PL212377B1 - Układ do pomiaru przemieszczeń obiektów, zwłaszcza znajdujących się i/lub działających pod napięciem powyżej 1000 V - Google Patents

Abstract

Układ zawiera cyfrowy przetwornik obrotowo-kątowy przemieszczeń łączony mechanicznie z badanym obiektem i co najmniej jeden cyfrowy przetwornik obrotowo-impulsowy przemieszczeń (PI1, PI2, PI3 PI4) również łączony mechanicznie z badanym obiektem. Każdy cyfrowy przetwornik obrotowo-impulsowy przemieszczeń (PI1, PI2, PI3, PI4) jest połączony poprzez przyporządkowany mu konwerter (K1, K2, K3, K4) i również przyporządkowany mu licznik binarny (L1, L2, L3, L4) z jednym wejściem procesora (P), który jest połączony z pamięcią zewnętrzną (PZ). Cyfrowy przetwornik obrotowo-kątowy przemieszczeń (PK) jest połączony bezpośrednio z drugim wejściem procesora (P). Natomiast wyjście procesora (P) jest połączone z komputerem (PC) zarządzającym niezależnymi sekwencjami pracy procesora (P). Procesor (P) jest połączony z komputerem (PC) światłowodem (S).

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiaru przemieszczeń obiektów, zwłaszcza znajdujących się i/lub działających pod napięciem powyżej 1000 V. Znajduje on zastosowanie głównie w kolejnictwie, podczas terenowych badań, do pomiaru przemieszczeń ślizgaczy i ram odbieraków prądu pojazdów trakcyjnych.

Znany jest układ do pomiaru przemieszczeń ślizgacza i ramy odbieraka prądu pojazdu trakcyjnego podczas współpracy z siecią jezdną, zawierający trzy analogowe przetworniki przemieszczeń w postaci potencjometrów, z których każdy jest połączony poprzez przyporządkowany mu wzmacniacz różnicowy i również przyporządkowany mu przetwornik napięcia na częstotliwość z jednym z wejść koncentratora procesorowego. Znany układ zawiera także cyfrowy przetwornik obrotowokątowy przemieszczeń, który jest połączony bezpośrednio z innym wejściem koncentratora procesorowego. Natomiast wyjście koncentratora procesorowego jest połączone za pomocą przewodów elektrycznych i elementów optoelektronicznych z komputerem. W czasie pomiaru analogowe przetworniki przemieszczeń w postaci potencjometrów są połączone mechanicznie ze ślizgaczem, a cyfrowy przetwornik obrotowo-kątowy przemieszczeń jest połączony mechanicznie z ramą odbieraka prądu pojazdu trakcyjnego. W znanym układzie istnieje potrzeba ciągłej, niezakłóconej łączności pomiędzy koncentratorem procesorowym i komputerem, wynikającej z organizacji pomiaru. Przez to układ jest narażony na zakłócenia pochodzące od fal elektromagnetycznych wytwarzanych przez prąd o zmiennej wartości natężenia, przepływający w sieci jezdnej, i łuk elektryczny powstający pomiędzy odbierakiem prądu a siecią jezdną. Z kolei znaczna grubość drutu, którym są nawinięte analogowe przetworniki potencjometryczne przemieszczeń, stanowi przyczynę występujących błędów pomiarowych.

Układ według wynalazku, zawierający cyfrowy przetwornik obrotowo-kątowy przemieszczeń łączony mechanicznie z badanym obiektem i co najmniej jeden inny przetwornik przemieszczeń również łączony mechanicznie z badanym obiektem oraz komputer, charakteryzuje się tym, że innym przetwornikiem przemieszczeń jest cyfrowy przetwornik obrotowo-impulsowy przemieszczeń połączony poprzez przyporządkowany mu konwerter i również przyporządkowany mu licznik binarny z jednym wejściem procesora, który jest połączony z pamięcią zewnętrzną, a cyfrowy przetwornik obrotowo-kątowy przemieszczeń jest połączony bezpośrednio z drugim wejściem procesora, natomiast wyjście procesora jest połączone z komputerem zarządzającym niezależnymi sekwencjami pracy procesora. Procesor jest połączony z komputerem światłowodem.

Zaletą układu według wynalazku jest to, że jego część nadzorowana przez procesor, która może znajdować się i/lub działać pod napięciem powyżej 1000 V, po rozpoczęciu działania pracuje autonomicznie do momentu zapełnienia pamięci zewnętrznej bądź otrzymania z komputera polecenia zakończenia pracy. Zaletą jest również zastosowanie cyfrowych przetworników obrotowo-impulsowych przemieszczeń, które mają większą rozdzielczość i są bardziej odporne na zakłócenia niż analogowe przetworniki przemieszczeń. Z kolei użycie liczników binarnych kilkakrotnie zwiększa rozdzielczość wyników pomiaru. Układ według wynalazku, dzięki zastosowaniu cyfrowych przetworników obrotowo-impulsowych przemieszczeń, ma większą niezawodność działania i zapewnia mniejszy błąd pomiarowy. Użycie światłowodu do połączenia procesora z komputerem zapewnia izolację części układu według wynalazku, która może znajdować się i/lub działać pod napięciem powyżej 1000 V, od niskiego potencjału.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku pokazującym schemat blokowy układu według wynalazku, zastosowanego w badaniach poligonowych odbieraków prądu pojazdów trakcyjnych.

Układ według wynalazku zawiera cztery cyfrowe przetworniki obrotowo-impulsowe przemieszczeń PI1, PI2, PI3 i PI4, rejestrujące przemieszczenia ślizgacza odbieraka prądu, i jeden cyfrowy przetwornik obrotowo-kątowy przemieszczeń PK, rejestrujący przemieszczenia ramy odbieraka prądu pojazdu trakcyjnego. Każdy cyfrowy przetwornik obrotowo-impulsowy przemieszczeń PI1, PI2, PI3, PI4 jest połączony poprzez przyporządkowany mu konwerter K1, K2, K3, K4 i również przyporządkowany mu licznik binarny L1, L2, L3, L4 z jednym wejściem procesora P. Natomiast cyfrowy przetwornik obrotowo-kątowy przemieszczeń PK jest połączony bezpośrednio z drugim wejściem procesora P. Procesor P jest połączony z pamięcią zewnętrzną PZ. Wyjście procesora P jest połączone z komputerem PC zarządzającym niezależnymi sekwencjami pracy procesora P. Procesor P jest połączony z komputerem PC światłowodem S. W czasie pomiaru cyfrowe przetworniki obrotowo-impulsowe przemieszczeń PI1, PI2, PI3 i PI4 są połączone mechanicznie ze ślizgaczem, a cyfrowy przetwornik

PL 212 377 B1 obrotowo-kątowy przemieszczeń PK jest połączony mechanicznie z ramą odbieraka prądu pojazdu trakcyjnego.

Sygnał sterujący rozpoczęcia pracy układu według wynalazku jest wysyłany z komputera PC. Układ według wynalazku działa na zasadzie zbierania informacji przekazywanych przez cyfrowe przetworniki obrotowo-impulsowe przemieszczeń PI1, PI2, PI3 i PI4 oraz cyfrowy przetwornik obrotowo-kątowy przemieszczeń PK i zapisywania ich w pamięci zewnętrznej PZ przez procesor P. Każdy sygnał pomiarowy z przetwornika obrotowo-impulsowego przemieszczeń PI1, PI2, PI3, PI4 jest formowany w konwerterze K1, K2, K3, K4 na sygnał standardowy i po zliczeniu w liczniku binarnym L1, L2, L3, L4 oraz dodaniu sygnału pomiarowego z cyfrowego przetwornika obrotowo-kątowego przemieszczeń PK jest zapisywany sekwencyjnie w pamięci zewnętrznej PZ. Działanie liczników binarnych L1, L2, L3 i L4 zwiększa kilkakrotnie rozdzielczość cyfrowych przetworników obrotowo-impulsowych przemieszczeń PI1, PI2, PI3 i PI4. Po rozpoczęciu działania układu według wynalazku jego część nadzorowana przez procesor P, która znajduje się i działa pod napięciem 3000 V, pracuje autonomicznie do momentu zapełnienia pamięci zewnętrznej PZ lub otrzymania sygnału sterującego zakończenia pracy, wysyłanego z komputera PC. Po zakończeniu pomiaru przemieszczeń wszystkie dane są przesyłane za pośrednictwem światłowodu S do komputera PC i zapisywane na jego twardym dysku. Światłowód S jest elementem izolującym część układu według wynalazku, która znajduje się i działa pod napięciem 3000 V, od niskiego potencjału. Przeliczenia danych pomiarowych dokonuje program w komputerze PC.

Claims (2)

1. Układ do pomiaru przemieszczeń obiektów, zwłaszcza znajdujących się i/lub działających pod napięciem powyżej 1000 V, zawierający cyfrowy przetwornik obrotowo-kątowy przemieszczeń łączony mechanicznie z badanym obiektem i co najmniej jeden inny przetwornik przemieszczeń również łączony mechanicznie z badanym obiektem oraz komputer, znamienny tym, że innym przetwornikiem przemieszczeń jest cyfrowy przetwornik obrotowo-impulsowy przemieszczeń (PI1, PI2, PI3, PI4) połączony poprzez przyporządkowany mu konwerter (K1, K2, K3, K4) i również przyporządkowany mu licznik binarny (L1, L2, L3, L4) z jednym wejściem procesora (P), który jest połączony z pamięcią zewnętrzną (PZ), a cyfrowy przetwornik obrotowo-kątowy przemieszczeń (PK) jest połączony bezpośrednio z drugim wejściem procesora (P), natomiast wyjście procesora (P) jest połączone z komputerem (PC) zarządzającym niezależnymi sekwencjami pracy procesora (P).

2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że procesor (P) jest połączony z komputerem (PC) światłowodem (S).