close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 08149

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 8149
(13) C1
(19)
(46) 2006.06.30
(12)
7
(51) G 01L 1/00, 1/22
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИРОВАНИЯ СВАРОЧНОГО
ГЕНЕРАТОРА
(21) Номер заявки: a 20021110
(22) 2002.12.27
(43) 2004.06.30
(71) Заявитель: Государственное учреждение "Научно-исследовательский
и конструкторско-технологический
институт сварки и защитных покрытий с опытным производством"
(BY)
(72) Авторы: Гофман Владислав Борисович; Рагунович Сергей Петрович
(BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
учреждение "Научно-исследовательский
и конструкторско-технологический институт сварки и защитных покрытий с
опытным производством" (BY)
(56) RU 2115900 C1, 1998.
RU 2184358 C1, 2002.
RU 2097718 C1, 1997.
SU 1728684 A1, 1992.
JP 8210929 A, 1996.
DE 19719921 A1, 1997.
BY 8149 C1 2006.06.30
(57)
Устройство диагностирования сварочного генератора, содержащее установленные на
роторе, корпусе и статоре по осям соответствующих главных напряжений и собранные в
измерительные мосты тензорезисторы осевого усилия, усилители сигналов, токосъемник
со скользящими щетками, стационарный источник питания, фильтр нижних частот, устройство выборки-хранения, отличающееся тем, что содержит магнитный датчик, температурный датчик, датчик эксцентриситета, интеллектуальные формирователи сигналов,
блок определения активного датчика, блок определения выбора необходимого датчика и
Фиг. 1
BY 8149 C1 2006.06.30
блок обращения к необходимому датчику, причем входы усилителей сигналов соединены
с выходами измерительных датчиков, а выходы - со входами интеллектуальных формирователей, выходы которых через фильтр нижних частот и токосъемник со скользящими
щетками (для определителя жесткости ротора) подключены к блоку определения активного датчика одной последовательной шиной данных, выход блока определения активного
датчика соединен со входом блока определения выбора необходимого датчика, выход которого соединен со входом блока обращения к необходимому датчику, соединенного посредством адресной шины с интеллектуальными формирователями, схема выборки-хранения
по входу/выходу соединена с последовательной шиной данных, а источник питания выполнен с возможностью подсоединения ко всем элементам согласно их полярности.
Изобретение относится к устройству контроля устройств роторного типа с плотным и
сверхплотным монтажом составных частей, в частности сварочных генераторов, и может
найти применение в производстве, эксплуатации и диагностике устройств роторного типа,
применяемых в сварочном производстве, автомобильной технике, судо- и авиастроении.
Наиболее близким аналогом, принимаемым за прототип, является "Устройство для
измерения осевого усилия и крутящего момента гребного вала" [1], которое содержит измерительные мосты тензорезисторов осевого усилия и крутящего момента, усилители
сигналов, токосъемник со скользящими щетками, стационарный источник питания, регистраторы, дополнительные тензорезисторные мосты, схемы смещения уровней по числу
каналов, два мультиплексора, тактовый генератор, два демультиплексора, формирователь
тактовых импульсов, устройство выборки-хранения, фильтры пониженных частот, регистраторы; которое позволяет сократить количество сигнальных проводников путем переключения измерительных каналов, разделяя измерение с различных датчиков во времени,
что позволяет увеличить помехозащищенность линии измерения, уменьшая количество
контактов на валу.
Недостатком этого устройства является его жесткий алгоритм работы, который приводит к потере времени на измерение в результате циклического переключения каналов;
требующего дополнительного "мертвого времени" на переключение каналов; исключает
гибкое обращение к аварийному датчику, увеличивает объем проводного монтажа, что
нежелательно для устройств типа сварочных генераторов с высокой плотностью монтажа
и электромагнитных помех.
Согласно [2], в роторе сварочного генератора, его корпусе и статоре возникают опасные механические напряжения, которые проявляются как колебания статора, ротора, корпуса сварочного генератора в результате действия центробежных сил и магнитных сил [3]
в результате взаимодействия магнитных полюсов статора, ротора и паразитных магнитных полей. Предлагаемый контроль работы сварочного генератора в зарезонансной области по его частоте вращения (ротора) [4] обладает недостатком: отсутствие контроля изменяющихся в течение времени эксплуатации параметров сварочного генератора и условий
(магнитных) его эксплуатации. Поэтому есть необходимость контролировать дополнительные параметры: жесткость ротора, статора, корпуса сварочного генератора, его внутреннюю температуру, эксцентриситет и скорость вращения ротора. Это требует большого
количества коммуникаций, которые должны быть помехозащищены и компактны.
Техническая задача, решаемая устройством, заключается в увеличении помехозащищенности устройства, защиты коммуникаций диагностирования от электромагнитных помех, уменьшения их физического объема, более гибком использовании информации, поступающей с датчиков.
Технический результат достигается тем, что устройство диагностирования сварочного
генератора, содержащего установленные на роторе, корпусе и статоре по осям соответствующих главных напряжений и собранные в измерительные мосты тензорезисторы осевого усилия, усилители сигналов, токосъемник со скользящими щетками, стационарный
2
BY 8149 C1 2006.06.30
источник питания, фильтр нижних частот, устройство выборки-хранения, дополнительно
содержит магнитный датчик, температурный датчик, датчик эксцентриситета, интеллектуальные формирователи сигналов, блок определения активного датчика, блок определения выбора необходимого датчика и блок обращения к необходимому датчику; при этом
входы усилителей сигналов соединены с выходами измерительных датчиков, а выходы со входами интеллектуальных формирователей, выходы которых через фильтр нижних
частот и токосъемник со скользящими щетками (для определителя жесткости ротора)
подключены к блоку определения активного датчика одной последовательной шиной данных; выход блока определения активного датчика соединен со входом блока определения
выбора необходимого датчика, выход которого соединен со входом блока обращения к
необходимому датчику, соединенного посредством адресной шины с интеллектуальными
формирователями; схема выборки-хранения по входу/выходу соединена с последовательной шиной данных, а источник питания выполнен с возможностью подсоединения ко всем
элементам согласно их полярности.
На фиг. 1 изображены принципиальная схема устройства повышения надежности коммуникаций диагностирования сварочного генератора.
На фиг. 2 изображена временная диаграмма работы устройства повышения надежности коммуникаций диагностирования сварочного генератора.
Принципиальная схема устройства повышения надежности коммуникаций диагностирования сварочного генератора (фиг. 1) состоит из тензорезистивных мостов 1÷3, магнитного датчика 4, температурного датчика 5, датчика эксцентриситета 6, стационарного источника питания 7, усилителей сигналов 8÷13, интеллектуальные формирователи 14÷19,
имеющие регистр чтения и записи 20÷25, устройство выборки-хранения 26, фильтр нижних частот 27, блок определения активного датчика 28, блока определения выбора необходимого датчика 29, блока обращения к необходимому датчику 30, адресная шина 31,
шина данных 32, токосъемник со скользящими щетками 33, линии данных 34÷39, линии
данных 40÷45.
Временная диаграмма работы устройства повышения надежности коммуникаций диагностирования сварочного генератора изображена на фиг. 2, где 46 - ось сигнала чтения,
47 - ось сигнала записи, 48 - ось сигналов данных, 49 - ось сигналов адреса, 50÷53 - оси
времени, 54 - адрес активного датчика, 55 - строб-импульсы подтверждения интеллектуальных формирователя сигналов, 56 - аварийный строб-импульс интеллектуальных формирователей сигналов, 57 - адрес аварийного интеллектуального формирователя сигналов,
58 - строб данных подтверждения подключения интеллектуального формирователя сигналов, 59 - данные с интеллектуального формирователя сигналов, 60 - прерванные данные с
интеллектуального формирователя сигналов, 61 - данные с аварийного интеллектуального
формирователя, 62 - старшие разряды прерванных данных, 63 - разрешение на запись адреса, 64 - разрешение на чтение адреса.
Устройство повышения надежности коммуникаций диагностирования сварочного генератора (фиг. 1) работает следующим образом: с датчиков 1÷3, 4, 5, 6 сигналы состояния
опасных частей сварочного генератора поступают на усилители сигналов 8÷13 по линиям
данных 40÷45 и попадают на интеллектуальные формирователи сигналов 14÷19 через линии данных 34÷39, которые открывает по алгоритму работы блок определения выбора необходимого датчика 29 блок обращения к необходимому датчику 30 через адресную шину
31, на которую блок обращения к необходимому датчику 30 выставляет (фиг. 2) адрес активного датчика 54, которые читают регистры чтения и записи 20÷25 (фиг. 1), находящиеся в состоянии (фиг. 2) чтения 63, открывая необходимый интеллектуальный формирователь 14÷19 (фиг. 1), который (фиг. 2) выставляет на шину данных 32 (фиг. 1) строб данных
подтверждения подключения интеллектуального формирователя сигналов 58 (фиг. 2), после которого на шину данных выставляются данные 59, после окончания адреса активного
датчика 54 регистры чтения и записи (20÷25) (фиг. 1) выставляют на адресную шину 31
3
BY 8149 C1 2006.06.30
(фиг. 2) в порядке приоритетности короткие строб-импульсы подтверждения интеллектуальных формирователей сигналов 55, после чего переходят в состояние чтения, в случае
определения интеллектуальным формирователем (14÷19) (фиг. 1) опасного уровня сигнала на адресную шину 31 выставляется (фиг. 2) аварийный строб-импульс 56 интеллектуального формирователя сигналов 14÷19, который поступает в блок обращения к необходимому датчику 30, находящемуся в состоянии чтения 64 (фиг. 2), который переходит в
состояние записи 63, выставив на адресную шину 31 (фиг. 1) адрес аварийного интеллектуального формирователя сигналов 57 (фиг. 2), одновременно блокируя работу остальных
интеллектуальных формирователей сигналов 14÷19 (фиг. 1), прерывая данные с активного
интеллектуального формирователя сигналов, предварительно проверив их по старшим
разрядам 62 на аварийность (фиг. 2). Далее сигналы с интеллектуальных формирователей
сигналов 14÷19 поступают на фильтр нижних частот 27 через шину данных 32 и токосъемник со скользящими щетками 33 (фиг. 1), который может быть общим для всех интеллектуальных формирователей (для уменьшения внешних электромагнитных помех через дополнительные отверстия для коммуникационных кабелей в корпусе устройства) в
блок определения активного датчика 28, подтверждающего прием необходимых данных
по стробу данных подтверждения подключения устройства 58 (фиг. 2) и передающего
данные с интеллектуального формирователя сигналов на блок определения необходимого
датчика 29 (фиг. 1). Стационарный источник питания 7 позволяет обеспечивать работу
схемы. Устройство выборки-хранения 26 позволяет в случае перегрузки шины данных 32
организовать буферную память.
Предлагаемое устройство позволяет гибко подключаться к необходимому датчику,
требует 2-3 провода, включая шину питания для коммуникаций диагностирования сварочного генератора, что позволяет увеличить объем изоляции и экрана кабеля, в случае
вывода всех данных через токосъемник со скользящими щетками - уменьшает влияние
внешних помех на внутренние катушки сварочного генератора, система аварийного прерывания позволяет изменять приоритет прерывания данных при сохранении информации
о состоянии аварийности текущих параметров.
Источники информации:
1. Патент РФ 2115900, МПК G 01L 1/22, 1998.
2. Нестеров Б.З. Электросварочные генераторы. - Л.: Энергия, 1978. - С. 81-83.
3. Нестеров Б.З. Электросварочные генераторы. - Л.: Энергия, 1978. - С. 84-85.
4. Нестеров Б.З. Электросварочные генераторы. - Л.: Энергия, 1978. - С. 83, 90.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
189 Кб
Теги
08149, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа