Устройство для неразрушающего контроля электромагнитного реле постоянного тока

72 Авт изобретеии ольдб Баски(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУВМОЩЕГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЛЕ ООСТОЯННОГО ТО ектроьной аночествагнитловиях 23 Изобретение относится к эл технике и контрольно-измерител технике и может быть использов . для неразрушающего контроля ка ,сборки и регулировки электрома ных реле постоянного тока в ус массового производства. Известны способы и устройства неразрушающего контроля реле, основанные на оценке качества реле путем 1 ф наблюдения на экране осциллографа характера изменения тока обмотки при срабатывании и отпускании и сравнения полученных осциллограмм с "аномальными" осциллограммами, полученными опытным путем при анализе реле с определенными дефектами сборки и регулировки. При этом анализ осциллограмм как тока срабатывания, такускания позволяет выявить скрытых дефектов сборки и и без вскрытия реле1 1 Однако осциллографический: метод контроля качества сборки и регулировки имеет низкую производительность, низкую точность, субьективность оценки результатов контроля, а также требует периодической перенастройки осциллографа с режима контроля тока срабатывания на режим контроля тока отпускания и производить подстройку в каждом из режимов.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для неразрушающего контроля, содержащее источник питания, к выходу которого через коммутатор подсое" динен один вывод для подключения обмотки контролируемого реле, к которому также .подсоединен диод, другой вы" вод для подключения контролируемого реле соединен с резистором, блок программы и управления, один выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, а другой - к одному из входов блока контроля импульсов, дру"3 99152 гой вход которого подключен к дифференцирующему усилителю, регистратор брака по форме кривой нарастания, подключенный к одному из выходов блока контроля импульсов, линейный детектор-ограничитель, двоичный счетчик, два триггера и индикаторы 3 .В известном устройстве контроль перемещения подвижной системыосуществляется путем анализа формы тока в про-о цессе срабатывания, причем годными считаются аппараты, имеющие только один перегиб кривой тока. Такой контроль качества позволяет выявить толь-, ко задержку подвижной системы реле в процессе срабатывания и не обеспечивает выявление подавляющего большинства скрытых дефектов сборки и регулировки таких, как большой за,зор между якорем и полюсом в сработанном состоянии, малый ход якоря, отсутствие свободного хода якоря, недостаточное давление раэмыкающих контактов и др. Критерием для обнаружения перечисленных дефектов ре- р 5 ле является отсутствие на спадающей кривой тока отпускания (при шунтировании обмотки диодом) заметного участка с временным уменьшением скорости спада тока, образующего характерную ступеньку в виде "горба" или "трамплина".Перечисленные дефекты реле не выявляются с помощью известного уст-, ройства,так как в нем отклонение ха 35 рактера кривой тока контролируемого реле от характера кривой тока исправ ного реле определяется в результате дифференцирования функции тока и последующего контроля количества изме-" нений знака производной, соответствующих числу изменений направления (перегибов первого рода) кривой тока срабатывания. В процессе контроля формы кривой тока отпускания при помо 45 щи дифференцирования невозможно отличить кривые спадания тока, имеющие характерную ступеньку в виде "трамплина", от спадающих кривых без ступенек, так как производная от кривой спадания тока на участке "трамплина" не меняет знак на противоположный, не достигает значения нуля и отличается от нуля на различные величины, что имеет место и у производной от тока спадания дефектного реле, где ток отпускания носит характер монотонно убывающей функции, лишенной каких-либо ступенек. 7 4Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства,Поставленная цель достигается тем,что устройство для нераэрушающегоконтроля электромагнитного реле постоянного тока, содержащее источникпитания, к выходу которого через коммутатор подсоединен один вывод дляподключения обмотки кон тролируемогореле, к которому также подсоединендиод, другой вывод для подключенияконтролируемого реле соединен с резистором, блок программы и управления,один выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, а другой - к одному из входов блока контроля импульсов, другой вход которогоподключен к дифференциальному усилителю, регистратор брака по форме кривой нарастания, подключенный к одномуиз выходов блока контроля импульсов,снабжено регистратором брака по форме кривой спада, интегрирующей цепью,состоящей из резистора и конденсатора, и дополнительным резистором,точка соединения резистора и выводадля подключения обмотки контролируемого реле подключена через резисторинтегрирующей цепи к неинвертирующему входу дифференциального усилителяи через дополнительный резисторк инвертирующему входу дифференциального усилителя, между выводом"земля" и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен конденсатор интегрирующей цепи, причемвход регистратора брака по формекривой спада подключен к другому выходу блока контроля импульсов.На Фиг. 1 изображена Функциональная схема устройства для неразрушающего контроля электромагнитного релепостоянного тока; на фиг. 2 - временные диаграммы токов и напряжений,характеризующие работу устройствав режиме контроля формы тока срабатывания при проверке исправного релеи при проверке дефектного реле; нафиг. 3 - временные диаграммы токов инапряжений, характеризующие работуустройства в режиме контроля формытока опускания при проверке исправного реле и при проверке дефектного реле.Устройство для неразрушающего контроля. электромагнитного реле постоянного тока содержит источник 1 питания обмотки, к выходу которого черезкоммутатор,2 подключается обмотка 3.контролируемого реле, соединеннаяпоследовательно с резистором 4. Па-.раллельно обмотке 3 с резистором 4подключен диод 5. Параллельно резистору 4 подключены инвертирующий инеинвертирующий входы дифференциального усилителя 6, при .этом инвертирующий вход подключен к резистору 4 через резистор 7, а неинвертирующий вход - через интегрирующую цепь, состоящую из резистора 8 и конденсатора 9. Выход диФференциального усилителя 6 подключен к первому входу блока 10 контроля импульсов, второй вход 5 которого подключен к второму выходублока 11 программы и управления, укоторого первый выход подключен куправляющему входу коммутатора 2. Кпервому выходу блока 10 контроля импульсов подключен вход регистратора12 брака по форме кривой нарастания,а к второму выходу блока 10 подключен вход регистратора 13 брака поформе кривой спада,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии дифференци 202альный усилитель 6(усилитель, реагирующий на разность входных сигналог) предварительно сбалансирован так, что при отсутствии или наличии напряжения на резисторе 4 по окончании переходного процесса на конденсаторе 9на выходе дифференциального усилителя6 имеется напряжение отрицательнойполярности.Контроль качества реле начинаетсяс проверки Формы кривой тока срабатывания,При контроле характера изменениятока срабатывания блок 11 программыи управления выдает на первом выходесигнал, по которому коммутатор 2 подключает к источнику 1 обмотку 3 контролируемого реле; В процессе срабатывания контролируемого реле ток обмотки нарастает по определенному закону,при этом кривая изменения тока обмоткиисправного реле имеет. один, перегиб30первого рода (диаграмма обм сдбфиг. 2 а), а кривая изменения токаобмотки дефектного реле имеет дваперегиба первого рода (диаграммаЭов,в, Фиг, 2 б ), При срабатывании контролируемого реле напряжение.с резистора 4, которое пропорционально току обмотки 3 одновременноподается на оба входа дифференциаль 27 6ного усилителя 6. При этом напряжение на инвертирующий вход подается через резистор 7 и, таким образом, оно по Форме строго соответствует току срабатывания (диаграмма 0 вк.инв фиг. 2 а,б), а напряжение на неинвертирующий вход подается через инте грирующую цепь, в результате чего форма напряжения на неинвертирующем входе является сглаженной по отношению к форме тока срабатывания и изменение сигнала на неинвертирующем входе запаздывает по отношению к изменению сигнала на инвертирующем входе (диаграмма Овк.неинв Фиг. 2 а,б). Таким образом, при контроле релев режиме срабатывания на участке перегиба кривой тока срабатывания напряжение на неинвертирующем входе дифференциального усилителя,6 оказывается большим по величине чем напряФ жение на инвертирующем входе, а научастках, смежных с участком перегиба кривой тока срабатывания, наоборот: напряжение на инвертирующем входе больше по величине, чем напряжение на неинвертирующем входе (диаграмма Овх мне "вх, неинв Фиг. 2 а,б), Вследствие этого на участках перегибов кривой тока срабатывания на выхо. де дифференциального усилителя 6, ра; ботающего в режиме насыщения, появляются импульсы положительной поляр" ности, причем при контроле исправного реле, имеющего один перегиб кривой тока срабатывания, на выходе дифференциального усилителя 6 появляется один указанный импульс (диаграмма "вьи, днФф,с .фиг. 2 а), а при контроле дефектного реле, имеющего два перегиба кривой тока, появляются два импульса (диаграмма Овь 4, с, фиг. 2 б).Указанные импульсы с выхода дифференциального усилителя 6 поступают на первый вход блока 10 конт" роля импульсов,. который производит контроль количества указанных импульсов в .интервалы времени, задаваемые блоком 11 программы и управ" ления Таким образом, если в процессе срабатывания контролируемого реле в течение задаваемого блоком 11 про" граммы и управления интервала времени на первом входе блока 10 контро ля импульсов появляются два импульса положительной полярности, то блок.10 на первом выходе выдает сигнал, который приводит к срабатыванию регист"7 9915 ратора 12 брака по форме кривой нарастания,.Возможны случаи, когда дефектное реле имеет более двух перегибов кривой тока срабатывания или не имеет ни одного перегиба кривой тока, В таком случае указанные аномалии ха" рактера нарастания тока обмотки реле приводят к появлениЮ на выходе дифференциального усилителя 6 соответ ствующего количества положительных импульсов или приводят к полному от" сутствию указанных импульсов, что также выявляется блоком 10 контроля импульсов, который вызывает срабаты вание регистратора 12 брака по форме кривой нарастания.После контроля формы тока срабатывания устройство по команде блока 11 программы и управления переключается 20 в режим контроля Формы тОка отпускания.При контроле характера изменения тока отпускания блок 11 программы и управлЕния выдает на первом выходе 25 сигнал, по которому коммутатор 2 отключает от источника 1 обмотку 3 контролируемого реле. Кроме того, блок 11 выдает сигнал на втором выходе, который воздействует на второй Зо вход блока 10 контроля импульсов, в результате чего блок 10 переключается в режим контроля импульсов при отпускании контролируемого реле.В процессе отпускания контролируемого реле ток обмотки спадает по определенному закону, при этом кривая изменения тока обмотки исправного реле носит характер монотонно убывающей функции (без перегибов), имеющей ступеньку в виде "трамплина" (диагРамма ЗОВ, от, ФиГ, 3 в), а кривая изменения тока обмотки дефектного реле, имеющего такие дефекты сборки и регулирования как большой зазор между якорем и полюсом в сработанном состоянии, малый ход якоря, отсутствие свободного хода якоря, недостаточное давление размыкающих контактов и др., имеет характер монотонно убывающей функции без ступеньки (диаграмма Эобм отофигТаким образом, при контроле 1 с- ф правного реле на участке ступеньки кривой тока отпускания напряжения на55 инвертирующем и неинвертирующем входах дифференциального усилителя 6 оказываются равными по величине, а на участках, смежных с участком ступень 27 8,ки кривой тока отпускания, напряжениена неинвертирующем входе оказываетсябольшим по величине, чем напряжениена инвертирующем входе (диаграммы"Вх, инб , "Вх, неинь фиг. 3 а) . Врезультате этого на участке ступенькитока отпускания исправного реле навыходе дифференциального усилителя 6имеет место импульс отрицательной полярности, который поступает на первый вход блока 10 контроля импульсов,При контроле дефектного реле, у которого на спадающей кривой тока отпускания отсутствует какая-либо ступенька, в течение всего интервала спадания тока напряжение на неинвертирующем входе дифференциального усилителя6 оказывается большим по величине,чем напряжение на инвертирующем входе (диаграммы Овх,ийв. Овх.неживфиг. 3 б), в результате чего в течение времени спадания тока при отпускании на выходе дифференциальногоусилителя 6 имеет место только напряжение положительной полярности и отсутствует отрицательный импульс,Вследствие этого блок 10 контроля импульсов при отсутствии указанного импульса отрицательной полярности в течение интервала времени, задаваемогоблоком 11 программы и управления, выдает на втором выходе сигнал, который приводит к срабатыванию регистратора 13 брака по форме кривой спада.Возможны случаи, когда исправноереле имеет на спадающей кривой токаотпускания характерную ступеньку ввиде "горба" (т,е. перегиб Функции).Указанный критерий качества контролируемого реле вызывает на выходедифференциального усилителя 6 появление одного импульса отрицательной полярности, что не,вызывает срабатывание регистратора 13 брака по формекривой спада,Возможны также случаи, когда деФектное . реле имеет на кривой спадатока несколько ступенек. В таком случае указанный критерий наличия скрытых дефектов реле вызывает на выходедифференциального усилителя 6 появление нескольких импульсов отрицательной полярности, которые выявляютсяблоком 10 контроля импульсов, выдающим в данном случае команду, на срабатывание регистратора 13 брака по Форме кривой спада.Использование для контроля аномалий кривых тока обмотки дифференци9915 формула изобретения 9,ального усилителя, у которого инвертирующий вход подключен к источникусигнала, пропорционального току обмотки, через резистор, неинвертирующий вход -. через интегрирующую цепь,а выход дифференциального усилителяподключен к входу блока контроля им-.пульсов, выходы которого управляютрегистраторами брака по форме кривыхнарастания и спада, отличает предлагаемое устройство неразрушающегоконтроля реле от известного, так какэто значительно расширяет функциональные возможности устройства иобеспечивает выявление практически Ивсех возможных аномалий кривых токаобмотки и при срабатывании и при отпускании, которые отражают целый рядразличных дефектов реле, Вследствиеэтого резко возрастают информатив- щность и достоверность неразрушающегоконтроля, с помощью которого в данном случае обеспечивается выявлениеподавляющего большинства скрытых дефектов сборки и регулировки, таких, дкак большой зазор между якорем и полюсом .в сработанном состоянии, колебание якоря, малый ход якоря, отсутствие свободного хода якоря, недостаточное давление размыкающих кон- Звтактов, недостаточное давление возвратной пружины, малый раствор кон- .тактов, задержка подвижной системыпо ходу движения и другие, имеющиеместо у выпускаемых массовым производством .реле. Выявление перечисленных дефектов электромагнитных релес помощью автоматических приборовнеразрушающего контроля, построенных .по схеме предлагаемого устройства, . 4 опозволяет осуществить высокопроизводительный стопроцентный неразрушающий контроль качества сборки и регулировки в условиях массового производства, что обеспечивает улучшениекачества и эксплуатационной надежности многих типов серийно выпускаемых,реле,Устройство для неразрушающего контроля электромагнитного реле постоянного тока, содержащее источник 210питания, к выходу которого через коммутатор подсоединен один вывод для подключения обмотки контролируемого реле, к .которому также подсоединен диод, другой вывод для подключения контролируемого реле соединен с резистором, блок программы и управления, один выход которого .подключен к управляющему входу коммутатора, а другой - к одному из входов блока контроля импульсовдругой вход которого подключен к дифференциальному усилителю, регистратор брака по фор" ме кривой нарастания, подключенный к одному из выходов блока контроля импульсов, о т л г ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью расширения функцио" нальных возможностей, оно. снабжено регистратором брака по Форме кривой спада, интегрирующей цепью,.состоящей из резистора и конденсатора, и допол-" нительным резистором, точка соедине.- ния резистора и вйвода для подключения обмотки контролируемого реле под. .ключена через резистор интегрирующей цепи к неинвертирующему входу дифференциального усилителя и через до" полнительный резистор - к инвертирующему входу дифференциального усилителя, между выводом ".земля" и неинвертирующим входом дифференциального усилителя включен конденсатор инте- грирующей цепи, причем вход регистратора брака по Форме кривой спада подключен к другому выходу блока контроля импульсов. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизеБердичевский Б.Е., Дубицкий Л.Г.,Сушинцев Г.И., Агеев А.П. Неразрушающий контроль элементов и узловрадиоэлектронной аппаратуры. И.,"Советское радио", 19 б, с. 294.2. Корсунский ГИ., Иироненко А.ф.,федорец П.С. Применение метода осциллографического анализа динамичес-.ких характеристик электромагнитныхреле для его технической диагностики..Научно-технический сборник "Техникасредств связи". Сер. "Техника проводной связи", вып. 5(38), 1979.3. Авторское свидетельство СССРЮ 546856, кл. С 05 8 23/00, 1977991527 Составитель В. СоколоТехред Е.Харитончик Прохненк едакто илиппов орректо аз 154 Тираж 701 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д