ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторской разработки

Устройство содержит вибрационный датчик перегрузки, состоящий из немагнитного конусообразного корпуса 1 (см. рисунок 1) с крышкой 2, размещенной в вершине корпуса, инерционный элемент 3, выполненный в виде электропроводного шарика, первый электроконтакт 4, выполненный в виде усеченного полого корпуса, второй электроконтакт 5, вычислитель 6, индикатор 7 направления перегрузки, индикатор 8 величины перегрузки, изолированных между собой центральным 9 и кольцевым 10 электроконтактами (см. рисунок 2). Центральный 9 и второй 5 электроконтакты соединены с положительным выводом источника питания 11.

Вычислитель 6 содержит группу изnтриггеров 12, гдеnчисло секторов первого электроконтакта 4 вибрационного датчика, первый 13, второй 14 и третий 15 элементы И, инвентор 16, генератор 17 импульсов, дифференцирующую цепь 18, счетчик импульсов 19, умножитель 20, делитель 21, задатчик 22 постоянной величины и кнопку 23 «Установка 0».

Количество секторов первого электроконтакта 4 выбирается в зависимости от необходимой точности определения направления перегрузки. Чем больше количество секторов, тем выше точность. Минимальная величина сектора определяется возможностями технологии изготовления с учетом обеспечения надежного контакта шарика.

Вибрационный датчик устанавливают на объект контроля.

До воздействия линейной перегрузки инерционный элемент 3 в виде электропроводного шарика замыкает между собой центральный 9 и кольцевой 10 контакты, что приводит к появлению сигнала на входе инвертора 16, в результате этого на входе дифференцирующей цепи 18 и на первом входе второго элемента 14 сигнал отсутствует. Кнопкой 23 «Установка 0» устанавливают счетчик 19 импульсов и группу изnтриггеров 12 в исходное состояние путем подачи сигнала с плюсовой шины 11 на входы обнуления триггеров 12. В исходном положении до воздействия перегрузки свечение светодиодов индикатора 7 направления перегрузки отсутствует, также отсутствует сигнал на входе дифференцирующей цепи18 и и на первом входе элемента И 14, а разрешающий сигнал подается на третий вход второго элемента И 14 и на второй вход третьего элемента И 15.

Под воздействием перегрузки инерционный элемент 3 в виде электропроводного шарика будет перемещаться в сторону одного из секторов первого электроконтакта 4, что приводит к размыканию центрального 9 и кольцевого 10 электроконтактов и отсутствию сигнала на входе инвентора 16. На выходе инвентора 16 появляется сигнал который одновременно поступает на вход дифференцирующей цепи 18 и на первый вход второго элемента И 14.

Сигнал на информационный вход счетчика 19 импульсов перестает поступать в момент замыкания электропроводным шариком второго 5 и одного из секторов первого 4 электроконтактов. В этот момент времени на первый вход соответствующего триггера 12 поступает сигнал с одного из секторов первого контакта 4, под воздействием которого на прямом выходе появиться сигнал, приводящий к свечению соответствующего светодиода индикатора 7 направления перегрузки, а с инверсного выхода сигнал снимается. Отсутствие сигнала на инверсном выходе соответствующего триггера 12, определяющего сектор первого электроконтакта 4, под действием которого на прямом выходе появится сигнал, приводящий к свечению соответствующего светодиода индикатора 7 направления перегрузки, а с инверсного выхода сигнал снимается. Отсутствие сигнала на инверсном выходе соответствующего триггера 12, определяющего сектор первого электроконтакта 4, приведет к снятию сигнала с третьего входа второго элемента И 14. Таким образом, на счетчике 19 импульсов окажется записан временной интервалt, определяющий скорость движения инерционного элемента 3 в виде электропроводного шарика. Данный сигналtпоступает на первый и второй входы умножителя 20, с выхода которого сигнал, пропорциональныйt², поступает на первый вход делителя 21, на второй вход которого задатчика 22 постоянной величины поступает сигнал, пропорциональный , с выхода делителя 21 на индикатор 8 перегрузки поступает сигнал перегрузки, пропорциональный величине .

После снятия линейной перегрузки инерционный элемент 3 под действием собственного веса возвращается в исходное состояние.

Применение данного устройства позволяет расширить эксплуатационные возможности вибрационного датчика за счет определения наряду с пороговым значением перегрузки и ее величины и направления.

Вибрационный датчик награжден серебряной медалью наivМеждународном салоне инноваций и инвестиций.

Рис. 1. Вибрационный датчик

Рис. 2. Структурная схема