Устройство для контроля светосигнальных ламп

(5 П 4 УДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ ССС ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ССР 981.3790 7,ТРОЛЯ СВ к устрои ля обору ано для ламп аэр яется по ствам дова- конт- одро- вышеАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТОСИГНАЛЬНЫХ ЛАМП(57) Изобретение относитсядпя автоматического контрония и может быть использовроля исправности сигнальныхмов, Целью изобретения явл ние точности работы и производительности устройства путем последовательного контроля групп ламп. Во время бестоковых пауз в цепях питания ламп 5 осуществляют зондирование кабельных колец напряжением повышенной частоты. Счетчик 24 фиксирует номер контролируемой группы ламп 5 и с помощью дешифратора 37 через трансформатор 8.1, блок 20.) развязки, полосовой фипьтр 33.), фазовращатель 34.) и коммутатор 35 подключает соответствующую цепь питания к первому входу измерителя 38 фазы. На второй вход измерителя 38 фазы подается опорное напряжение. Величина сдвига фаз соответствует количеству перегоревших ламп. 3 з. и. ф-лы, 6 ил.Изобретение относится к устройствам для , автоматического контроля оборудования и может быть использовано для контроляисправности сигнальных ламп аэропортов.Цель изобретения - повышение точности работы и производительности устройства путем последовательного контроля нескольких групп сигнальных ламп.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг, 2 - функциональная схема синхронизатора; на фиг. 3 - функциональная схема блоков развязки; на фиг, 4 - функциональная схема измерителя фазы; на фиг. 5 и 6 - временные диаграммы сигналов, поясняющие работу синхронизатора и измерителя фазы соответственно.Устройство содержит силовые трансформаторы 1.1 - 1,М, первичные 2.1 - 2,1. и вторичные 3.1 - 3.1. обмотки разделительных трансформаторов 4,1 - 4,1. света, сигнальные лампы 5.1 - 5.1., первичные 6. - 6.М и вто 20 ричные 7.1 - 7.М обмотки трансформаторов 8.1 - 8.М тока, синхронизатор 9, разделительные элементы 10.1 в 10.М и 11.1 в 11.М, выполненные в виде диодов, компараторы 12 и 13, разделительные элементы 14 и 15, выполненные в виде диодов, сумматор 16, ограничительный элемент 17, выполненный в виде резистора, инвертор 8, фильтры 19.1 - 19.М нижних частот, первые 20.1 - 20.М, вторые 21,1 - 21.М блоки развязки, полевые транзисторы 22 и 23, счетчик 24, 30 ключ 25, генератор 26 опорной частоты, делители 27 и 28 частоты, формирователь 29 синусоидального напряжения, предварительный усилитель 30, усилители 31.1 - 3.М мощности, согласующий трансформатор 32, полосовые фильтры 33.1 - ЗЗ,М, фазовращателн 35 34. - 34.М, аналоговый коммутатор 35, де мультиплексор 36, дешифратор 37, измеритель 38 фазы, разделительные элементы 39- - 43, выполненные в виде диодов, компараторы 44 и 45, масштабирующие элементы 40 46 и 47, выполненные в виде резисторов, сумматор 48, ключ 49, счетчики 50. - 50.М, дешифраторы 51.1 - 51.М, индикаторы 52.1 - 52.М, блок 53 регистрации, где М - число групп сигнальных ламп 5.1 - 5.1, 1. -- общее число сигнальных ламп. 45Для выявления неисправных сигнальных ламп 5.(1=- 11.) используется метод зондирования цепи последовательного питания ламп накаливания током повышенной частоты во время бестоковых пауз в нагрузке. 50На повышенной частоте, напримеркГц,полное сопротивление кабельного кольца последовательного питания ламп 5. через разделительные трансформаторы 4.1 минимально и практически равно чисто активному при всех исправных лампах 51. При пере 55 горании ламп резко возрастает полное сопротивление всего кольца и образуется разность фаз между током и напряжением в кольце за счет изменения индуктивного сопротивления разделительных трансформаторов 4, работающих на холостом ходу. При этом сдвиг фаз между током и напряжением увеличивается пропорционально количеству перегоревших ламп,Устройство работает следующим образом.На вход синхронизатора 9 с контрольных выходов силовых трансформаторов 1, х Х ( = 1 - М) через фильтр 19 нижних частот, подавляющий сигнал зондирующей частоты, подается напряжение, действующее в кольце (фиг. 5 б). При этом положительное значение напряжения через диод 10, поступает на неинвертирующий вход компаратора 12, на выходе которого формируются положительные импульсы прямоугольной формы, показанные на фиг. 5 в. Их длительность пропорциональна длительности токовых пауз в кольце в положительный полу- период. Отрицательное значение напряжения, действующее в кольце питания ламп 5 1, через диод 11. подается на инвертирующий вход компаратора 13, на выходе которого формируются положительные импульсы напряжения прямоугольной формы, показанные на фиг. 5 г.С выходов компараторов 12 и 13 импульсы напряжения через диоды 14 и 15 подаются на неинвертирующий вход сумматора 16, на выходе которого формируются импульсы напряжения, показанные ца фиг. 5 д. Значение интервала времени 1 - 1 соответствует бестоковой паузе в нагрузке, а значение времени 1 - 4 - токовой паузе. Выходные импульсы напряжения сумматора 16 через резистор 17 поступают на инвертор 18, ца выходе которого формируются прямоугольные импульсы, длительность которых пропорциональна бестоковым паузам в нагрузке.Длительность импульсов напряжения на выходе синхронизатора 9 определяется длительностью бестоковых пауз в нагрузке минимальной величины, соответствующих максимальному току нагрузки в кабельном кольце, что обеспечивает возможность подключения к входам блока синхронизатора через фильтры 19. нижних частот любого количества кабельных колец, например М, с различной длительностью бестоковых пауз в нагрузке. С второго выхода синхронизатора 9 импульсы напряжения, пропорциональные бестоковым паузам в нагрузке, открывают ключ 25., через который напряжение с частотой 1 кГц генератора 26 опорной частоты подается на делитель 27 частоты, с первого выхода которого напряжение с частотой, например,100 кГц подается на делитель 28 частоты, а с его выхода с. частотойкГц на формирователь 29 сицусоидального напряжения. Синусоидальное напряжение с формирователя 29 после усиления в предва. рительцом усилителе 30 поступает через трансформатор 32 на вход усилителей 31.мошности, а с их выходов после усиления - на сигнальный вход вторых блоков 21.) развязки,Блоки 20.1 и 21.1 развязки работают следующим образом,При наличии в кабельном кольце тока с первого выхода синхронизатора 9 на затвор полевого транзистора 22 подается положительное напряжение, открываюшее его. Второй полевой транзистор 23 закрыт и выход блоков 20.1 и 21.) развязки находится под нулевым потенциалом. Таким образом, напряжение повышенной частоты с трансформатора 8, тока через блок 20.) развязки и напряжение с выхода усилителя 31.1 мошности через второй блок 21.1 развязки не поступает соответственно в измерительную схему и на контрольный вход силового трансформатора 1.). При отсутствии тока в кабель 51015 ных кольцах с второго выхода синхронизатора 9 на затвор полевого транзистора 23 подается положительное напряжение, от крываюшее его. Первый полевой транзистор 22 при этом закрыт, и напряжение с частотой 1 кГц с усилителей 31.1 мошности через контрольный вывод трансформаторов 1.1 поступает в кабельное кольцо. Одновременно через каждый первый блок 20.) развязки обеспечивается прием информации с трансформатора 8.1 тока для определения разности фаз. При этом напряжение с частотой 1 кГц с выхода первого блока 20,1 развязки через полосовой фильтр 33.), обес печивающий фильтрацию помех и выделение сигнала повышенной частоты, и фазовраш,атель 34.1, обеспечивающий установку начальной фазы при настройке кабельных колец различной длины, подается на )-й сигнальный вход аналогового коммутатора 35, 35 а с его выхода на первый вход блока 38 измерителя фазы,Управление аналоговым коммутатором 35 производится следующим образом.Импульсы напряжения с первого выхода 40 синхронизатора 9, длительность которых пропорциональна длительности действия тока в кабельном кольце, поступают на счетный вход счетчика 24 импульсов. Каждый импульс, поступаюший на вход счетчика, определяет состояние дешифратора 37. При 4 поступлении М импульсов, соответствующих количеству кабельных колец, происходит сброс счетчика 24 и цикл счета повторяется. Так как на счетчик 24 импульсов поступают импульсы, длительность которых пропорциональна длительности действия тока в коль це, то дешифратор 37 через аналоговый коммутатор 35 производит подключение соответствующего кабельного кольца к первому входу измерителя 38 фазы во время протекания тока в указанном кабельном кольце, обеспечивая тем самым подготовку к измерению разности фаз в соответствующем кабельном кольце во время действия бестоковой паузы. Измеритель 38 фазы работает следуюшим образом.Опорный сигнал с частотой 1 кГц с выхода предварительного усилителя 30 (фиг. 6 а) через второй диод 40 подается на неинвертирующий вход компаратора 45, на выходе которого образуется последовательность импульсов (фиг. 6 в), подаваемых через диод 42 и резистор 47, обеспечивающий помехоустойчивость компаратора, на вход сумматора 48. Тестируемый сигнал, несущий информацию о фазе (фиг. 6 б), через коммутатор 35 и диод 39 подается на инвертирующий вход компаратора 44, на выходе которого образуется последовательность импульсов отрицательной полярности (фиг. 6 г), подаваемых через диод 41 и резистор 46 на вход сумматора 48. В сумматоре происходит сложение разнополярных импульсов, сдвинутых по фазе, а на его выходе образуется последовательность импульсов, длительность которых пропорциональна разности фаз между опорным и тестируемым сигналом, подаваемых через диод 43 (фиг. 6 д) на управляюший вход ключа 49. Таким образом, разность фаз опорного и тестируемого сигналов находится измерением разности времени (1 - 1 ц) между моментами их прохождения через нуль.Под воздействием импульсов, вырабатываемых измерителем 38 фазы, открывается ключ 49, пропускающий к счетчику 50.) импульсов через демультиплексор 36, управляемый синхронно с аналоговым коммутатором 35 первым дешифратором 37, непрерывную последовательность импульсов с частотой 100 кГц с второго выхода делителя 27 частоты, который построен по схеме с переменным коэффициентом деления для второго выхода, что обеспечивает его регулировку и возможность масштабирования индикации количества неисправных свето- сигнальных ламп с точностью до 1 шт. Последовательность импульсов поступает на вход счетчика 50) до тех пор, пока на выходе блока измерителя фазы существует управляющее напряжение. Число импульсов, подсчитанное счетчиком 50.1 импульсов в промежутке времени (1 - 1 ю), пропорционально количеству неисправных светосигнальных ламп в кабельном кольце 1. С выхода счетчика 50.1 импульсы подаются через второй дешифратор 51.) на цифровой индикатор 52,1 отображающий состояние светосигнального оборудования, а с его выхода на блок регистрации, позволяющий получить временную характеристику отказов для сбора статистических данных.Обнуление счетчиков 50 производится следуюшим образом.Сигналом с последнего вывода на выходе дешифратора 37, подаваемым на вход Установка нуля первого счетчика 50.1, производится его обнуление. Обнуление остальных счетчиков 50.1, начиная с второгои заканчивая последним, производится при появлении на их входах Установка нуля сигналов соответственно с первого и предПоследнего вывода на выходе дешифратора 37.Формула изобретения1, Устройство для контроля светосигнальных ламп, выводы каждой из которых соединены с выводами вторичных обмоток соответствующего разделительного трансформатора, вторичные обмотки разделительных трансформаторов соединены последовательно и через первичную обмотку трансформатора тока подключены к силовым выводам силового трансформатора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности ,работы устройства, в него введены М - 1 силовых трансформаторов, М - 1 трансформаторов тока, М - 1 групп светосигнальных ,ламп, М - 1 групп разделительных трансфор,маторов, две группы блоков развязки, Ч ,фильтров нижних частот, М полосовых фильтров, синхронизатор, М фазовращателей, М+1 счетчиков, М+1 дешифраторов, М индикаторов, блок регистрации, коммутатор, демультиплексор, два ключа, измеритель фазы, генератор опорной частоты, два делителя частоты, формирователь синусоидаль ного напряжения, предварительный усилитель, согласующий трансформатор, М усилителей мощности, выводы каждой сигнальной лампы, начиная с второй группы, соединены с выводами вторичной обмотки соответствующего разделительного трансформатора, первичные обмотки каждого из разделительных трансформаторов, начиная с второй группы, соединены последовательно и через первичную обмотку соответствующего трансформатора тока подключены к силовым выводам соответствующего силового трансформатора, вторичная обмотка каждого из трансформаторов тока подключена к информационному входу соответствующего блока развязки первой группы, выход которого соединен с входом соответствующего полосового фильтра, выход которого подключен к входу соответствующего фазовращателя, выход которого соединен с соответствующим информационным входом коммутатора, выход которого подключен к первому входу измерителя фазы, выход которого соединен с информационным входом первого ключа, выход которого соединен с информационным входом демультиплексора, каждый из М выходов которого соединен со счетным входом соответствующего счетчика, выход каждого из которых подключен к входу соответствующего дешифратор а, выход каждого из которых соединен с входом соответствующего индикатора, выход которого подключен к соответствующему входу блока регистрации, контрольный выход каждого силового трансформатора соединен с входом соответствующего фильтра нижних1 О 15 частот, выход которого соединен с соответствующим входом синхронизатора, первый выход которого соединен с первым входом управления первых блоков развязки первой и второй групп и со счетным входом (М + 1)-го счетчика, выходы которого соединены с входами (М+1) -го дешифратора,выходы которого соединены с входами управления коммутатора, демультиплексора и входами обнуления соответствующих М счетчиков, второй выход синхронизатора подключен к вторым входам управления блоков развязки первой и второй групп и входом управления второго ключа, выход генератора опорной частоты подключен к информационному входу второго ключа, выход которого соединен с входом первого делителя частоты, первый выход которого подключен к входу управления первого ключа, второй выход первого делителя частоты соединен с входом второго делителя частоты,20 выход которого подключен к входу формирователя синусоидального напряжения,выход которого соединен с входом предварительного усилителя, первый выходкоторого подключен к второму входу измерителя фазы, второй выход предварительного усилителя через согласующийтрансформатор соединен с входом каждогоусилителя мощности, выход каждого из которых подключен к информационному входу соответствующего блока развязки второйгруппы, выход которого соединен с контрольным выводом соответствующего силового трансформатора,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,что синхронизатор содержит три группыразделительных диодов, первый и второй компараторы, ограничительный резистор, сумматор и инвертор, аноды первой и катодывторой групп диодов соединены между собойи являются входами синхронизатора, катоды первой и аноды второй групп диодовподключены соответственно к прямому входупервого компаратора и инвертирующему входу второго компаратора, выходы первого ивторого компараторов подключены соответственно к анодам разделительных диодовтретьей группы, катоды которых подключе 45 ны к входу сумматора, выход сумматораявляется первым выходом синхронизатора ичерез ограничительный резистор соединенс входом инвертора, выход которого является вторым выходом блока.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем,50 что блоки развязки первой и второй группсодержат первый и второй полевые транзисторы, затворы первого и второго полевыхтранзисторов являются соответственно первым и вторым управляющими входами блока, сток и подложка первого транзистораподключены к шинам нулевого потенциала,а его исток подключен к стоку второго транзистора и является выходом блока, подложка второго транзистора соединена с шинойнулевого потенциала, а его исток является информационным входом блока.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измеритель фазы содержит первый - пятый разделительные диоды, первый и второй компараторы, первый и второй масштабирующие резисторы и сумматор, аноды первого и второго разделительных диодов являются соответственно первым и вторым входами блока, катоды первого и второго диодов соединены соответственно с инвертирующим входом первого компаратора и прямым входом второго компаратора, выход первого компаратора соединен с катодом третьего разделительного диода, анод которого через первый масштабирующий резистор соединен с входом сумматора, выход которого подключен к аноду пятого разделительного диода, выход которого является выходом измерителя, выход второго компаратора соединен с анодом четвертого разделительного диода, катод которого через второй резистор подкпючен к входу сумматора.1418786 Фи Ром анен ор о открытии тенин4/5мл. П ктная, 4 Редактор Е. ПапиЗаказ 4160/50ВНИИПИ Государственного113035, МоскПроизводственно-полиграф Составитель Л. ЗиньковаТехред И. Верес КорреТираж 558 Подпикомитета СССР по делам изобреа, Ж - 35, Раушская наб., д.ическое предприятие, г. Ужгород,