (эпюры

16"18). При этом производится компенсация влияния емкостной нагрузки соединительного кабеля на чувствительный элемент, например, с помощью мостового элемента. На третий вход блока 3 подают сигнал синусоидальной формы от генератора 5, работающего в режиме фиксированной частоты в определенном диапазоне. Сигнал, по-ступающий на первый вход блока 6, при наличии управляющего сигнала с блока 4 (эпюра 20) проходит на блок

7. По окончании компенсации емкости кабеля на второй вход блока 4 поступает сигнал (эпюра 19), в результате чего управляющий сигнал с выхода блока 4 открывает тракт прохождения контрольного сигнала пьезодатчика, изменяет режим работы генератора 5, который начинает работать в режиме генератора, качающейся частоты (эпюра 21) разрешает работу генератора в первом диапазоне, подключая блок

11 1 (количество блоков равно М по числу типов пьезодатчиков, так как каждый тип имеет отличную от других резонансную частсту).

При неисправной цепи пьезодатчика или при несоответствии типа. проверяе-. мого датчика установленному диапазону частоты изменение контрольного сигнала блока 3 имеет вид монотонно

9358

29 е блока 4 (закрывая блок 6 и изменяя режим работы генератора 5), блоков

11q"11ы {сбрасывая переключатели диапазонов генератора в исходное положение), а также на элемент НЕ 15 (запрещая прохождение сигнала на выход элементов И второй группы).

8 случае неисправного датчика на выходе элемента 14 импульс не появляется (эпюры 24, 27, 30), ре" жим автоматической проверки прекраща-, ется. По окончании работы генератора в режиме, заданном блоком 11ы, сигнал с его второго выхода поступает на второй вход индикатора 9, фиксируя неисправность цепи пьезодатчика. При этом на третий вход индикатора 9 поступает сигнал со второго выхода коммутатора 2, фиксируя, например, порядковый номер неисправной цепи.

При несовпадении типа проверяемого датчика с типом, заданным блоком

10, автоматический режим проверки также прекращается, так как на выхо" де элемента 14 импульс не появляется из-за несовпадения номеров элементов И первой группы, на который поступает импульс блока 10 и импульс с блока 11,1-11ь1.

Отсутствие импульса на выходе элемента 14ъ открывает элементы И второй группы, импульс с выхода по" рогового элемента 8 проходит только через тот элемент И, на который в данный момент подан импульс от соответствующего переключателя 11 диапазонов генератора. Сигнал с выхода каждога элемента И второй группы посту" пает на соответствующий вход индикатора 9, фиксируя установленный тип датчика. С выхода элемента 14.1 импульс прекращает дальнейшую работу переключателей диапазонов.

Таким образом, обеспечивается автоматическая дистанционная проверка как исправности цепей пьезодатчиков, так и определение наличия перепутывания в контролируемых цепях. При наличии перепутывания определяется тип проверяемого пьезодатчика. формула изобретения

Устройство дистанционного контроля пьезодатчиков, содержащее коммутатор, первый вход которого соединен с пьезодатчиком, а первый выход сое" динен с первым входом блока формиро5 изменяющегося сигнала (эпары 22, 22З, 22 ), который после блока 7 не проходит через пороговый элемент

8 (эпюры 24, 24, 24 ). Исправная цепь пьезодатчика имеет резко отличную от неисправной реакцию на изменение частоты генератора 5, так как при достижении резонансной частоты пьезодатчика, происходит разбаланс блока 3 и сигнал (эпюры 22> 22 ) 14 через пороговый элемент 8 (эпюры

23.1, 23 ) и индикатор 9 (эпюры 24, 24 ) поступает на первый вход элементов И первой и второй групп.

Контрольный сигнал при исправном И датчике H отсутствии перепутывания проходит только по одному из и элементов И первой группы, на которую .в данный момент проверки одновременно поданы управляющие сигналы 2в от соответствующего переключателя диапазонов генератора (эпюры 25-27) и выхода блока 10 (упюры 28-30).

Каждый из М переключателей 11 диапазонов генератора соединен с соот- 2s ветствующим входом генератора 5, что обеспечивает поочередную работу генератора на одном из диапазонов частот (в порядке возрастания номиналь" ных величин), соответствующем конкретному типу проверяемого пьезодатчика (эпюры 21, 25, 26, 27). Одновременно с первых выходов блоков

11 -11ы поступает сигнал на соот"

1 ветствующие элементы И блоков 12 12ь, и 13И+.1 -13>1N, подготавливая цепи прохождения сигналов по одному из 2И элементов И (эпюры 25, 26, 27).

На вторые входы каждого из И элементов И первой группы подают сигнал 4» с соответствующего выхода блока 10 (эпюры 28-30)> задающий тип проверяемого датчика. Работой блока 10 управляет коммутатор 2, согласно положению которого выдается сигнал по одному из Й выходов в соответствии с заранее заданным типом проверяемого датчика в данном положении коммутатора.

При идентичности типа датчика, заданного блоком 10, с типом проверяе" мого (эпюры 24, 25, 28, 24<, 27, .30) в случае исправного датчика импульс контрольного сигнала проходит на вход элемента 14 g (эпюра 31) и далее на вторые входы коммутатора 2

SS (подключая очередном датчик для конт" роля), блока 3 (устанавливая элемент компенсации в исходном положении), 7

9 вания контрольного сигнала, первый выход которого соединен с первым входом блока совпадения, второй вход соединен с вторым входом коммутатора и первым входом блока управления, второй вход которого соединен с вторым выходом блока формирования конт" рольного сигнала, третий вход которого соединен с выходом генератора, вход которого соединен с выходом блока управления и вторым входом блока совпадения, выход которого через последовательно соединенные блок дифференцирования и пороговый элемент соединен с входом индикатора,, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества контроля пьезодатчиков, в него. введены про" граммный блок, блоки переключения диапазонов генератора, элементы И, элементы ИЛИ, элемент НЕ, причем вход индикатора соединен с первыми входами элементов И, вторые входы первой группы элементов И соединены соответственно c N-выходами программного блока, а выходы соединены соответственно с М-входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока управления а через элемент HE соединен с вторы" ми входами второй группы элементов

И, третьи входы которых соединены

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе зо 1. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2820132, кл. G 01 Ч 13/00, 1979 (прототип).

35829 8 соответственно с третьими входами первой группы элементов И и соответственно с первыми выходами блоков переключения диапазонов генератора, 5 которые соединены соответственно с N-входами генератора, вход которого соединен с первым входом первого блока переключения диапазонов генератора, второй выход которого через

10 первый вход и второй выход последующих (И"2) блоков переключения диапазонов генератора соединен с первым входом и блока переключения диапазонов генератора, второй выход

15 которого соединен с вторым входом индикатора, третий «ход которого соединен с вторым выходом коммутатора и входом программного блока, à N входы соединены соответственно с выход дами второй группы элементов И и

N входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами блоков переключения диапазонов генератора, с третьими- входами д которых соединен втс>рои вход коммутатора.