SU1663764A1 - Device for testing the switching time of electric valves - Google Patents

Abstract

Изобретение касаетс  испытаний, измерений узлов аппаратуры автоматики и может быть использовано дл  дистанционного определени  времени открыти  электроклапанов, не имеющих собственных контактных групп. Цель изобретени  - повышение точности и достоверности контрол  времени срабатывани  электроклапана. Устройство дл  контрол  времени срабатывани  электроклапана содержит ключ 1, соленоид 2, датчик 3 тока, первую входную шину 4, дифференцирующую цепь 5, измеритель длительности, вторую входную шину 7. Введение нагрузочного элемента, запоминающих элементов 9, 10, компаратора 11, выпр мител  12, триггеров 13, 14, формировател  15 одиночного импульса, элемента ИЛИ 16, генератора 17 стабильного тока, ключа 18, шины 19 установки устройства в исходное состо ние и коммутационного элемента 20 позвол ет повысить точность и достоверность контрол  путем фиксации времени срабатывани  электроклапана по окончании движени   кор  путем формировани  импульса срабатывани  электроклапана, определ ющего достаточный ход  кор  при полном срабатывании подвижной системы электроклапана. 1 ил.The invention relates to testing, measuring the components of automation equipment and can be used to remotely determine the opening time of solenoid valves that do not have their own contact groups. The purpose of the invention is to increase the accuracy and reliability of monitoring the response time of the solenoid valve. The device for monitoring the response time of the solenoid valve contains a key 1, a solenoid 2, a current sensor 3, a first input bus 4, a differentiating circuit 5, a duration meter, a second input bus 7. Introduction of a load element, memory elements 9, 10, comparator 11, rectifier 12 triggers 13, 14, a single pulse generator 15, an element OR 16, a stable current generator 17, a switch 18, a device resetting bus 19 and a switching element 20 can improve the accuracy and reliability of the control by fixing time The operation of the electro-valve at the end of the movement of the core by forming a pulse of the operation of the electro-valve, which determines a sufficient course of the core when the movable system of the electro-valve is fully activated. 1 il.

Description

Изобретение касается испытаний, измерений узлов аппаратуры автоматики и предназначено для дистанционного определения времени открытия электроклапанов, не имеющих собственных контактных групп.The invention relates to tests, measurements of components of automation equipment and is intended for remote determination of the opening time of solenoid valves that do not have their own contact groups.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности контроля времени срабатывания электроклапана за счет фиксации времени срабатывания по окончании движения якоря электроклапана путем формирования импульса срабатывания электроклапана, определяющего полное срабатывание подвижной системы эпектроклапана.The purpose of the invention is to increase the accuracy and reliability of controlling the response time of the electrovalve by fixing the response time at the end of the movement of the armature of the electrovalve by generating a pulse of operation of the electrovalve, which determines the complete operation of the moving system of the electrovalve.

На чертеже представлена электрическая принципиальная схема предлагаемого устройства.The drawing shows an electrical schematic diagram of the proposed device.

Устройство для контроля времени срабатывания электроклапана содержит первый ключ 1, соленоид 2, выход которого через датчик 3 тока соединен с первой входной шиной 4, дифференцирующую цепь 5, измеритель 6 длительности, вторую шину 7, нагрузочный элемент 8, первый и второй запоминающие элементы 9, 10, компаратор 11, выпрямитель 12, первый и второй триггеры 13, 14, формирователь-,15 одиночного импульса, элемент ИЛИ 16, генератор 17 стабильного тока, второй ключ 18, шину 19 установки устройства в исходное состояние и коммутационный элемент 20, второй вывод которого соединен с первой входной шиной 7, второй вывод - с входом генератора 17 стабильного тока и информационным входом первого ключа 1, выход которого соединен с входами дифференцирующей цепи 5 и соленоида 2, выход которого подключен к инвертирующему входу компаратора 11 и входу нагрузочного элемента 8, выход которого соединен с неинвертирующйм входом компаратора 11 и через первый запоминающий элемент 9 с первой входной шиной 4, выход компаратора 11 через выпрямитель 12 соединен с входом установки в нулевое состояние первого триггера 13, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого ключа 1, вход установки в единичное состояние первого триггера 13 соединен с первым входом элемента ИЛИ 16 и с шиной 19 установки устройства в исходное состояние, а инверсный выход триггера 13 подключен к входу формирователя 15 одиночного импульса, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с входом установки в единичное состояние второго триггера 14, вход установки в нулевое состояние которого соединен с выходом дифференцирующей цепи 5, а инверсный выход второго триггера 14 соединен с управляющим входом второго ключа 18, информационный вход которого соединен с выходом генератора 17 стабильного тока, а выход - с входом второго запоминающего элемента 19, управляющий вход которого соединен с шиной 19 установки устройства в исходное состояние, а выход - с входом измерителя 6 длительности.A device for controlling the response time of an electrovalve comprises a first key 1, a solenoid 2, the output of which through a current sensor 3 is connected to a first input bus 4, a differentiating circuit 5, a duration meter 6, a second bus 7, a load element 8, the first and second memory elements 9, 10, a comparator 11, a rectifier 12, the first and second triggers 13, 14, a single-pulse driver, 15, an OR element 16, a stable current generator 17, a second key 18, a bus 19 for resetting the device and a switching element 20, the second output which connected to the first input bus 7, the second output to the input of the stable current generator 17 and the information input of the first key 1, the output of which is connected to the inputs of the differentiating circuit 5 and the solenoid 2, the output of which is connected to the inverting input of the comparator 11 and the input of the load element 8, the output of which is connected to the non-inverting input of the comparator 11 and through the first storage element 9 with the first input bus 4, the output of the comparator 11 through the rectifier 12 is connected to the zero input of the first trigger 13, direct output which is connected to the control input of the first key 1, the installation input in the single state of the first trigger 13 is connected to the first input of the OR element 16 and to the device resetting bus 19, and the inverse output of the trigger 13 is connected to the input of the single pulse shaper 15, the output of which is connected with the second input of the OR element 16, the output of which is connected to the unit input into the single state of the second trigger 14, the zero input of which is connected to the output of the differentiating circuit 5, and the inverse output is second about trigger 14 is connected to the control input of the second key 18, the information input of which is connected to the output of the stable current generator 17, and the output is connected to the input of the second memory element 19, the control input of which is connected to the bus 19 for setting the device to its initial state, and the output to the input meter 6 duration.

Второй запоминающий элемент 10 может быть выполнен на ключе 21, повторителе 22 и конденсаторе! 23, вход второго запоминающего элемента подключен к входу ключа 21, первой обкладке конденсатора 23 и входу повторителя. 22, выход которого соединен с выходной шиной второго запоминающего элемента 10, вторая обкладка конденсатора 23 и выход ключа 21 соединены между собой и подключены ко второй входной шине 4 устройства, управляющий вход ключа 21 является управляющим входом второго запоминающего элемента 10.The second storage element 10 can be performed on the key 21, the repeater 22 and the capacitor! 23, the input of the second storage element is connected to the input of the key 21, the first lining of the capacitor 23 and the input of the repeater. 22, the output of which is connected to the output bus of the second memory element 10, the second capacitor plate 23 and the output of the key 21 are interconnected and connected to the second input bus 4 of the device, the control input of the key 21 is the control input of the second memory element 10.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед началом работы схемы на шину 19 установки устройства в исходное состояние подают короткий импульс, под действием заднего фронта которого триггер 13 устанавливается в единичное состояние и под действием логической единицы с прямого выхода триггера 13 замыкается ключ 1. Установочный импульс поступает на управляющий вход запоминающего элемента 10, вследствие чего замыкается ключ 21 на время действия указанного импульса и разряжается конденсатор 23, вследствие чего на выходе элемента 10 устанавливается нулевой уровень напряжения. Пройдя элемент ИЛИ 16, установочный импульс поступает на вход установки в единичное состояние триггера 14, вследствие чего триггер 14 устанавливается в единичное состояние и на его инверсном выходе появляется логический ноль, который поступает на управляющий вход ключа 18, вследствие чего ключ 18 остается в разомкнутом состоянии.Before starting the circuit, a short pulse is applied to the device installation bus 19 in the initial state, under the influence of the trailing edge of which the trigger 13 is set to a single state and under the action of a logical unit, the key 1 is closed from the direct output of the trigger 13. The setting pulse is applied to the control input of the memory element 10 as a result of which the key 21 is closed for the duration of the specified pulse and the capacitor 23 is discharged, as a result of which a voltage level of zero is established at the output of the element 10. After passing the OR element 16, the installation pulse is supplied to the installation input in the single state of the trigger 14, as a result of which the trigger 14 is set to a single state and a logical zero appears on its inverse output, which is fed to the control input of the key 18, as a result of which the key 18 remains in the open state .

Для контроля времени срабатывания электроклапана замыкают коммутационный элемент 20, Напряжение с шины 7 питания через замкнутый ключ 1 поступает на обмотку соленоида 2, а, пройдя через обмотку соленоида 2, на датчик 3 тока.To control the response time of the electrovalve, the switching element 20 is closed. The voltage from the power bus 7 through the closed key 1 is supplied to the coil of the solenoid 2, and, passing through the coil of the solenoid 2, to the current sensor 3.

По переднему фронту управляющего напряжения дифференцирующей цепью 5 формируется импульс, передним фронтом которого триггер 14 устанавливается в нулевое состояние, а на его инверсном выходе появляется сигнал логической единицы, под действием которой замыкается ключ 18 и через генератор 17 стабильного тока начи5 нается линейный заряд конденсатора 23 запоминающего элемента 10.A pulse is generated on the leading edge of the control voltage by the differentiating circuit 5, the leading edge of which trigger 14 is set to zero, and a signal of a logical unit appears at its inverse output, under the action of which the key 18 closes and the storage capacitor 23 starts charging through the stable current generator 17 element 10.

Ток в соленоиде электроклапана нарастает по определенному закону. Падение напряжение на датчике 3 тока, пропорциональное току соленоида 2, подается на оба входа компаратора 11.The current in the solenoid of the solenoid increases according to a certain law. The voltage drop across the current sensor 3, proportional to the current of the solenoid 2, is supplied to both inputs of the comparator 11.

При этом напряжение на инвертирующий вход подается непосредственно и таким образом оно по форме соответствует току срабатывания, а напряжение на неинвертирующий вход подается через нагрузочный элемент 8 и запоминающий элемент 9, в результате чего форма напряжения на неинвертирующе.м входе является сглаженной по отношению к форме тока срабатывания и изменения сигнала на неинвертирующем входе запаздывает по отношению к изменению сигнала на инвертирующем входе. При этом в момент достижения напряжения на неинвертирующем входе напряжения на инвертирующем входе компаратор 11 переходит скачком в область положительного насыщения, тем самым формируется передний фронт импульса на выходе компаратора 11, а в соответствии с характером изменения тока в обмотке соленоида, обусловленного движением якоря электроклапана, когда напряжение на инвертирующем входе компаратора 11 достигает значения напряжения на неинвертирующем входе, компаратор 11 скачком переходит в область отрицательного насыщения, тем самым формируется задний фронт импульса срабатывания электроклапана. Передний фронт импульса срабатывания электроклапан'а формируется по началу движения якоря, а задний фронт- по окончанию движения якоря электроклапана. Импульс с выхода компаратора 11 через-выпрямитель 12 поступает на вход установки в нулевое состояние триггера 13 и по заднему фронту указанного импульса триггер 13 устанавливается в нулевое состояние, вследствие чего на прямом выходе триггера 13 устанавливается логический ноль и размыкается ключ 1, что обеспечивает отключение питания обмотки соленоида 2 от шины 7 питания, а на инверсном выходе триггера 13 устанавливается логическая единица, под действием которой срабатывает формирователь 15 одиночного импульса и формирует на своем выходе импульс, под действием которого через элемент ИЛИ 16 триггер 14 устанавливается в единичное состояние, вследствие чего на инверсном выходе устанавливается логический ноль, что приводит к размыканию ключа 18 и прекращению линейного заряда конденсатора 23 элемента 10. При размыкании ключа 18 запоминающий элемент 10 переходит в режим хранения, а амплитуда напряжения заряда конденсатора 23 в определенном масштабе соответствует фактическому времени срабатывания электроклапана, которое через повторитель 22 напряжения поступает на вход измерителя 6 длительности, показание которого и является временем срабатывания электроклапана.In this case, the voltage at the inverting input is supplied directly and thus it corresponds in shape to the response current, and the voltage at the non-inverting input is supplied through the load element 8 and the storage element 9, as a result of which the voltage form at the non-inverting input is smoothed with respect to the current shape the operation and change of the signal at the non-inverting input is delayed with respect to the change in the signal at the inverting input. At the same time, when the voltage at the non-inverting voltage input at the inverting input is reached, the comparator 11 jumps abruptly into the positive saturation region, thereby forming a leading edge of the pulse at the output of the comparator 11, and in accordance with the nature of the current change in the solenoid winding due to the movement of the solenoid armature, when the voltage at the inverting input of the comparator 11 reaches the voltage value at the non-inverting input, the comparator 11 jumps into the region of negative saturation, thereby a trailing edge of the solenoid valve pulse is formed. The leading edge of the actuation pulse of the electrovalve is formed at the beginning of the movement of the armature, and the trailing edge at the end of the movement of the armature of the electrovalve. The pulse from the output of the comparator 11 through the rectifier 12 is supplied to the input of the trigger in the zero state of the trigger 13 and the trigger 13 is set to the zero state on the trailing edge of the specified pulse, as a result of which the logic zero is set at the direct output of the trigger 13 and the key 1 is opened, which ensures power off windings of the solenoid 2 from the power bus 7, and a logic unit is set at the inverse output of the trigger 13, under the action of which a single pulse shaper 15 is triggered and forms an impu b, under the action of which, via the OR element 16, the trigger 14 is set to a single state, as a result of which a logic zero is set on the inverse output, which leads to the opening of the key 18 and the linear charge of the capacitor 23 of the element 10. When the key 18 is opened, the memory element 10 goes into mode storage, and the amplitude of the voltage of the charge of the capacitor 23 on a certain scale corresponds to the actual response time of the electrovalve, which through the voltage follower 22 is supplied to the input of the meter 6 lasts lnosti, the indication of which is the time of the solenoid actuation.

Устройство позволяет многократно осуществлять контроль времени срабатывания электроклапана с необходимым временем процесса измерения за счет обеспечения режима хранения результатов контроля элементом 10, а также позволяет осуществлять визуальный контроль каждого полного срабатывания подвижной системы электроклапана при подключении элемента индикации к прямом выходу триггера 14.The device allows you to repeatedly control the response time of the solenoid valve with the necessary time of the measurement process by providing a storage mode for the control results by element 10, and also allows visual control of each complete actuation of the moving system of the solenoid valve when the indication element is connected to the direct output of the trigger 14.

По окончании контроля времени срабатывания электроклапана размыкают коммутационный элемент 20.At the end of control of the response time of the electrovalve open the switching element 20.

. Технический эффект от использования предлагаемого технического решения выражается в повышении точности и достоверности контроля времени срабатывания электроклана. Это выражается в том, .что данное устройство по сравнению с прототипом позволяет контролировать не только время срабатывания электроклапана и повышение КПД схемы за счет уменьшения потребления электроэнергии от шины питания в процессе измерения времени срабатывания электроклапна, но и позволяет фиксировать время срабатывания электроклапана по окончании движения якоря электроклапана путем формирования импульса срабатывания электроклапана, определяющего достаточный ход якоря при полном срабатывании подвижной системы электроклапана.. The technical effect of using the proposed technical solution is expressed in increasing the accuracy and reliability of controlling the response time of the electric clan. This is reflected in the fact that this device compared to the prototype allows you to control not only the response time of the solenoid valve and increase the efficiency of the circuit by reducing the power consumption from the power bus in the process of measuring the response time of the solenoid valve, but also allows you to record the response time of the solenoid valve at the end of the armature the electrovalve by forming a pulse of operation of the electrovalve, which determines the sufficient course of the armature when the movable system is fully actuated a.

Кроме того, устройство обеспечивает режим хранения результатов контроля времени срабатывания электроклапана и позволяет осуществлять многократное измерение времени срабатывания электроклапана измерителем длительности.In addition, the device provides a storage mode for the results of monitoring the response time of the electrovalve and allows multiple measurements of the response time of the electrovalve with a duration meter.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для контроля времени срабатывания электроклапана, содержащее первый ключ, соленоид, выход которого через датчик токасоединен с первый входной шиной устройства, дифферецирующую цепь, .измеритель длительности, вторую входную шину, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля, в него введены нагрузочный элемент, первый и второй запоминающие элементы, компаратор, выΊ 1663764 8 прямитель, первый и второй триггеры, формирователь одиночного импульса, элемент ИЛИ, генератор стабильного тока, второй ключ, шина установки устройства в исходное состояние и коммутационный элемент, второй вывод которого соединен с первой входной шиной, второй вывод - с входом генератора стабильного тока и информационным входом первого ключа, выход которого соединен с входами дифференцирующей цепи и соленоида, выход которого подключен к инвертирующему входу компаратора и входу нагрузочного элемента, выход которого соединен с неинвертирующим входом компаратора и через первый запоминающий элемент с первой входной шиной, выход компаратора через выпрямитель соединен с входом установки в нулевое состояние первого триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, вход установки в единичное состояние первого триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ и с шиной установки устройства в исходное состояние, а 5 инверсный выход - с входом формирователя одиночного импульса, выход которого соединен с вторым входом'элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в единичное состояние второго триггера, 10 вход установки в нулевое состояние которого соединен с выходом дифференцирующей цепи, а инверсный выход второго триггера соединен с управляющим входом второго ключа, информационный вход которого сое15 динен с выходом генератора стабильного тока, а выход - с входом второго запоминающего элемента, управляющий вход которого соединен с шиной установки устройства в исходное состояние, а выход ~с входом 20 измерителя длительности.A device for controlling the response time of an electrovalve containing a first key, a solenoid, the output of which through a sensor is connected to the first input bus of the device, a differentiating circuit, a duration meter, and a second input bus, characterized in that, in order to increase the accuracy and reliability of control, a load element, the first and second storage elements, a comparator, a 16163764 8 rectifier, a first and second triggers, a single pulse shaper, an OR element, a stable current generator, a second key, a bus are introduced setting the device to its initial state and a switching element, the second output of which is connected to the first input bus, the second output is to the input of the stable current generator and the information input of the first key, the output of which is connected to the inputs of the differentiating circuit and the solenoid, the output of which is connected to the inverting input of the comparator and the input of the load element, the output of which is connected to the non-inverting input of the comparator and through the first storage element with the first input bus, the output of the comparator through the rectifier n with the installation input in the zero state of the first trigger, the direct output of which is connected to the control input of the first key, the installation input in the single state of the first trigger is connected to the first input of the OR element and to the installation bus of the device, and the 5 inverse output to the input of the driver a single pulse, the output of which is connected to the second input of the OR element, the output of which is connected to the unit input to the unit state of the second trigger, 10 whose input to the zero state is connected to the differential output a control circuit, and the inverse output of the second trigger is connected to the control input of the second key, the information input of which is connected to the output of the stable current generator, and the output is connected to the input of the second storage element, the control input of which is connected to the initial installation bus, and the output is ~ with input 20 of the duration meter.