Программируемый регистратор динамических характеристик коммутационных аппаратов

11 15/46 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ПРОГРАММИРУЕМЫЙ РЕГИСТРАТОР ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ(71) Заявитель Учреждение образования Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого(72) Авторы Колесник Юрий Николаевич Бохан Александр Николаевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Гомельский государственный технический университет имени П.О. Сухого(57) Программируемый регистратор динамических характеристик коммутационных аппаратов, включающий магнитный носительтестовым сигналом, последовательно соединенные считывающее устройство, усилитель и формирователь импульсов, отличающийся тем, что содержит вычислительное устройство и логический элемент И, магнитный носитель выполнен с возможностью формирования дополнительного тестового сигнала и устанавливается на объекте контроля с возможностью воспроизведения тестовых сигналов считывающим устройством, при этом считывающее устройство, усилитель и формирователь импульсов выполнены двухканальными, входы логического элемента И соединены с выходами формирователя импульсов, первый из которых, а также выход логического элемента И связаны с вычислительным устройством. 6669 1 Изобретение относится к технике измерения параметров движения, в частности к измерителям скоростных характеристик коммутационных аппаратов с малым ходом движения контактов, и может быть использовано для регистрации динамических характеристик вакуумных выключателей. Известно устройство для контроля механических характеристик электрических коммутационных аппаратов, осуществляющее регистрацию хода и скорости движения контактов, содержащее прикрепляемый к подвижному контакту коммутационного аппарата датчик перемещения, вычислительное устройство. В его секторной части имеется 10 щелей. При движении сектора свет источника, проходя через соответствующую щель, вызывает импульс тока в регистрирующем фотодиоде. Получаемые при регистрации этих импульсов временные интервалы используются с учетом кинематики передаточного механизма для расчета хода и скорости движения контактов 1. В этом устройстве размеры чередующихся щелей секторной части определяют интервал контроля скорости объекта, минимальная величина которого ограничена пределом чувствительности и разрешающей способностью светочувствительных элементов преобразователя, и практически составляет (23) мм, что не позволяет регистрировать скоростные характеристики при ходе контакта в доли сантиметра, например вакуумных выключателей. Известен усовершенствованный и дающий цифровой сигнал регистратор скорости и направления движения какого-либо объекта, состоящий из датчика перемещения с масштабной сеткой, прикрепляемой к движущемуся объекту, приемник тестового сигнала,содержащий два выходных информационных канала, цифровой индикатор. С одной стороны сетки в виде чередующихся прозрачных и непрозрачных элементов размещается источник света, с другой - два светочувствительных элемента, разделенных между собой некоторым расстоянием. Светоприемники при движении масштабной сетки преобразуют проходящий через нее свет в переменные выходные сигналы, которые с помощью дифференциального компаратора перерабатываются в цифровой выходной сигнал со стабильной амплитудой во время рабочего цикла преобразования, и используются для расчета скорости и направления движения 2. В описанном устройстве, основанном на оптоэлектронном измерительном преобразователе, размеры чередующихся прозрачных и непрозрачных элементов масштабной сетки определяют интервал контроля скорости объекта, минимальная величина которого ограничена пределом чувствительности и разрешающей способностью фотоэлектрических элементов преобразователя, и практически составляет (23) мм, что не позволяет регистрировать скоростные характеристики вакуумных выключателей. Известно также устройство для измерения скорости транспортирования магнитной ленты в аппаратах магнитной записи-воспроизведения цифровой многодорожечной информации, содержащее носитель тестового сигнала, считывающую магнитную головку,подсоединенную через усилитель к первому формирователю, а также ждущий мультивибратор, выход которого соединен с управляющим входом счетчика и выходом второго формирователя, блок индикации, информационный вход которого подсоединен к выходу счетчика, а управляющий - к входу второго формирователя. При этом с целью повышения разрешающей способности и точности в него введены многовходовый элемент ИЛИ,считывающая магнитная головка, усилитель и первый формирователь выполнены многоканальными. Выходы каналов первого формирователя соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подсоединен к информационному входу счетчика. Выход одного из каналов первого формирователя соединен с входом ждущего мультивибратора 3. Устройство для измерения скорости транспортирования магнитной ленты не приспособлено для регистрации скоростей движения объекта на различных участках траектории,так как предназначено для контроля и корректировки скорости движения магнитной ленты в кассете для повышения качества записи-воспроизведения цифровой многодорожечной информации. Поэтому магнитная лента выполнена без возможности связи с объектом контроля. Кроме того, отсутствует возможность измерений направления, длины и времени хода контролируемого объекта. 2 6669 1 Задачей данного изобретения является обеспечение возможности расширения области применения за счет регистрации направления, длины и времени хода, скоростей на различных участках траектории и максимальной скорости движения объекта при перемещении в доли сантиметра с высокой точностью, например контакта вакуумного выключателя при коммутации. Поставленная задача решается тем, что известное устройство, содержащее магнитный носитель тестового сигнала, последовательно соединенные считывающее устройство,усилитель и формирователь импульсов, согласно изобретению, снабжено магнитным носителем, выполненным с возможностью установки на объекте контроля и формирования дополнительного тестового сигнала, считывающим устройством, усилителем и формирователем импульсов, которые снабжены последовательно соединенными дополнительными каналами. При этом входы логического элемента И соединены с выходами формирователя импульсов, первый из которых, а также выход логического элемента И связаны с вычислительным устройством. Регистрация скоростных характеристик, а также длины и времени хода объекта производится автоматически за счет программной обработки поступающих с выхода формирователя импульсов на вход вычислительного устройства временных интервалов при его перемещении. При этом в зависимости от очередности поступающих в вычислительное устройство сигналов из формирователя импульсов и логического элемента И в нем производится формирование информации о направлении движения объекта. Устройство отличается тем, что с целью регистрации направления движения на магнитный носитель записаны два сдвинутых по фазе тестовых сигнала, формирующие временные интервалы в логическом элементе И, сравниваемые с временными интервалами с первого выхода формирователя импульсов в вычислительном устройстве. При этом магнитный носитель, усилитель и формирователь импульсов выполнены двухканальными, а использованный в качестве масштабной сетки сигнал позволяет регистрировать длину и время хода, а также скоростные характеристики при малом перемещении объекта контроля, например контакта вакуумного выключателя с ходом в доли сантиметра, с которым жестко связан и движется с одинаковой скоростью магнитный носитель, формируя интервал контроля в доли миллиметра. На фиг. 1 приведена принципиальная схема заявленного регистратора динамических характеристик коммутационных аппаратов с магнитной лентой и стереоголовкой в качестве магнитного носителя и считывающего устройства. На фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства. Программируемый регистратор динамических характеристик коммутационных аппаратов содержит магнитный носитель 1, последовательно соединенные основными (штриховые линии) и дополнительными (сплошные линии) каналами считывающее устройство 2,усилитель 3 и формирователь импульсов 4, а также связанный своими входами с выходами формирователя импульсов логический элемент И 5. При этом выход логического элемента И и первый выход формирователя импульсов подключены к содержащему блок индикации вычислительному устройству 6. Программируемый регистратор работает следующим образом. Магнитный носитель 1 устанавливается на объекте контроля путем клейки. При движении объекта контроля 7, например контакта вакуумного выключателя при коммутации,магнитный носитель 1 движется вместе с ним с одинаковой скоростью. При этом записанные на магнитный носитель тестовые сигналы воспроизводятся считывающим устройством 2 и через усилитель 3 в увеличенном виде (фиг. 2 а, б) поступают в формирователь импульсов 4, преобразующий их в импульсы прямоугольной формы (фиг. 2 в, г). С его выходов импульсы поступают в логический элемент И 5, откуда сигнал (фиг. 2 д) поступает в вычислительное устройство 6, куда также поступает сигнал с первого выхода формирователя импульсов 4 (фиг. 2 в). При этом в зависимости от очередности поступления импульсов в вычислительном устройстве 6 формируется информация о направлении движения объекта контроля 7. Получаемые же при регистрации сигнала спервого выхода 3 6669 1 формирователя импульсов 4 временные интервалы используются для расчета длины и времени хода, а также скоростейв различных участках траектории с интервалом контроляпо выражению/,где- время прохождения объектом контроля интервала траектории , определяется периодом временных интервалов (фиг. 2 в) в вычислительном устройстве. При этом интервал контроля скорости- постоянная величина, определяется скоростью записи з на магнитный носитель тестового сигнала частотой , какз/,а длинаи времяхода определяются по выражениям где- фиксируемое в вычислительном устройстве количество пройденных интервалов контроля . Так, при записи сигнала частотой 80 Гц на магнитную ленту со скоростью з 4,76 см/с интервал контроля составляет 0,595 мм, что позволяет регистрировать динамические характеристики вакуумных выключателей с ходом в доли сантиметра с помощью магнитной головки. Таким образом, заявленный регистратор по сравнению с известными обеспечивает следующие преимущества обеспечивает возможность регистрации направления движения объекта при перемещении в доли сантиметра может быть использован для контроля динамических характеристик вакуумных выключателей, так как позволяет регистрировать длину и время хода, а также скорости на различных участках траектории и максимальную скорость движения объекта при ходе в доли сантиметра. Источники информации 1. Контроль динамических характеристик электрических коммутационных аппаратов /,// Электрические аппараты. - 1994. -2. - С. 2 (2 Э 6) Рус. 2. Патент США 5166741, МПК 01 3/36, 1992. 3. А.с. СССР 1203584, МПК 11 В 15/46, 1985 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.