Устройство для измерения механических параметров коммутирующих элементов

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПж ЛИК ае ао Й КОМИТЕТ СССРРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЭО ЕНИЯК АВТОРС У СВИДЕТЕЛ кичеко аметров й аллар т блок тчик, р переиещ имут ирующ содерлщ атчи ельство ССС 3/02, 981 ьство СССР31/02, 98 меха зада поро зада лоро фере меха(57) Изобретениемерительной техниспользовано для относится к иэике и мозет бытьизмерения мехаствующим читьройс ОПИСАНИЕ ИЗОБР(56) Авторское свидеУ 991334, кл. 0 О ЯАвторское свидетеУ 023258, кл. С 01 ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАВ КОММУТИРУЮШИХпри проверкетуры. Устройуправления, сумверсивный счетний, нахиинойальный ключ,ного усилия,т. Введениеьного усилия,шунта, двФа в назнмнойторого соленонита с соответэволяет увелиродействие устниэи, дифференцичик кода начальовый элемент, шунчика кода началового элементациального ключанизм - гильзы, вкольцевого иаги связями пточность и быства. 4 ил.1215094 10 20 30 Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения механическихпараметров при проверке коммутирующей аппаратуры,5На Фиг, 1 показана структурнаясхема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма работы устройства;на Фиг. 3 и 4 - примеры реализацийблока анализа параметров и дифференциального ключа.Устройство содержит блок 1 управления, шифратор 2 состояний,регистр 3 состояний, дешифратор4, нажимной механизм 5, гильзу б, 15трубку 7, пружину 8, соленоиды 9и 10, упругий элемент 11, датчик 12соприкосновения, шток 13, кольцевой постоянный магнит 14, проверяемый электрический аппарат 15,датчик 16 перемещений, исполнительный орган 17 возвратно-поступательного движения, пружину 18,суммирующий счетчик 19, реверсивный счетчик 20, задатчик 21 кода Значального усилия, шунт 22, пороговый элемент 23, дифференциальныйключ 24, блок 25 памяти, шину 26запуска, шину 27 синхронизации,шину 28 окончания измерения, адресную шину 29, шину 30 выдачи результатов, тактовый генератор 31синхроимпульсов, кнопку 32 "Пуск",триггер 33, Формирователь 34 одиночного импульса, задатчик. 35 кодовмаксимальных значений параметров,задатчик 36 кодов минимальных значений параметров, преобразователь37 кодов, индикатор 38, компараторыкодов 39 и 40, преобразователь 41кода, индикаторы 42-44, дискриминатор 45, конденсатор 46, резисторы47 и 48, элемент ИЛИ 49, кнопку 50начальной установки с входом 51 (начальной установки), транзисторы 52-55,резисторы 56-58, балластный резистор59, входную шину 60 дифференциаль, ного ключа 1 резисторы 61 и 62,Устройство работает следующим50бразом. Перед запуском устройства в задатчик 21 кода начального усилия заносят код АХ усилия, при котором срабатывает датчик 12 соприкосновения, Эта величина сохраняется в задатчике 21 в период между двумя очередными поверками устройства. 2Перед началом измерений новоготипа коммутирующих аппаратов 15 взадатчики 35 и 36 кодов заносятсясоответственно коды максимальных иминимальных допустимых значений параметров по адресам. По первому адресу заносятся граничные значенияпрямого хода, по второму адресу -граничные значения дополнительного хода, по третьему адресу вграничные значения обратного хода, почетвертому адресу - граничные значения усилия прямого срабатывания.При включении питания устройстваначинает заряжаться конденсатор 46(фиг, 3). До тех пор, пока напряжение на нем не достигнет уровнясрабатывания дискриминатора 45, свыхода последнего поступает сигналнизкого уровня на вход элементаИЛИ 49. То же происходит при нажатии кнопки 50. При этом сигнал 511установки системы в исходное состояние по шине 51 поступает на входначальной установки регистра 3 состояний (Фиг, 1),При нажатии кнопки 32 триггер33 и формирователь 34 одиночногоимпульса вырабатывают пусковой импульс 5 Т, поступающий по шине 26на вход шифратора 2 состояний и переводящий устройство из исходногосостояния в первое состояние ЯА 1.При этом на дифференциальный ключ24 поступает сигнал Г 1 Х, которыйоткрывает транзисторы 53 и 54, врезультате чего ток течет черезсоленоид 1 10 и 9 по направлениюсправа налево фиг, 4, Магнитныйпоток, создаваемый соленоидами,перемещает кольцевой постоянныймагнит 14 вниз фиг. 2),при этомшток 13, воздействуя на тыльнуючасть датчика 12 соприкосновения,Растягивает упругий элемент 11 ификсирует положение датчика 12 соприкосновения относчтельно трубки7. При этом гильза 6, трубка 7,шток 13 и датчик 12 соприкосновения образуют единую недеформируемую конструкцию (в пределах упругости пружины 8).После окончания пускового импульса устройство переходит во второе состояние, при этом на исполнительный орган 7 поступает сигналМОЧ, по которому исполнительныйорган 17 перемещает гильзу 6 внаправлении коммутирующего аппара3та 15. В момент касания в положении Х 1 коммутирующего аппарата 5 датчик 12 соприкосновения вырабатывает сигнал ТОУСН, переводящий устройство в третье состояние. При этом на суммирующий счетчик 19 постуйает сигнал ВСТ обнуления, а на реверсивный счетчик 20 поступает сигнал разрешения записи кода БВВСТ, по которому код начального усилия по первой шине данных ДВ 1 из задатчика 21 кода начального усилия записывается в реверсив ный счетчик 20. Одновременно на этот счетчик поступает сигнал разрешения декрементации ЕВСТ. При дальнейшем перемещении из положения Х 1 импульсы, вырабатываемые датчиком 16 перемещений, поступают на счетные входы счетчиков 19 и 20. .Суммирующий счетчик 19 при этом измеряет перемещение датчика 2 соприкосновения из положения Х 1, реверсивный счетчик работает в режиме вычитания величины перемеще-. ния из кода начального усилия АХ 1,приведенного к величине перемещений путем учета коэффициента упругости упругого элемента 1). Когда в положении ХЗ контакт коммутирующего аппарата 15 переключается и сигнал ГЬН замыкания НЗ контакта (верхнего) сменяется сигналом РЬЬ замыкания НР контакта ( нижнего), устройство переходит в четвертое состояние, при этом сигнал ЕВСТ снимается, а на,адресном А выходе дешифратора 4 состояний появляется код первого параметра, поступающий на адресный вход блока 26 памяти параметров. Одновременно вырабатываются короткие импульсы считывания счетчика 19 (ЕЮСТ) и записи в память 25 (ЕКМ), при этом величина кода прямого хода ,ХЗ-Х 1) иэ счетчика 19 по второй шине данных ДВ 2 записывается в блок 25 памяти по первому адресу после чего счетчик 19 вновь обнуляется и начинает заполняться, измеряя перемещения датчика 12 соприкосновения из положения ХЗ. При дальнейшем воздействии накоммутирующий аппарат 15 усилие нажатия повышается, поэтому возрастает и ток через шунт 22, Если усилие не возрастет настолько, чтобы сработал пороговый элемент 23,215094датчик 2 соприкосновения остановится вследствие окончания дополнительного хода, то трубка 7 такжеостановится и датчик 16 перемещений 5 перестанет вырабатывать импульсы,а в счетчике 19 запомнится величинакода дополнительного. хода Х 5-ХЗ. Приэтом создаваемое исполнительным органом 17 усилие перемещает гильзу 10 .6, которая деформирует пружину 8.Когда нагрузка возрастет настолько,что сработает пороговый элемент23, сигнал ТН переведет устройствов пятое состояние, Переход в это 15 состояние может произойти и без деФормации пружины 8, если пороговыйэлемент 23 настроен на более низкийуровень. При переходе устройства впятое состояние происходит переза пись кода дополнительного хода изсчетчика 9 в память 25 по второмуадресу и последующее обнуление счетчика 19, а также реверс исполнительного органа 17 подачей сигнала ВЕУ.25 При обратном перемещении датчика12 соприкосновения счетчик 19 измеряет величину обратного. хода из положения Х 5 до положения Х 2, где происходит обратное переключение комму- ЗО тирующего аппарата 15, и устройствопереходит в шестое состояние с одновременной перезаписью кода Х 5-Х 2 обратного хода из счетчика 19 в блок25 памяти по третьему адресу. придальнейшем перемещении вверх измерения не проводятся.В положении Х 1 датчик 12 соприкосновения отрывается от коммутирующего аппарата 15, устройство переходит в седьмое состояние, сигналы ВЕУ и Р 1 Х снимаются. При этомток через соленоиды 9 и 10 меняетнаправление, кольцевой постоянныймагнит 14 перемещается вверх, а шток13 освобождает датчик 12 соприкосновения, который занимает положение,определяемое упругим элементом 11,При перемещении трубки 7 вниз вположение Х датчик 12 соприносновения вновь касается коммутирующего аппарата 15, устройство переходит в восьмое состояние, на реверсивный счетчик 20 подается сигнал Е+1 ВСТ разрешения инкрементации, 55 и этот счетчик начинает суммироватьимпульсы с датчика 16 перемещений.Перемещение трубки 7 в этом режиме на величину деформации упругого5 20 элемента 11 превышает перемещениедатчика 12 соприкосновения. Когдапроисходит прямое срабатываниекоммутирующего аппарата 15, трубка7 проходит путь Х 4-Х 1, а датчик 12соприкосновения - путь ХЗ-Х 1, В этотмомент устройство переходит в девятое состояние н по сигналам разрешения записи в блок 25 памяти(ЕЧВМ) и разрешенкя чтения из реверсивного счетчика 20 (ЕВВВСТ)происходит перезапись величиныкода усилия из реверсивного счетчика 20 по четвертому адресу блокапамяти 25 через вторую шину данных.Величина кода ХУ в этом счетчикедействительно является величинойкода усилия прямого срабатывания,приведенного к деформации упругогоэлемента 11: ХУ/Х 4-Х 1/ -/ХЗ-Х 1/ +АХ=Х 4-ХЗ+АХ. При переходе устройства в девятое состояние вновь включается сигнал реверса исполнительного органа 17 и нажимной механизм 5 возвращается в исходное состояние, освобождая коммутирующий аппарат 15. Когда срабатывает пороговый элемент 23, устройство переходит в десятое состояние. При этом исполнительный орган 17 выключается, снимается сигнал реверса и вырабатывается сигнал окончания измерений ЕЫЭ, по шине 28 поступающий в блок анализа фиг. 3) на вход.Е разрешения индикации номера параметра индикатора 38, разрешения чтения предельных значений этих параметров из задатчиков 35 и Зб, а также поступает на вход разрешения чтения из блока 25 памяти. В десятом и последующих состояниях блок 1 управления вырабатывает поочередно коды адреса по шине 29. При этом код соответствующего параметра считывается из блока 25 памяти и по второй шине данных 30 (ПВ 2) поступает на входы Д 2 компараторов 39 и 40 кодов и преобразователя 41 двоично-десятичного кода в код .засветки семисегментного индикатора 42 величины параметра. На другие входы компараторов 39 и 40 кодов поступают соответственно коды максимального и минимального допустимых значений 25 ЭО 35 40 45 50 55 этих параметров считываемые из задатчиков соответственно 35.и 36по тому же адресу, Результаты сравнения кодов параметров с их. граничными значениями поступают на индикаторы 43 (больше нормы) и 44 (меньше нормы), Код адреса, соответствующий номеру параметра, через кодопреобразователь 37 поступает на семисегментный индикатор 38 номерапараметра. В результате проверки высвечиваются номер параметра, результат контроля больше или меньше нормы) и величина параметра. Все параметры высвечиваются поочередно в соответствии с адресом, вырабатываемым блоком 1 управления, до начала контроля следующего коммутирующего аппарата. Формула изобретения Устройство для измерения механических параметров коммутирующих элементов, содержащее датчик перемещения, нажимной механизм, включающий исполнительный орган возвратно- поступательного движения, трубчатый элемент, внутри которого укреплен первый соленоид, а на конце трубчатого элемента установлен упругий элемент с датчиком соприкосновения, шток, расположенный внутри трубчатого элемента с возможностью воздействия через датчик соприкосновения на проверяемый коммутируемый элемент, причем подвижная часть датчика перемещения связана с трубчатым элементом, а выход датчика перемещения подключен к счетным входам суммирующего и реверсивного счетчиков, первый вход исполнительного органа возвратно-поступа тельного движения подключен к первому выходу блока управления, соединенного первым входом с выходом датчика соприкосновения, вторым и третьим входами - с информационными входами устройства, вторым выходом - с входом сброса суммирующего счетчика, а третьим и четвертым выходом - соответственно с входом разрешения декрементации и инкрементации реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быст1215094 5 родействия, в него введены задатчик кода начального усилия, дифференциальный ключ, пороговый элемент и шунт, а нажимной механизм снаб- Эжен гильзой, вторым соленоидом иФкольцевым постоянным магнитом, при этом второй соленоид укреплен внут 4рн трубчатого элемента, постоянный кольцевой магнит укреплен соосно на штоке и расположен между первым и вторым соленоидами, трубчатый элемент установлен с возможностью осевого перемещения внутри гильзы и подпружинен по отношению к 3 .тней в направлении датчика соприкосновения, гильза установлена с воэможностью осевого перемещения в направлении проверяемого коммутирующего элемента и механически связана с исполнительным органом возвратно-поступательного движения, подключенным вторым входомчерез шунт к пятому выходу блокауправления, соединенного шестымвыходом со входом разрешения за писи реверсивного счетчика, аседьмым выходом - с входом дифференцирующего ключа, связанного выходами с выводами соленоидов, входы порогового элемента соединены 15 с вторыми выходами шунта, выходс четвертым входом блока управленияРвыход эадатчика кода начальногоусилия подключен к входу записиреверсивного счетчика./д 1 "Патент", г. ужгород, ул. Проект ТиВНИИПИ Гопо делам3035, Москв ж 837дарственного ко изобретений и о Ж, Раушская По ета СС ытий