Устройство для контроля параметров срабатывания электромагнита

(50 4 С 05 В 23/О ГОСУД АРСПО ДЕЛ ИСАНИ БРЕТЕНИ ПЬСТВ у тельство СССР В 23/02, 1983. льство СССР В 23/02, 1984. чикоэлемКлеммь с нтослу нт оля.жност з пар рак ет ра пе меха ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЗОБРетений и ОтнРытии ВТОРСКОМУ СВИ 21) 4000568/24-24(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРМЖТРОВ СРАБАТЬВАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТА(57) Изобретение относится к областиконтрольно-измерительной техники. Целью изобретения является повышениедостоверности результатов контроля.Устройство содержит блок питания,выключатель, генератор импульсов,элементы И, триггеры, два блока из,8013022 менения периода следования импульсов,элементы ИЛИ, датчик тока, дифференцирующий усилитель, усилитель-ограничитель, шину установки устройства висходное состояние, двухразрядныйсчетчик, состоящий из триггеров, дифференцирующий элемент, аналоговыйключ, элемент ЗАПРЕТ, одновибраторы,элемент индикации. Блоки измененияпериода следования импульсов состоятсоответственно из элементов И, счетпоразрядного сравнения,Е, развязывающих диодов.ат для подключения объектастройство обеспечивает двукратности измерения рабатывания и оценки хавого сбоя в работе возврат- изма электромагнита. 2 ил.13022Изобретение относится к областиконтрольно-измерительной техники.Целью изобретения является повышение достоверности результатов контро"ля за счет повторного измерения параметра срабатывания и оценки характерапервого сбоя в работе возвратного механизма электромагнита,На Фиг.1 представлена схема уст-ройства; на фиг,2 - временная диаграм 10. 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 ИЛИ7 клеммы 8 и 9, датчик 10 тока, дифФеренцирующий усилитель 11, усилительограничитель 12, второй элемент ИЛИ13, шину 14 установки устройства висходное состояние, двухразрядныйсчетчик 15, состоящий из ЕС-триггеров16 и 17, третий элемент ИЛИ 18, дифФеренцирующий элемент 19, аналоговый25ключ 20, элемент 21 ЗАПРЕТ, первыйодновибратор 22, второй триггер 23,второй элемент И 24, третий элементИ 25, второй блок 26 изменения периода следования импульсов, второй одно",вибратор 27, третий триггер 28, эле- , 30мент 29 индикации. Первый и второйблоки 6 и 26 изменения периода следования импульсов состоят из элементовИ 30 и 31, счетчиков 32 и 33, схемы34 поразрядного сравнения, элемента 35НЕ 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 ф47, Клеммы 8 и 9 служат для подключения контролируемого объекта,Устройство работает следующим образом.Перед началом гроверки к входным ф 5клеммам 8 и 9 устройства подключаютконтролируемый объект (обмотку электромагнита), а на шину 14 установкиустройства в исходное состояние подают короткий импульс (фиг,2 а) для уста 50новки устройства в исходное состояние. Под действием этого импульсаустанавливаются в нулевое состояниесчетчики 38 и 47, а счетчики 33 и 42устанавливаются по всем разрядам в 55единичное состояние. Пройдя черезэлемент ИЛИ 13, этот импульс устанавливает в нулевое состояние счетчик 15 45 2(фиг.2 н), 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,2 б), 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.2 и); 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,2 в) 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 и - 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 на его вход сигнал с выхода схемы 34 поступает через элемент НЕ 35. Задним фронтом первого импульса, прошедшего через элемент И 31, 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.2 г) длительностью, равной периоду следования импульсов с выхода генератора 3. Схема3 13022блока 6 устанавливается в первоначальное состояние, когда элементИ 30 открыт, а элемент И 31 закрыт,при этом число, записанное в счетчике33, 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 34вновь устанавливается уровень логической единицы и формируется второйимпульс через интервал, равный (2 -- 2) периодам следования импульсовгенератора 3. Далее процессы повторяются аналогичным образом, При этом 15интервал между следующими импульсамина период следования импульсов гене-ратора меньше предыдущего интервала,Развязывающий диод 37 не пропускаетимпульсы установки в нулевое состояние счетчика 32 на шину 14 установкиустройства в исходное состояние вовремя формирования импульсов с выходаблока 6,По переднему фронту каждого импульса с выхода блока 6 после прохождения его через элемент ИЛИ 18 дифференцирующим элементом 19 формируютсякороткие импульсы (фиг.2 е), которыепоступают на счетный вход счетчика 1530и записывают в младший разряд этогосчетчика единицу. Одновременно импульс с выхода блока 6 поступает наинверсный вход элемента 21 ЗАПРЕТ изапрещает его срабатывание на время 35действия этого импульса.Кроме того, импульс с выхода блока6 через элемент ИЛИ 7 поступает навходную клемму 8, а через обмотку кон.тролируемого электромагнита - на вход 40ную клемму 9 и датчик 10 тока.Если возвратный механизм электромагнита работает ритмично без сбоев,а период следования импульсов с блока6 не меньше предельного значения пара метров срабатывания, то после каждогоимпульса происходит срабатывание электромагнита, падение напряжения надатчике 10 тока дифференцируется повремени дифференцирующим усилителем 5011, а с выхода усилителя-ограничителя12 снимается импульс (фиг,2 ж), которыйчерез элемент ИЛИ 13 поступает навход установки счетчика 15 в нулевоесостояние и устанавливает его в нулевое состояние, вследствие чего на выходе младшего разряда счетчика 15устанавливается уровень логического 45 4нуля, 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.2 ж, 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.2 г) 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.2 з), 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.2 б) 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.2 р) подготавливается к открытию элемент И 24. Импульсы с выхода генератора 3 черезэлемент И 24 поступают на первый вход элемента И 25, на втсром входе которого присутствует сигнал логической единицы с выхода триггера 28 (фиг.2 и). 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 5По переднему фронту каждого импульса с выхода блока 26 после прохождения его через элемент ИЛИ 18 элементом 19 формируются короткие импульсы (фиг.2 л), которые поступают на счетный вход счетчика 15Одновременно 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 усилителя ограничителя 12 снимается импульс (фиг.2 м), обусловленный наличием па;. дающего участка в токе электромагнита, возникающего при движении подвижной 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. 30Если 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,2 м, 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.2 к) . По приходу следующего импульса (фиг.2 л, момент времени 50) на 45 выходе старшего разряда счетчика 15 появляется. логическая единица (фиг.2 н), под действием которой срабатывает одновибратор 27 и формирует на выходе импульс (фиг,2 п), задним 50 фронтом которого устанавливается в нулевое состояние триггер 28 (фиг.2 и). Вследствие этого элемент И 25 закрыва. ется, прерывая тем самым поступление импульсов на вход блока 26 и формиро .ванне импульсов с выхода блока 26, а также включается элемент 29 индикации (фиг,2 с). При этом в счетчике 47 45 6хранится 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 ш, где 2 - это число импульсов, записанных в счетчик 15, а ш - 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 пара" метрами возвратного механизма электромагнита предельного быстродействия.Формула изобретенияУстройство 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 единич13022 ное состояние второго триггера и входом установки в исходное состояниепервого блока изменения периода следования импульсов, информационныйвход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход - с первымвходом первого элемента ИЛИ, выходкоторого через клеммы для подключенияобмотки контролируемого магнита соединен с датчиком тока и входом дифференцирующего усилителя, выход которого соединен с входом:усилителяограничителя, подключенного выходомк первому входу второго элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с шиной установки устройства в исходноесостояние, третий вход - с входомустановки в нулевое состояние второго триггера, а выход - с входом установки в нулевое. состояние двухразрядного счетчика, счетный вход которого подключен к выходу дифференцирующего элемента, прямой выход второготриггера соединен с управляющим входом аналогового ключа, о т л и ч а ющ 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- З 0рой и третий элементы И, два одновибратора и элемент ЗАПРЕТ, инверсный входкоторого соединен с выходом первогоблока изменения периода следованияимпульсов и первым входом третьего 35 45 8элемента ИЛИ, прямой вход элемента ЗАПРЕТ через аналоговый ключ подключен к выходу младшего разряда двух- разрядного 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 оставитель В.Воронковехред Л.Сердюкова Корректор С.Шекм едактор Л.Гратилло Заказ 1215/46 В 4 роизводственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород роек Тираж 86 НИИПИ Государ по делам и 3035, МоскваПодписнотвенного комитета СССРобретений и открытийЖ, Раушская наб д