Устройство управления отметчиком дефектов изоляции жил кабелей и проводов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09) (1) А 1 51)5 Н 01 В 13/00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ин 981ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ОТМЕТЧЙКОМ ДЕФЕКТОВ ИЗОЛЯЦИИ ЖИЛ КАБЕЛЕЙ И ПРОВОДОВ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Цель изобретения - снижение отходов в брак контролируемого кабеля за сче повышения точности нанесения меток1557589 Радзевичич Корректор, М едактор Т,Лазорен скаяПодписноеениям и открытиям при ГКНТ .СССкая наб., д. 4/5 Тираж 436венного комитета по изобр113035, Москва, 3-35, Рауак. комбинат "Па роизводственно-издат Заказ 719ВНИИПИ Государ оставитель ехред М.Ход г. Ужгород, .ул. Гагарина1557589 на места дефектной изоляции и расширение технологических возможностейобнаружения дефектов изоляции - достигается введением в блок автоматики блока 15 управления счетчиками,счетчика 16 длины изделия между двумя последовательными дефектами, счетчика 17 пути дефектов, блока 18 Фиксации положения исполнительногомеханизма отметчика, блока 19 блокировки отключения, блоков 20, 22 сравнения кодов, "блоков 21, 23 заданиякодов соответственно предельного пути дефекта и минимальной строительной длины, блока 24 управления коммутатором. При попадании дефектнойизоляции в область электрода начинают работать счетчики 16 и 17. Присовпадении кодов со счетчика 17 и из Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве жил и проводов.Целью изобретения является снижение отходов в брак контролируемого кабеля за счет повышения точности йанесения меток на места дефектной изоляции и расширение технологических возможностей обнаружения дефектов эа счет автоматического изменения задержки на срабатывание и на отключение отметчика дефектов.На Фиг, 1 показано устройство управления отметчиком дефектов изоляции жил кабелей и проводов; на Фиг.2 - схема блока автоматики устройства управления отметчиком дефектов изоляции жил кабелей и проводов; на фиг.3 - 11 - примеры конкретной реализации всех элементов устройства управления отметчиком,Устройство 1 управления отметчиком дефектов изоляции жил кабелейи проводов содержит первый блок 2сопряжения, второй блок 3 сопряжения,коммутатор 4 тока, блок 5 автоматики, вход "Вх.1" которого связан сдатчиком 6 дефектов изоляции (например, аппарат ЗАСИ) через первыйблок 2 сопряжения, а вход "Вх,2"связан с датчиком 7 линейного перемещения (например, измеритель длиныСДКс Фотоимпульсаторам) черезвторой блок 3 сопряжения. Вход "Вх.3" 30 35 40 45 50 55 блока 21 в блоке 20 отметчик местдефектов Фиксирует начало дефектнойизоляции, В момент совпадения кодовса счетчика 16 и из блока 23 в блоке22 отметчик Фиксирует конец дефектной изоляции контролируемого провода, Устройство позволяет включатьотметчик вблизи и до начала дефектапри любой скорости движения объектаконтроля, а отключать после прохождения конца дефекта, что позволяетповысить точность нанесения меток, атакже автоматически изменять задержку на срабатывание и на,отключениеотметчика, Наличие блока 18 фиксации положения исполнительного механизма отметчика позволяет автоматически контролировать техническое состояние отметчика дефектов. 11 ил. блока 5 автоматики связан с датчиком 8 положения исполнительного механизма отметчика, а выходы "Вых, 1", 1 1Вых,2 блока автоматики связаны соответственно с входами "Вкл." и "Откл." коммутатора 4 тока. Коммутатор тока представляет собой тиристорный ключ постоянного тока.На Фиг.1 показаны также электрод 9 датчика 6 дефектов изоляции, колеса 10 датчика 7 линейного перемещения, электромагниты 11 отметчика мест дефектов, изолированный провод 12, атметчик 13 мест дефектов и его режущие элементы 14. Измеритель СДКсвязан с Фотоимпульсаторам благодаря наличию механической связи одного колеса 10 с диском с отверстиями и наличию фатаимпульсного генератора, что обеспечивает генерирование одного импульса при каждом прохождении между колесами 10 длины изделия, равной базовой длине (например,10 см или 1 си).Режущие элементы 14 используются в качестве контактного элемента датчика 8 положения исполнительного механизма. Одновременное замыкание режущих элементов 14 с токопроводящей жилой провода 12 вызывает срабатывание датчика 8 положения исполнительного механизма.Датчик 6 деФектов изоляции вырабатывает релейный сигнал при каждом пробое изоляции в дефектной точке и5 1 имеет паузу между последовательными релейными сигналами не менее 0,20 с,На фиг.2 показан блок 5 автомати" ки, содержащий блок 15 управления счетчиками, входы которого "Раэ.1" и "Готов" связаны соответственно с вхо дами "Вх.1" и "Вх,2" блока 5 автоматики, а выходы блока 15 управления "Вых,2" и "Вых.1" связаны соответ ственно с входом разрешения счета и .одновременного обнуления "Пуск/сброс счетчика 16 длины иэделия между двумя последовательными дефектами и входом разрешения счета "Пуск", счетчика 17 пути дефекта, Кроме того, блок автоматики содержит блок 18 фик.сации,положения исполнительного Механизма отметчика, вход "Нач" которого связан с входом "Вх.З" блока 5 автоматики, а выход блока 18 фикса, ции связан с входом "БЛК" блока 19 блокировки отключения и при этом выход 2 блока 19 связан с входом "Кон" блока 18 фиксации.Блок 5 автоматики содержит также блок 20 сравнения кода положения де фекта с кодом предельного пути,дефекта, задаваемого блоком 21, входы "Инф,1", "Инф,2" которого связанысоответственно с выходами блока 21 и счетчика 17 и содержит блок 22 сравнения кода длины между двумя последовательными дефектами с кодом минимальной строительной длины, задаваемой блоком 23, входы "Инф.1" :и "Инф.2" которого связаны соответственно с выходами блоков 23 и счетчика 16. Выходы 1 и 2 блока 22 срав нения связаны соответственно с входом "Стоп" счетчика 16 и "Откл" блока 19. Выход блока 20 сравнения связан с входом "Вкл" блока 24 управления коммутатором, а второй вход "Откл" блока 24 связан с выходом 3 блока 19. Выход 1 блока 19 связан свходом останова и одновременного обнуления "Стоп/С" счетчика 17. Выходы "Вкл" и "Откл" блока 24 связаны с выходами "Вых.1" и "Вых.2" блока 5 автоматики.На фиг.З приведен пример реализации блоков 2, 3; управляемых переключающимися контактами выходного реле датчиков 6 (например, ЗАСИ-,20) и 7 (например, СДК- с фотоимпульсатором). Блок 2 построен на базе мик-, росхем К 511 ЛА 1 и представляет собой ВЯ-триггер, на выходе которого вклю 557589 6чен одновибратор, формирующий ко"роткий прямоугольный импульс (около10 мс) пРи каждом пеРеключении кон, тактов реле блока 6. Блок Э выполнен аналогично блоку 2, но управля, ется реле блока 7. Блок 6 переключает контакты при каждом пробое в дефектной изоляции, а блок 7 при каж 10 дом прохождении участка базовой длины (например, 10 см) и любой скорости движения провода в пределах О -10 м/с через измерительные ролики(колеса) 10 (фиг. 1) .На фиг.4 приведен пример реализации датчика 8, построенного по ключевой схеме включения транзисторов,на включенное состояниеотметчика иприводит к появлению управляющегосигнала на входе "Вх.З" блока 5 авто 25 матики (фиг,2). В датчик 8 введенакнопка ручного управления, включеннаяпараллельно контактам реле,На фиг,5 приведен пример реализации блока 15, который построен на ба 30 зе микросхем серии К 5 11 ЛА 1 и представляет собой КЯ-триггер, в которомсигнал "Раз.1" (" Есть дефект") имеетприоритет. Наличие приоритета сигнала"Раз,1" обеспечивает генерированиесигнала на выходах "Вых.1" и "Вых,2"блока 15 даже при совпадении моментов появления сигналов "Готов" и"Раз.1" по времени.На фиг.6 показан пример реализациидвухразрядного счетчика 16 длины между дефектами, построенного на микросхемах К 511 ИЕ 1 и К 511 ЛА 1.Появление первого сигнала "Пуск/С"приводит к началу прохождения сигна 45 ла Счет на счетный вход С, счетчикаединиц и обнулению всех разрядовсчетчиковПоследующие сигналы Пуск/С вызывают обнуление счетчиков и начало50 подсчета новой длины с нулевого значения.На фиг,7 показан пример реализациисчетчика 7, который построен намикросхемах К 511 ИЕ 1 и К 511 ЛА 1.55Появление сигнала Пуск приводитк началу счета счетчика с того значения, которое записано в счетчике,Поэтому счетчик сигналом Стоп/Состанавливается и обнуляется,1557589 40 Ь(с) = и,Ьр,50 где55 При включении питания входнойтриггер благодаря емкости устанавливается в состояние, при котором наего выходе устанавливается сигналлогического нуля, что устанавливаетсчетчик 17 в нулевое состояние.Появление последующих сигналовна входе "Пуск" до прихода сигнала"Стоп/С" не вызывает изменение состояния входного триггера и состояния счетчика 17.На Фиг.8 показан пример реализацииблоков 20 и 21, Блок 20 построен надешифраторах К 511 ИД 1, микросхемахК 511 ЛА 1 и К 511 ЛАЗ, а блок 21 заданиякода предельного пути дефекта собранна десяти позиционных галетных переключателях,Число разрядов в блоках 20. и 21должно быть равно числу разрядов ссчетчике 17. В этот блок введена .кнопка ручного включения, включенная через емкость на выход блоков 1и 2 е 25Блоки 22 и 23 построены аналогично блокам 20 и 21 соответственно.В этот блок введена кнопка. ручногоотключения, включенная через емкостьк выводу блоков 1 и 2. . 30На Фиг,9 показан пример реализации блока 18 фиксации положения исполнительного механизма отметчиков,который представляет собой КБ-триггер, выполненный на микросхемеК 511 ЛА 1. Вход В. этого триггера связан с входом "Нач" через первую емкость, а на входе Б подключена вторая емкость, с помощью которой КБ-триггер при включении питания устанавливается в состояние Я = О.На фиг.10 показан пример реализации блока 19 блокировки отключения, который выполнен на ЗК-триггере К 511 ТВ 1. При этом на входы Л, К поданы постоянно логические единицы. При включении питания на входеустанавливается логический нуль, что устанавливает на выходе Ц логическую единицу и исключает управле ние по входу С до изменения состояния входа Б.На Фиг.11 показан пример конкретной реализации блока 24 управления коммутатором, который представляет собой ЕБ-триггер, выходы Я и Я которого связаны с транзисторными ныходными каскадами на транзисторахКТ 315.Кроме того, к входу ч подключенчерез два диода конденсатор, заряжающийся при включении питания черезсопротивление за время порядка 0,3 си обеспечивающий устойчивое состояние выхода (, равное логическомунулю при включении устройства,Устройство управления отметчиком дефектов изоляции жил кабелейи проводов работает следующим образом.При входе точечного дефекта в :электрод 9 датчиков 6 дефектов(Фиг.1) происходит срабатывание еговыходного реле (фиг,З) и появлениена выходе блока 2 сигнала логического нуля, Этот сигнал поступаетна вход Раз.1" блока 15 (фиг.2) ивызывает появление сигналов разрешения счета на входе "Пуск/С" счетчика 16 и на в ходе "Пуск" счетчика17. При этом происходит обнулениесчетчика 16 и одновременный запусксчетчиков 16 и 17 (фиг.2). Перемещение дефекта через электрОд и да-,лее к отметчику 13 мест дефектов вызывает переключение контактов реледатчика 7 (фиг.З) после каждого перемещения изделия на базовую длинучто вызывает появление на выходах блока 3 (выходы "Счет", "Готов") сигналов логической единицыв момент переключения реле датчика 7 (Фиг.З). Сигнал "Готов" вызывает установку триггера блока 15(Фиг,5) в состояние Я = О, при котором возможен перевод его в состояние Я = 1 при приходе очередногосигнала "Раз.1", возникающего припробое в дефектном месте,Счетчики 16 и 17 подсчитываютимпульсы переключения реле датчика 7,число которых определяет путь Ь(с),пройденный дефектом: и 1, - число импульсов, подсчитанных счетчиками блоков 16 и 17 в момент времени с соответственно ии и(е) р Ь - базовая длина счетчикадлины (Ьр = 100 мм или Ь= 10 мм).9 1557Код числа и(с) поступает на входы "Инф.2" блоков 20 и 22 сравнения и сравнивается ими непрерывно с кодами числа, установленными блоками 21, 23 задания соответствен 5 но (фиг,2),Переключатель блока задания предельного пути дефекта должен устанавливать на входе "Инф, 1" блока 20 число и , равное(Ь рт.э С срЧмок - Ь/2) и рре ) 589 1 Оотключает далее коммутатор 4 тока, атакже вход "Стоп/С" счетчика 17 ина вход "Кон" блока 18, что устанавливает блок 5 автоматики в начальное состояние,Таким образом, устройство управления отметчиком дефектов изоляции жили проводов включает отметчик вблизии до точечного дефекта, а отключаетего вблизи и после точечного дефектапри любом случайном изменении скорости изделия от 0,1 до 10 м/с.Например, при Ь = 10 см; Ь,2 % У = 6 /;= 201 О с;ср 1 0 1 0 с; Ьу = О, 1 устройс гвовключит отметчик, когда дефект пройдет путь, равный 2 тО ОА 026 ОА 520 иьре Ь0 х 30 сР Чмакс) 2,0 + 0,01 635- 0,14 м. 40Причем начало зачистки будет додефекта на длине 0,08 м,а конец -на длине 0,06 м за ним.При входе в электрод 9 (фиг.) 45 начала протяженного дефекта происходит первое срабатывание датчика6 и его выходного реле (фиг.3), азатем происходит повторное срабатывание этого реле через некоторые 50 Участки Ь паУзы дефекта, напРимеР"через Ь паузы = 0,2 м,Вследствие зтогб на вход разрешения счета счетчиков 6 и 17 поступают сигналы в процессе движения 55всего протяженного дефекта. Однакопоследний сигнал разрешения счетапридет тогда, когда конец протяженного дефекта будет выходить иэ электрода 9 (фиг,1). где Ь Отд - длина изделия междуцентром электрода 9и осью режущих элементов 14;Ь - длина электрода 9;й ,С - время срабатыванияоти время отключенияотметчика 13;Ч ма кс - максимальная скоростьпровода 12 (фиг,1.Переключатель блока 23 задания минимальной строительной длины должен устанавливать на входе "Инф.1" блока 22 число и д, равное,рт.2йеминЬр В момент выполнения равенства и(й) = и . на выходе блока 20"Р 9сравнения генерируется сигнал логического нуля, который поступает на вход "Вкл" триггера блока 24, что вызывает включение коммутатора 4 тока, сближение режущих элементов 14 до одновременного соприкосновения их с жилой провода 12, замыкание выводов 1, 2 блока 8 (фиг.4), срабатывание реле блока 8, изменение состояния триггера блока 18, установку логической единицы на входе "БЛК" блока 19,Дальнейшее перемещение провода . приводит к продолжению счета импульсов длины счетчиками 16 и 17 и в момент выполнения, равенства и И) = и щ на выходе блока 22 сравнения устанавливается логический нуль, что вызывает останов счета импульсов счетчиком 16 и изменение состояния триггера блока 19, в результате чего на первом, втором, третьем выходах устанавливается логический куль.Сигнал логический нуль.с блока 19 поступает на вход "Откл", блока 24 и х 0,1 = Е("-) ф О, = 1,8 м,1 83 устройство отключит отметчик,когда дефект пройдет путь, равный 2+005 и Ь = ( г )01 =20 м1557589 12 1 н(с) = Ь(с) = и (сЭ 1 ,11Сигналы разрешения счета на входе блока 19 (фиг,2 и 10), в результате "Пуск" счетчика 17 (Фиг.2), при- чего происходит прекращение счета ходящие за первым, не изменяют со- счетчиком 16 и изменение состояния стояния его входного триггера. Поэто", триггера блока 19, сигналы на выходе1му этот счетчик подсчитывает путь которого вызывают отключение коммутаначала дефектного участка: тора 4 (фиг, 1), останов и обнулениесчетчика 17 (фиг.2 и 7) и изменениесостояния триггера блока 18. Последние изменения устанавливают предлаПричем каждый сигнал разрешения гаемое устройство в начальное состосчета на входе "Пуск(С" счетчика 16приводит к его обнулению, но Уста- .таким образом, устройство управле-новку его в режим счета осуществля- ния отметчиком дефектов изоляции жилет лишь первый из них. Поэтому счет- и проводов включает отметчик вблизи15чик 16 подсчитывает путьк(с) ко" и до начала протяженного дефекта и ца дефектного участка от электродаотключает его вблизи и после конца 9 (фиг.1 и 2). Причем Ьк(с) будт этого дефекта. равно Например, при Ьр = 0,1 м; Ь, =20 = 2 м Чммс р 6 м(с; с,р = 20 хЬк(с) = и(с)т о (4)х с;= , м;= мдлина дефектного участка, сВ момент выполнения равенства= 10 -10 с в .время отключения. и (с) = ипроисходит включениеОтметчик включится, когда начало коммутатора 4 (фиг.1), так как вдефекта переместится на длину иэтот момент на выходе блока 20 сравЬ =18 с 1. =2 нения генерируется сигнал логичеОтметчик отключится, когда конец ского нуля, который поступает на дефектного участка переместится на вход "Вкл" блока 24 и изменяет со"длину имнн 1м от,эм стоЯние его входного тРиггеРа. На , З 0 Начало зачистки будет на длине входе "Вкл" блока 4 возникает сигнал,вызывающий включение коммУтатоРа. . и,С Ч= 2-1 8-0 02 хВключение коммутатора 4 приводит хб0,08 м.идре азсср макс ф ф к сближению режущих элементов 14 и Конец зачистки будет на длине йЬсоприкосновению их с жилой провода .за концом дефекта: ЬЬ = 1 Ь12 (Фиг.1). Это вызывает включение , - и 1; - с 7= 2 - 2 х35 к бъ,эминГ о ма ксреле датчика 8 (фиг.4), появление х,0 01 61 = 0 06 м.о (Эсигнала на входе Нач блока 18 При неудовлетворительной работе(фиг.2 и 9) и изменение состояния его исполнительного механизма.отметчикавыходного триггера, в результате че 4 О отсутствует замыкание режущих элего на входе "БЛК" блока 19 (фиг,2 ментов 14 на жилу провода 12 (фиг.1).и 10) устанавливается логическая Это приводит к тому,что реле датчиединица, сигнал разрешения изменения ка 8 не включится и в результате этосостояния его триггера. го не изменится состояние триггераИзменение состояния. триггера бло блока 18. Сохранение неизменным сока 19 происходит только при выпол- стояния триггера блока 18 (Фиг.2) ненни равенства заблокирует изменение состояния дКтриггера блока 19, при приходе наи(с) имнего вход "Откл" динамического сигна 5 О ла: высокий уровень " низкий урочто соответствует перемещению конца :, вень, создаваемый блоком 22 сравнепротяженного деФекта на длину ния, что в свою очередь не приведетиЬ Ь, и выхода его эа Ре- к появлению сигнала Откл на входежущие элементы 14 (Фиг.1) отметчика коммутатора 4 (фиг.1).13. В момент выполнения равенства Следовательно, неправильная рана выхо е блока 22 бота исполнительного механизма оссоэ ается логический нультавляет его во включенном состоянии,Рый поступает на вход "Стоп" что иплуя для контроля технисчетчика 16 (фиг.2) и на вход "Откл"сутствию зачистки при включенном отметчике.Для перевода устройства управления отметчиком в исходное состояние при неудовлетворительном состоянии исполнительного механизма используются кнопки ручного управления,в блоке 8 и в блоке 22, которые нажимаются в последовательности; кнопкав блоке 8, кнопка в блоке 22,Применение устройства управленияотметчиком мест дефектов изоляции жили проводов повьппает точность нанесения меток на точечные и протяженныедефекты и в силу этого снижает длиныучастков качественного провода, отправляемого в отходы, а также позволяет автоматически изменять задержкуна срабатывание и на отключение отметчика и при случайном изменениискорости изделия и при случайномизменении длины дефектного участка.,Это позволяет обнаруживать дефектына высоких технологических скоростяхи на экструзионных линиях, имеющихразличную компановку, и в силу этого,расширяет" технологические возможностиобнаружения дефектов. Кроме того,устройство позволяет автоматическиконтролировать техническое состояниеисполнительного механизма, что повышает надежность обнаружения дефектовза счет своевременного выявления отказов исполнительйого механизма. Формула изобретенияУстройство управления отметчиком, дефектов изоляции жил кабелей и проводов, содержащее блок сопряжения с датчиком дефектов изоляции, блок сопряжения с датчиком линейного перемещения, датчик положения исполнительного механизма отметчика, коммутатор тока, блок автоматики, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения отходов в брак контролируемого кабеля за счет повьппения точно,сти нанесения меток на места дефектной изоляции и расширения технологических возможностей обнаружения дефектов, в блок автоматики устройства введены блокуправления счетчиками, первый и второй счетчики, блок фиксации положения исполнительного механизма отметчика, блок блокировки отключения, первый и второй блоки сравнения кода, первый и второй блоки 57589 14задания кода, блок управления коммутатором, первый вход блока автоматики соединен с выходом блока сопряжения с датчиком дефектов изоляции,вход которого служит для подключениядатчика дефектов изоляции, второй входблока автоматики соединен с выходомблока сопряжения с датчиком линейныхперемещений, вход которого служит дляподключения датчика линейных перемещений, третий вход блока автоматики соединен с датчиком положения исполнительного механизма отметчика,первый и второй выходы блока автоматики соединены соответственно с перФвым и вторым входами коммутатора тока, выходы которого служат для подключения отметчика мест дефектов, 20 первый и второй входы блока автоматики соединены соответственно с первыми вторым входами блока управлениясчетчиками, первый выход которого соединен с входом "Пуск/сброс" первогосчетчика, вход "Счет" которого со. единен с вторым входом блока управления счетчиками и с входом "Счет"второго счетчика, а вход "Стоп"и выход соединены соответственно спервым выходом и первым входом первого блока сравнения кода, второй .вход которого соединен с выходом второго блока задания кода, а второйвыход - с входом "Отключение" блокаблокировки отключения, вход "Блокировка и первый выход которого соеди 11нены соответственно с выходом и входом "Конец" блока фиксации положенияисполнительного механизма отметчика,вход "Начало" которого соединен стретьим входом блока автоматики, первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходами"Включение", "Отключение" блока управления коммутатором, вход "Отклю"чение" которого соединен с вторымвыходом блока блокировки отключения, третий выход которого соединенс входом "Стоп/сброс" второго счет чика, выход которого соединен с первым входом второго блока сравнениякода, второй вход которого соединенс выходом первого блока задания кода, а выход - с входом Включение"блока управления коммутатором, второй выход блока управления счетчиками соединен с входом Пуск второго счетчика.