DE1815637A1

DE1815637A1 - Anordnung zur UEberpruefung einer auf bestimmte Umgebungsbedingungen ansprechenden Einrichtungen bzw. eines ihr zugeordneten Schaltkreises

Info

Publication number: DE1815637A1
Application number: DE19681815637
Authority: DE
Inventors: Seelig Martin Lewis
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1967-12-27
Filing date: 1968-12-19
Publication date: 1970-02-26
Also published as: US3594788A; ES361832A1; NL6818638A; SE361764B; BE725998A; GB1251510A; FR1603895A; JPS4837099B1

Description

Be Schreibung

zum Patentgesuch

der Fa. Combustion Engineering, Inc., Windsor, Conn., U.S.A.

betrifft:

"Anordnung zur Überprüfung einer auf bestimmte Umgebungsbedingungen ansprechenden Einrichtung bzw. eines ihr zugeordneten Schaltkreises"

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Überprüfung einer auf bestimmte Umgebungsbedingungen ansprechende Einrichtung bzw. eines ihr zugeordneten Schaltkreises.

Die Überwachung der Betriebsbereitschaft von solchen Einrichtungen ist insbesondere dann in bestimmten Intervallen erforderlich, wenn sie bei einem etwaigen Defekt nicht gänzlich versagen, sondern stattdessen eine Umgebungsbedingung signalisieren, die tatsächlich nicht vorhanden ist. Dieser Fall ist zum Beispiel gegeben bei Flammendetektoren für große Industrieöfen oder Kessel, wobei als Detektorelement eine auf Ultraviolettstrahlung ansprechende Glimmentladungsröhre verwendet wird (US-Patentschriften 3 241 595 und J 286 o93). Es ist eine Eigentümlichkeit dieser Röhren, daß ein Defekt

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bei ihnen gewöhnlich im "Gefahr"-Betrieb auftritt, das heißt eine defekte Röhre signaUsiert - unabhängig von dem tatsächlichen Zustand - das Vorhandensein einer Flamme.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung zu schaffen, mit deren Hilfe die automatische periodische Überprüfung der Betriebsbereitschaft von derartigen Einrichtungen möglich ist, wobei an die Anordnung eine größere Anzahl gleichartiger zu überprüfender Einrichtungen anschließbar sein soll.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Simulierungseinrichtung für die Simulierung einer bestimmten Umgebungsbedingung für die zu überprüfende Einrichtung, eine Kontrolleinrichtung für die Kontrolle des Ansprechens der zu überprüfenden Einrichtung eine vorgegebene Zeitspanne nach der Simulierung und für die Erzeugung eines dem Ansprechen entsprechenden Ausgangssignals, eine Anzeigeeinrichtung, die mit der Kontrolleinrichtung verbunden ist, für die Anzeige des Betriebszustandes der zu überprüfenden Einrichtung je nach dem Ausgangssignal der Kontrolleinrichtung und eine Rückstelleinrichtung für die Beendigung der Simulierung eine vorgegebene Zeitspanne nach der Kontrolle des Ansprechens der zu überprüfenden Einrichtung. Mit der Simulierungseinrichtung wird also der zu überprüfenden.Einrichtung eine Umgebungsbedingung simuliert, in der sich das Aasgangssignal der Einrichtung bzw. ihres Schaltkreises ändern müßte, wenn die Einrichtung korrekt arbeitet. Bezüglich des oben genannten Anwendungsfalles für Flammendetektoren bedeutet dies, daß die auf Ultraviolettstrahlung ansprechende Glimmentladungsröhre gegen die Flamme abgeblendet wird, um den Zustand "Keine

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Flamme" zu simulieren. Für die Abblendung kann beispielsweise eine mechanische Blende betätigt werden. Bei einer Röhre, die in Ordnung ist, wird die Glimmentladung erlöschen und damit das Ausgangssignal des zugeordneten Schaltkreises sich ändern, zum Beispiel absinken.

Nach einer bestimmten Zeit, innerhalb der sich der Schaltkreis auf den neuen Zustand stabilisiert, wird das Ausgangssignal oder, ganz allgemein, das Ansprechen der Einrichtung mit dem bei einer korrekt arbeitenden Einrichtung erwarteten Ausgangssignal bzw. Ansprechen (f

verglichen. Ist die Röhre defekt, so erlischt die Glimmentladung nicht und ein entsprechendes Signal wird von der Anzeigeeinrichtung abgegeben, beispielsweise eine Alarmeinrichtung wird erregt. Es ist zweckmäßig, wenn die Alarmeinrichtung erregt bleibt, wenn die Überprüfung beendet ist (hier: die Blende wieder geöffnet ist), und ferner ist es zweckmäßig, daß zugleich die Beeinflussung anderer Teile des Systems, dem die überprüfte Einrichtung angehört, unterbunden wird, daß also etwa die Ausgangsklemme des Schaltkreises geerdet wird. Erst wenn die Alarmeinrichtung von einer Bedienungsperson stillgesetzt und die defekte Einrichtung ersetzt worden ist, sollte der normale Betrieb wieder beginnen. ™

Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf den genannten Anwendungsfall beschränkt, hat sich jedoch gerade für diesen als besonders brauchbar erwiesen.

Die Erfindung soll nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert werden.

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Fig. 1 zeigt in Form eines Blockdiagrammes eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, und

«ni ,

Fig. 2 zeigt schematisch einen Teil der Ausführungsform nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist das Blockdiagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispieles dargestellt. Die Anordnung nach Fig.l ist bestimmt für die Prüfung von vier voneinander getrennten Einrichtungen oder Schaltkreisen, die auf bestimmte Umgebungsbedingungen reagieren. Es versteht sich selbstverständlich, daß jede beliebige Anzahl von Schaltkreisen oder Einrichtungen bezüglich ihrer Betriebsfähigkeit mittels einer Anordnung gemäß vorliegender Erfindung periodisch geprüft werden kann.

Die Auswahl des Schaltkreises bzw. der Einrichtung, welche zu überprüfen ist, wird durch den Hauptverteiler gesteuert. Der Hauptverteiler Io besteht beispielsweise im wesentlichen aus einem Drehschalter, der von Schaltstellung zu Schaltstellung durch einen Taktgeber nach Art einer Schaltuhr weitergeschaltet wird. Das Schließen eines Kontaktpaares des Schalters verbindet eine Gleichstromquelle (nicht dargestellt) mit einem der Ausgangsanschlüsse des HauptVerteilers Io. Das Gleichstrompotential gelangt für eine vorbestimmte Zeitperiode auf den betreffenden Ausgangsanschluß, so daß sich demgemäß Ausgangsimpulse relativ großer Pulsdauer ergeben, die serienweise an den Ausgangsanschlüssen des Hauptverteilers Io auftreten. Die Zeitperiode zwischen der Beendigung des Impulses auf einem der Hauptverteiler-Ausgangsanschlüsse und dem Beginn eines Impulses auf dem nächsten Hauptverteiler-Ausgangsanschluß wird ty-

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pischerweise ziemlich lang gewählt relativ zur Länge der Ausgangsimpulse selbst, die vom Hauptverteiler Io abgegeben werden.

Die Ausgangsimpulse vom Hauptverteiler Io gelangen auf ein ODER-Gatter 12 sowie zu einem Paar von UND-Gattern, die - wie unten noch näher zu erläutern ist - Einrichtungen für die Überprüfung der Schaltkreise bzw. umgebungsabhängigen Einrichtungen zugeordnet sind, welche vom Hauptverteiler aus gewählt werden. Diese UND-Gatter werden im Folgenden als Prüfkreis-UND-Gatter 14, 16, und 2o bezeichnet, sowie als Wahl-UND-Gatter 22, 24, und 28. Wenn demgemäß der Hauptverteiler durch Auftreten eines Gleichstrompotentials auf einem seiner Ausgangsanschlüsse anzeigt, daß ein bestimmter Schaltkreis oder eine bestimmte Einrichtung überprüft werden soll, um deren Betriebsbereitschaft festaustellen, so wird ein Paar von UND-Gattern in Verbindung mit einem Prüfkreis angesteuert.

Das ODER-Gatter 12 liefert ein Signal entsprechend dem Ausgangssignal an irgendeinem der Ausgangsanschlüsse des Hauptverteilers Io zu einem Impulsgenerator 3o. Der Impulsgenerator 3o kann ein monostabiler Multivibrator sein, der, ansprechend auf die Anstiegsflanke des Hauptverteilerausgangsimpulses, einen einzigen Ausgangsimpuls erzeugt, welcher eine relativ kurze Pulsdauer besitzt. Der Ausgangsimpuls vom Impulsgenerator 3° wird den "Kipp"-Eingangsanschlüssen der bistabilen MuItivibratoren bzw. Flip-Flops 32 und 3²S- zugeführt. Der Eingangs impuls am Flip-Flop 32 führt zum Auftreten von. Signalen am "Kipp"- und "Rückkipp"rrAusgangsanschluß dieses Multivibrators, welche Signale jeweils einen Zeitschaltkreis 36 sperren einen Zeitschaltkreis 38 erregen.

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Der Zeitschaltkreis ^6 umfaßt typischerweise einen freilaufenden Oszillator, der eine Folge von Impulsen an den "Rückkipp"-Eingang des Flip-Flops $h legt, falls er nicht gerade durch das Auftreten eines Signales richtiger Polarität am "Kipp"-Ausgangsanschluß des Flip-Flops 32 gesperrt ist. Daraus folgt, da£ die Erzeugung eines Impulses durch den Impulsgenerator 3o den Flip-Flop 34 umschaltet und dieser Multivibrator nicht rückgekippt wird, bis nicht dar Zeitschaltkreis 36 ausgelöst worden ist durch das Rückkippen des Flip-Flops 32. Das Umschalten des Flip-Flops 34 durch einen Ausgangsimpuls ion dem Impulsgenerator J5o führt zum Auftreten eines Signals am "Rückkipp"-Ausgangsanschluß dieses Multivibrators, welches Signal von gleicher Polarität ist wie das Signal, das am betreffenden Ausgangsarischluß des Hauptverteilers Io erscheint. Der "Rückkipp"-Ausgangsanschluß des Flip-Flops ~$k ist mit dem zweiten oder anderen Eingangsanschluß der Wahl-UND-Gatter 22, 24, 26 und 28 verbunden. Demgemäß wird das Wahl-UND-Gatter, das vorher mit einem Signal vom Hauptverteiler Io beaufschlagt worden war, geöffnet und legt ein Signal bzw. einen Spannungspegel an den entsprechenden der Prüfkreise 4o, 42, 44 oder 46. Die Funktion des Signals, das von dem Wahl-UND-Gattar abgegeben wird, und die Wirkungsweise der Prüfkreise wird unten näher beschrieben.

Der "Rückkipp"-Ausgangsanschluß des Flip-Flops ist außerdem mit einem Primär-Treiberkreis 48 verbunden, welcher im wesentlichen einen Verstärker umfaßt. Der Ausgang des Prirr.är-Treiberkreises 48 wird den Blenden-TJIID-Gattern 50, 52, 54 und 56 zugeführt. Die Blenden-UND-Gatter 5o, 52, 54 und 56 sind, falls es sich bei den zu überprüfenden Einrichtungen um tiltraviolettstrahlungsempfindliche Flarr.menabtaströhren handelt, mit elektro-

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magnetischen Blend^nbetätigungseinrichtungen verbunden, die dargestellt und beschrieben sind in der US-Patentanmeldung 6^3 923 vom 2~. Dezember I967. Am anderen Eingang der Blenden-UND-Gatter 5c, 52, 5^ und 56 liegt das Hauptverteilerausgangssignal, das die Wahlschaltkreise 58, 60, 62 und 64 durchlaufen hat.

Dia Ausgangsanschlüsse des Hauptverteilers Io sind jeweils verbunden mit dem Eingangsanschluß eines der Wahlschaltkreise 58, 60, 62 und 64. Wenn ein Ausgangssignal an einem der Hauptverteiler-Ausgangsanschlüsse er- ^j scheint, wird dieses Signal einem Wahlschaltkreis zugeführt, der in Verbindung steht mit der zu überprüfenden Einrichtung bzw. dem zu überprüfenden Schaltkreis. Das Hauptverteiler-Ausgangssignal gelangt über die Wahlschaltkreise zum zweiten Eingangsanschluß des entsprechenden Blenden-UND-Gatters. Demgemäß führt das Auftreten eines Ausgangssignals an einem der Hauptverteiler-Ausgangsanschlüsse zu der Erregung und zum Schließen einer Blenden vor der zu überprüfenden Einrichtung, wobei der Strom für die Erregung der Blendenspule geliefert wird von dem Primär-Treiberkreis 48 über das Blenden-UND-Gatter, das verbunden ist mit der jeweiligen Blendenspule, wobei das Blenden-UND-Gatter von dem Hauptverteiler-Ausgangssignal " angesteuert worden ist, nachdem dieses einen der Wahlschaltkreise durchlaufen hat. Die Blende bleibt für eine Zeitperiode geschlossen, die in einer noch zu beschreibenden Weise festgelegt ist, wobei die Blendenöffnung zusammenfällt mit dem Rückkippen des Flip-Flops 34.

Wie oben bereits erläutert, versagen ultraviolettstrahlungsempfindliche Detektoren gewöhnlich in dem "Gefahrmodus". Das heißt, wenn eine ultraviolettstrahlungsempfind-

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liehe Abtaströhre, die einem Flammendetektor zugeordnet ist, im Betrieb ausfällt, no erregt sich die Einrichtung selbst und erzeugt ein Ausgangssignal, das so aussieht, als sei eine Flamme vorhanden. Der Status bzw. die Betriebsbereitschaft eines r.olehen Detektors kann demgemäß dadurch überprüft werden, daß dia erzeugte Ausgangssignal während einer Zeit kontrolliert wird, während der die Flamme für den Detektor tatsächlich nicht sichtbar sein kann. Demgemäß ist es erforderlich, die entsprechendenPrüfkreice 4o, 42 , 44 oder 46 während derjenigen Zeitperiode zu erregen, während der die zugeordnete und vor der entsprochenden zu überprüfenden Einrichtung angeordnete Blende geschlossen ist. Da jedoch der Schaltkreis, welcher der zu überprüfenden Einrichtung selbst zugeordnet ist, typischerweise einen gesteuerten Silizium-Gleichrichter auf v/eist, v/elcher einen Kondensator auflädt, dem eine Zenerdiode parallelgeschaltet ist, damit sich eine konstante Ausgangsspannung ergibt, kann die Überprüfung nicht beginnen, solange nicht die Spannung auf den Kondensatorb'öl'igen genügend abgesunken ist, daß die Feststellung ermöglicht wird, ob die Einrichtung im Falle einer ultraviolettstrahlungsempfindlichen Abtaströhre fortwährend durchgeschaltet bleibt. Mit anderen Worten muß der Beginn der Überprüfung des Ausganges der einer ultraviolettstrahlungsempfindlichen Röhre zugeordneten Schaltung für eine genügend lange Zeitperiode verzögert werden, nachdem die Blende betätigt worden ist, damit die normalerweise konstante Schaltkreis-Ausgangsspannung auf einen niedrigeren Pegel absinken kann, wobei dieses Absinken der Spannung nicht stattfindet, falls die Abtaströhre defekt ist und weiter durchgeschaltet bleibt. Die Verzögerung für den Beginn der Überprüfung wird gesteuert durch den Zeitschaltkreis 58. Der Zeitschaltkreis 38 ist typischerweise ein Doppelbasis (unijunction)-Zeitschalt-

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kreis, der nach einer Verzögerung in eier Größenordnung von drei Sekunden einen einzigen Ausgangsimpuls abgibt, welcher den Prüfkreis-UND-Gattern 14, 16, l8 und 2o zugeführt wird sowie zurückgeführt wird zum "Rückkipp"-Anschluß des Flip-Flops 32. Das Anlegen des Ausgangsimpulses vom Zeitschaltkreis J>8 an d£s Prüfkreis-UND-Gatter, welches bereits durch ein Signal angesteuert worden ist, das am entsprechenden Ausgangsanschluß des Hauptverteilers Io auftritt, führt dazu, daß das entsprechende Prüfkreis-UND-Gatter ein Eingangssignal bzw. einen Spannungspegel vorbestimmter Dauer an dem zugeordneten Prüfkreis aus der Prüfkreisgruppe 4o, 42, 44 und 46 legt. An die Prüfschaltkreise ist außerdem das Auegangssignal von dem Schaltkreis bzw. der Einrichtung gelegt, die zu überprtfen ist, z.B. das Ausgangssignal von einem einer ultraviolettstrahlungsempfindlichen Abtaströhre zugeordneten Schaltkreis. Demgemäß erhält jeder der Prüfschaltkreise drei Eingangssignale gleicher Polarität. Wie später unter Bezugnahme auf die Fig. 2 noch zu erläutern ist, wird die entsprechende Alarmeinrichtung aus den Alarmeinrichtungen 66, 68, 7o und 72 erregt, falls der Pegel aller drei Eingangssignale an einem Prüfschaltkreis hoch ist. Falls jedoch der Pegel des Eingangssignals am Prüfschaltkreis von dem Abtaströhrenschaltkreis niedrig ist und damit anzeigt, daß die Abtaströhre nicht mehr durch geschaltet ist infolge des Schließens der zugeordneten Blen de, so wird die Alarmeinrichtung nicht erregt.

Wie oben bereits erwähnt, wird der einzelne Ausgangsimpuls vom Zeitschaltkreis 38, der eine bestimmte Zeit T, nach dem Schließen einer der Abtaströhrenblenden erzeugt wird, auch dem "Rückkipp"-Eingangsanschluß des Flip-Plops 52 zugeführt. Dieses Eingangssignal läßt den

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FliprFlop 3? zurückkippen, so daß das Erregungssignal am Eingang des Zeitschaltkreises 38 entfällt und der Zeitschaltkreis 36 wieder eingeschaltet wird. Nach einer Z;itperiode T_?, die langer ist als die Dauer des Ausgangsimpulseκ vom Zeitschaltkreis 38, beginnt der Zeitschaltkreis 36 Ausgangsimpulse zu erzeugen, und der erste dieser Ausgangs}mpulse veranläßt das Rückkippen des Flip-Flops 34, wenn er dem ^f'RUckkipp"-Eingang desselben zugeführt wird. Das Rückkippen des Flip-Flops 34 läJ3t das zweite Eingangssignal am offenen Wahl-UND-Gatter entfallen und gleichzeitig den Eingang am Primärtreiberkreis 48. Demgemäß öffnet sich die Blende zu diesem Zeitpunkt, die bis dahin geschlossen gewesen war. Da die Überprüfung der Betriebsbereitschaft der Abtaströhre, welche dieser Blende zugeordnet ist,während der Ausgangsimpulsdauer vom Zaitschaltkreis 38 stattgefunden hat, ist es erwünscht, daß die Blende zu diesem Zeitpunkt wieder geöffnet wird.

Wie nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 beschrieben wird, sind die Alarmeinrichtung 66, 68, 7o und 72 so aufgebaut, daß sie, wenn sie einmal anregt worden sind, selbsthaltend sind, so da3 die Anzeige eines Fehlers der überprüften Einrichtung selbst dann andauert, wenn die Eingangssignale an dem zugeordnet« Prüfpchaltkrels von den Prüfkreis- und Wahl-UND-Gattern bereits durch Beendigung des Ausgangsimpulses vom Zeitschaltkreis 38 und das Rückkippen des Flip-Flops 34 entfallen sind. Zugleich wird durch das Verriegeln der Alarmeinrichtung das Ausgangssignal der defekten Einrichtung bzw. des defekten Schaltkreises an Masse gelegt. Die defekte Einrichtung beeinflußt demgemäß nicht mehr den Betrieb oder die Anzeigen, welche von anderen Einrichtungen in einem

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Y: titrollsysten. stammen.

Bevor die Fig. 2 erläutert wird, kann also zusammenfassend gesagt werden, daß mit der Schaltungsanordnung nach Fig. 1. eine Anordnung geschaffen worden ist, mit der ein bestimmter gewünschtes Zustand einer zu überprüfenden Einrichtung präsentiert wird und daß nach einer vorbestimmten Zeitperiode - genügend groß, daß sich die zu überprüfende Einrichtung stabilisiert der Ausgang der Einrichtung bzw. des mit ihr verbundenen Schaltkreises überprüft wird. Falls der überprüfte Aus- j| gang anders ist als der,welcher dem künstlich erzeugten Zustand entsprechen würde, wird eine Fehlfunktionsanzeige hervorgerufen. Danach, und zwar nach dem Verstreichen einer weiteren Zeitperiode, werden die normalen Betriebsbedingungen wieder hergestellt, indem der künstliche oder T^stzustand wieder entfernt wird, wonach ein zweiter Schiitkreis oder eine zweite Einrichtung in gleicher Weise überprüft werden kann. Falls der Prüfschaltkreis eine Fehlfunktion anzeigt, und eine Alarmeinrichtung erregt, so bleibt die Alarmeinrichtung erregt, selbst dann, wenn die normalen Betriebsbedingungen wieder hergestellt sind, bis die Alarmeinrichtung ausgeschaltet wird und die defekte Einrichtung in dem System stillgelegt oder aus diesem entfernt wird. ™

In Fig. 2 sind schematisch die Prüf-, Wähl- und Alarmschaltkreise eines der Kanäle der Ausführungsform nach Fig. 2 dargestellt. Demgemäß sind beispielsweise für den obersten oder Kanal I das Prüfkreis-UND-Gatter, das Wähl-UND-Gatter 22, der Prüfkreis 4o und die Alarmeinrichtung bzw. der Alarnschaltkreis 66 gezeigt. Zusätzlich sind, allgemein mit 8o bezeichnet, der Wahlschaltkreis 58 und das Blenden-UND-Gatter 5o gezeigt.

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Das Wähl-UND-Gatter 22 ist ein bekanntes Dioden-UND-Gatter, bestehend aus den Eingangsdiode D₁ und Dp, die jeweils in Sperr-Richtung vorgespannt sind durch die Ausgangspegel von Flip-Flop J54 und Haupt vefct eil er lo. Das Sperren der Dioden D, und D₂ führt zum Durchschalten der seriengeschalteten Dioden D, und D₂. und damit zum Durchschalten des Transistors Q₁. Wenn der Transistor Q₁ leitend ist, ergibt sich ein Entladepfad gegen Masse für den Aurgang des Schaltkreises bzw. der Einrichtung, welche zu überprüfen sind. Demgemäß wird der Transistor C₁ während der Zeit, da ein Ausgangssignal am "Rückkipp¹¹-Ausgangsanschluß des Flip-Flops Jh erscheint, angesteuert und ein Signal entsprechend dem Ausgang des Schaltkreises bzw. der Einrichtung, welche zu überprüfen sind, wird über dem Widerstand P, erscheinen.

Der Prüf kreis >io umfaßt die Transistoren Q₂, Q-, und C₁, sowie die Zenerdiode ZD₁ . Diese Elemente wirken

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zusammen, um einen Pegeldetektor bekannten Typs zu schaffen. Im Betrieb ist der Pegeldetektor-Ausgangstransistor Qu entweder gesperrt oder durchgeschaltet, Je nach dem Spannungspegel, der an dem Eingangsanschluß 4l des PrUfschaltkreises erscneint. Bei einem bewährten AusfUhrungsbeispiel wurden die Schaltkreisparameter so gewählt, daß der Transistor Q₂, gesperrt wurde, wenn der Eingang vorn zu überprüfenden Schaltkreis genügend groß war, um ein Signal über dem Widerstand R. großer als Io V zu erzeugen. Wenn demgemäß der Transistor Q₂, nicht leitend ist während einer Zeit nach dem Schließen der Blende, welche der zu überprüfenden Einrichtung zugeordnet ist, welche Zeit genügend lang ist, daß die Ausgangsspannung der zu überprüfenden Einrichtung auf einen niedrigeren Pegel atasinkt (beispielsweise unter Io V), so ist der Sperrzustand des

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Transistors Q₂. als Anzeige für eine Fohlfunktion der zu überprüfenden Einrichtung geeignet.

Die Prüf-UND-Gatter, wie z.B. das Gitter 14 sind ebenfalls von an sich bekannter Bauart; sie benutzen ein Paar von normalerweise in Durchlaßrichtung vorgespannten Dioden, Dg und Dr₇-. Die Diode Dg wird in Sperr-Richtung vorgespannt durch den Pegel des "Prüf"-Impulses, welcher vom Zeltschaltkreis J>8 eine vorgegebene Z-.^it nach dem Schließen der Blende erzeugt wird, wenn es also wünschenswert ist, tatsächlich den Ausgang der zu überprüfenden ■ Einrichtung bzw. der zu überprüfenden Abtaströhre zu kontrollieren. Die Diode D₇ ist in Sperr-Richtung vorgespannt durch den Ausgangsspannungspegel vom Hauptverteiler lo. Wenn demgemäß der "Zeitschaltkrei-s 38 einen "Prüf"-Ausgangsimpuls erzeugt, wird das UND-Gatter 14 seinerseits ein Ausgangssignal erzeugen. Das Ausgangssignal vom UND-Gatter 1,4 erscheint als ein erhöhter Spannungspegel am Eingangsanschluß 6? des Alarmschaltkreises 66 und an der Kollektorelektrode des Pegeldetektor-Ausgangstransistors Q₂,. Dieser erhöhte Spannungspegel veranlaßt, falls er nicht durch den leitenden Transistor Q₂. gegen Masse abgeführt wird, die Erregung des Alarmsohaltkreises in einer noch zu besehrj^ebenden Welse. ™

Der Alarmschaltkreis umfaßt im einzelnen die seriengeschalteten Dioden D._o und D,,, die in Durchlaßrichtung vorgespannt sind durch das ungeklammerte Prüfsignal. Wenn demgemäß der Pegeldetektor-Ausgangstransistor Q₂, nicht leitend ist und damit einen hohen Pegel bzw. einen Fehlfunktionsausgang von der zu überprüfenden Einrichtung anzeigt, so wird der Prüf-UND-Gatter-Ausgangsspannungspegel an die Gatterelektrode eines gesteuerten Siliziumgleich-

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richters SCR-I angelegt. Der Ausgangsspannungspegel des Prüf-UND-Gatters ist genügend hoch, um den gesteuerten Siliziumgleichrichter durchzuschalten. Wenn dieser durchschaltet, wird ein Verriegelungsstron durch eine (nicht dargestellte) Spannungsquelle über die Fehlfunktionswarnlampe 86 und die Diode D.ρ geliefert. Wenn der gesteuerte Siliumgleichrichter SCR-I einmal durchgeschaltet hat, so ist er demgemä.3 selbsthaltend ausgebildet und bleibt im leitenden Zustand, bis er in einer noch zu beschreibenden Weise gelöscht wird. Ein der Lampe 86 parallelgeschalteter Widerstand R„ ist vorgesehen, so daß der gesteuerte Siliziumgleichrichter selbst dann einen Haltectrom erhält, falls die Lampe selbst ausfällt.

Es muß festgehalten werden, daß das Ausgangssignal

von der zu überprüfenden Einrichtung über die Diode D₁, AtJ O

an die K*tode des gesteuerten Siliziumgleichrichters SCR-I angekoppelt ist. Wenn demgemäß der gesteuerte Siliziumgleichrichter leitend wird, so wird das Ausgangssignal der zu überprüfenden Einrichtung über die Diode D., und den gesteuerten Siliziumgleichrichter SCR-I an Masse gelegt. Der Ausgang der zu überprüfenden Einrichtung wird damit unwirksam bezüglich anderer Elemente in dem System. Beispielsweise sind in einer Flammendetektoreinhüit typischer weise vier ultraviolettstrahlungsempfindliche Rohren vorgesehen. Die Ausgangssignale von den den vier Röhren zugeordneten Schaltkreisen werden addiert und ein Summensignal, welches dem Ausgang zweier leitender Röhren entspricht, gilt als Anzeige für das Vorhandensein einer Flamme. Falls eine defekte Röhre ermittelt wird,und der Ausgang ihres Schaltkreises an Masse gelegt wird, bleibt die Detektoreinheit immer noch wirksam, doch hat die besch'ädig-

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te Röhre nun keinen Einfluß mehr auf die Summierfunktion.

Zusammenfassend kann alro gesagt werden, daß, wenn einmal eine Fehlfunktion festgestellt worden ist, ein visueller Alarm zugeordnet der defekten Einrichtung erzeugt wird und die Alarmeinrichtung erregt bleibt, bis sie wohlüberlegt in einer noch zu boschreibenden Wise stillgelegt wird. Demgemäß kann über den Hauptverteiler Io der Zustand einer Mehrzahl von umgebungsbedingungsabhängigen Einrichtungen periodisch überprüft werden und eine zugeordnete Alarmeinrichtung ausgelöst und im ausgelösten Zustand erhalten werden, falls irgendeine der überprüften Einrichtungen sich als fehlerhaftierweisen sollte. Eine Bedienungsperson braucht nur periodisch die Alarmanzeigen /u kontrollieren, um sich über den Zustand ,ieder der zahlreichen Einrichtungen, welche überprüft werden, zu vergewissern.

Die Einrichtung für das Entriegeln des gesteuerten Siliziumgleichrichters 1 umfaSt einen unter Federvorspannung stehenden manuell betätigbaren Schalter S, sowie einen Impulsgenerator mit dem Transistor Q,- und einem RC-Netzwerk in dessen Basisschaltkreis. Das Schi je ßen des Schalters S. erzeugt einen Impuls, welcher den Transistor Q^ in den leitenden Zufetand vorspannt und damit für einen kurzen Augenblick die Kertrode des gesteuerten Siliziumgleichrichters \ an Kasse legt und damit den Gleichrichter löscht. Das Erlöschen des gesteuerten Siliziumgleichrichters SCR-I führt selbstverständlich auch zum Erlöschen der Lampe 86. Daraufhin kann eine weitere Überprüfung des Zustandes der der Warnlampe 86

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zugeordneten Einrichtung erfolgen, um Sewißheit darüber zu schaffen, daß wiederum eine Fehl funktionsanzeige erhalten wird.

Der Schaltkreis mit der Bezugsnümmer Bo urnfai3t den Wählschaltkreis 58 (Pig· 1)> welcher im wesentlichen eine in Durchlaßrichtung vorgespannte Diode Dq umfaßt. Die Diode Dn wird durch das Ausgangssignal des Hauptverteilers in Sperr-Richtung vorgespannt und erzeugt damit einen erhöhten Spannungspegel am Blenden-UND-Gatter 5o (Fig. 1).

φ Blenden-UND-Gatter 5° umfaßt eine zusätzliche Diode D_q und einen gesteuerten Zweiwege-Siliziumgleichrichter 82, der letztere ist zwischen ein Ende der Blendenspule 84 und Masse geschaltet. An das andere Ende der Blendenspule 84 ist das Ausgangssignal vom Primär-Treiberkreis 48 gelegt. Das Durchschalten des Bl end en-UIiD-G itters durch das Hauptverteiler-Ausgangssignal und den Ausgang des Primär-Treiberkreises 48 schließt einen Kreis durch die Blendenspule, so daß ein Strom durch die Blendenspule 84 fließt,und die Blende geschlossen wird. Die Blende wird wieder geöffnet durch das Erlöschen des gesteuerten Siliziumgleichrichters 82, das stattfindet, wenn der Ausgang des Primär-Treiberkreises 48 durch Rückkippen des

W Flip-Flops 34 entfällt.

Man erkennt, daß einige der in dem Ausführungsbeispiel verwendeten Bauelemente bzw. Baugruppen verschiedene Funktionen ausüben. Diese Funktionen könnten genauso von anderen Bauelementen oder Baugruppen wahrgenommen werden; zur Verdeutlichung sei hier auf die folgenden Beziehungen hingewiesen:

Die Lampe 86 mit der Diode-D. _? und dem gesteuerten Siliziumgleichrichter SCR-I bildet eine selbsthaltende

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Alanneinrichtung, die ein Teil der Anzeigeeinrichtung ist/. Diu Transistoren Q„ und G bilden eine Prüfeinrichtung als den Teil der Kontrolleinrichtung, der ein dem Ausgang der zu überprüfenden Einrichtung entsprechendes Prüfsignal abgibt, während die Dioden D. , D. , mit dem Transistor C₂, ηiii'iii Pegeldetektor zur Erzeugung f-inos Pegel^ignals bit do\, wenn das Ansprechen der zu überprüfenden Einrichtung sieh, in einen) Ja-Nein-Ausgang manifestiert .Das UND-G tter l-^!l· (bzw. 16, 18, 2o) /bildet zusammen mit dem Zeitschaltkreis >3 eine Abfrageeinrichtung zur Auslösung des Pegelvergleiehs,während hler'der gesteuerte Siliziumgleichrichter SCR-I als zusätzliche Aufgabe ein Steuersignal an die Anzeigeeinrichtung abgibt, entsprechend dem Ergebnis des PegelVergleichs.

Der Siliziumgleichrichter SCR-I dient aber aucn als Stillsetzeinrichtung für die zu überwachende Einrichtung, nämlich zusammen mit den Dioden D.p, D , wenn eine Fehlfunktion festgestellt wird.

Ganz allgemein gesagt, ist der 'Flip-Flop-Schaltkreis 3^ Teil eines Kommandoschaltkreises für dieBlendenbetätigungs einriehtung/ die ihrerseits das UND-Gatter 5o(bzw. 52, 54, 56) umfaßt. Zu dem Kommandoschaltkreis gehört aber auch eine Aus v/ah Ie.in richtung für die eine zu überprüfende Einrichtung aus einer Mehrzahl von gleichartigen Einrichtungen, hier in Form des Hauptverteilers lo. Ferner gehören dazu der Impulsgenerator 5o, der Flip-Flop-Schaltkreis- 32 und die zugeordneten Verbindungen zur Betätigung (Kippen, Rückkippen) der Flip-Flops,

Schließlich .kann dar Z'-itschaltkreis ρ6 auch als. Aufbltmdsoh'ilfckreis bezeichnet werden, .-,'eil ja von ihm

ORIGINAL

OfJi 8 09/013 S '

18)5637

der Befehl für die Rückkehr /um normalen Betrieb der :";u überprüfenden-Einrichtung korrmt.

Die genannten Punktionen, die zurr. Teil gleiche j ·£· ¹On ein- und demselben Bauelenvrr- wahrgenommen werden, können natürlich auch besonderen Bauelementen zugewiesen werden, falls dies erforderlich in.

Pateritamior'Ich-i -

. .·. BAD ORIGINAL

OÖ98O3/Ö23S

Claims

Pat ent an ε ρ r ü c h e

1. Anordnung zur Überprüfung einer auf bestimmte Ump-ebungsbedingungen ansprechenden Einrichtung bzw. einen ihr zugeordneten Schaltkreises, gekennzeichnet durch eine Simulierungseinrichtung (84, 5o, 48) für die Simulierung einer bestimmten Umgebungsbedingung für die zu überprüfende Einrichtung, eine Kontrolleinrichtung (4o) für die Kontrolle des Ansprechen? der zu überprüfenden Einricntung eine vorgegebene Zeitspanne nach der Simulierung und für die Erzeugung eines dem Ansprechen entsprechenden Ausgangssignals, eine Anseigeeinrichtung (66), die mit der Kontrolleinrichtung verbunden ist, für die Anzeige des Betriebszustandes der zu überprüfenden Einrichtung je nach dem Ausgangssignal der Kontrolleinrichtung, und eine Rückstelleinrichtung (36, 34, 22) für die Beendigung der Simulierung eine vorgegebene Zeitspanne nach der Kontrolle des Ansprechend der zu überprüfenden Einrichtung.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Simulierungseinrichtung eine Blendeneinrichtung (84) für die Abschirmung der zu überprüfenden Einrichtung gegen die normalen Umgebungsbedingungen während der Überprüfung umfaßt.

3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung eine auf das Ausgangssignel der Kontrolleinrichtung entsprechend einer Fehlfunktion ansprechende selbsthaltende Alarmeinrichtung (86; D,p, SCR-I)

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umfaßt, die auch nach Beendigung der Simulierung erregt bleibt.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtung eine mit der zu überprüfenden Einrichtung gekoppelte und während der Simulierung ansprechende Prüfeinrichtung (Q₂, Q,, Qj.) zur Erzeugung eines, dem Ansprechen der zu überprüfenden Einrichtung entsprechenden Prüfsignals, einen mit der Prüfeinrichtung gekoppelten Pegeldetektor (D_lo» D,,) für die Erzeu-

Ä gung eines, dem Ausgangspegel der zu überprüfenden Einrichtung entsprechenden Pegelsignals, eine Abfrageeinrichtung (14, 58) für die Erzeugung eines Abfragesignals eine vorgegebene Zeitspanne nach Beginn der Simulierung, und eine auf das Abfragesignal und das Pegelsignal ansprechende Steuereinrichtung (SCR-I) für die Erzeugung eines Steuersignals für die Anzeigeeinrichtung umfaßt·

5. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Stillsetzeinrichtung (SCR-I, Dp, D,^)» die mit der zu Überwachenden Einrichtung 'and der Anzeigeeinrichtung gekoppelt ist, für das Stillsetzen der zu überwachenden Einrichtung bei Feststellung von deren Fehlfunktion durch

P die Kontrolleinrichtung.

6. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Simulierungseinrichtung eine Blendenbetätigun^- einrichtung (50) und einen Kommandoschaltkreis (jj4) zur Erzeugung von Kommandosignalen für die auf diese ansprechende Blendenbetätigungseinrichtung umfaßt«

% Anordnung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfeinrichtung (Qg, Q-, Q^) auf die Kommandosignale ansprechend abgebildet 1st, daß das

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Pegelsignal je nach dem Ausgangspegel der zu überprüfenden Einrichtung entweder hoch oder niedrig ist, daß die Abfrageeinrichtung (38, l4) auf die Kommandosignale ansprechend ausgebildet ist zur Erzeugung eines Abfragesignals eine vorgegebene Zeitspanne nach einem Kommandosignal, und daß die Steuereinrichtung (SCR-I) für die Abgabe eines Steuersignals an die Anzeigeeinrichtung bei Vorliegen eines hohen, eine Pehlfiinktion der zu überprüfenden Einrichtung anzeigenden Pegelsignals ausgebildet ist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kommandoschaltkreis eine Auswahleinrichtung (lo) zur Erzeugung eines ersten, die Überprüfung einer bestimmten Einrichtung einleitenden Signals, einen mit der Auswahleinrichtung verbundenen und auf dessen Signale ansprechenden Impulsgenerator (Jo) zur Erzeugung von Schaltimpulsen, einen ersten,mit dem Impulsganerator verbundenen und von dessen Schaltimpulsen umschaltbaren Flip-Flop-Schaltkreis (34), einen zweiten, mit dem Impulsgenerator verbundenen und von dessen Schaltimpulsen umschalQaaren Plip-Flop-Schaltkreis (32), eine Verbindung von einem Ausgangsanschluß des ersten Flip-Flop-Schaltkreises zu der Prüfeinrichtung und der Blendenbetätigungseinrichtung (48, 50), eine Verbindung von einem ersten Ausgangsanschluß des zweiten Flip-Flop-Schaltkreises zu der Abfrageeinrichtung (l4, 32), eine Verbindung von einem zweiten Ausgangsanschluß des zweiten Flip-Flop-Schaltkrelses zu der Rückstelleinrichtung (36, 22), und eine Verbindung vom Ausgang (38) der Abfrageeinrichtung zum RÜekschalteingang des zweiten Flip-Flop-Schaltkreises uflfaßt.

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9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstelleinrichtung einen an den zweiten Ausgangsanschluß des zweiten Flip-Flop-Schaltkrelses angeschlossenen Aufblendschaltkreis (36) für die Erzeugung eines Aüfblendsignals eine vorbestimmte Zeitspanne ("£„) nach der Erzeugung des die Rücksohaltung des zweiten Flip-Flop-Schaltkreises bewirkenden Abfragesignals aufweist sowie eine Verbindung zum Anlegen· des Aufblendsignals an den Rückschalteingang des ersten Fllp-Plop-Schaltkreises (34) für die Rückschaltung desselben unter Entfallen des Kommandosignals an dessen erstem Ausgangsanschluß.

10. Anordnung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Stillsetzeinrichtung (SCR-I) für die zu .überprüfende Einrichtung zum Stillsetzen derselben bei erregter Alarmeinrichtung (86).

11. Anordnung nach Anspruch 3* 7 und lo, dadurch gekennzeichnet, daß die Alarmeinrichtung (86) mit dem Fegel detektor (Di_o» D.,) und der Prüfeinrichtung verbunden ist und auf das Prüfsignal ansprechend ausgebildet 1st·

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