RU2762300C1

RU2762300C1 - Method for control of defective insulation of winding wires

Info

Publication number: RU2762300C1
Application number: RU2021105795A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Васильевич Смирнов
Priority date: 2021-03-09
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2021-12-17

Abstract

FIELD: measurement and control equipment.

SUBSTANCE: invention relates to electrical testing technology and can be used to control the quality of insulation of wires in the process of manufacturing windings of electrical products from them. Essence: speed pulses are continuously generated, a defect pulse is formed when a defective section of wire insulation passes through a defect sensor, the number of pulses is calculated, the number of which determines the number of input defects on the insulation, the number of speed pulses is calculated during each formed defect pulse and the extent of each defect is determined. The defect sensor is made in the form of a contact electrode, which is installed at the input of the wire to the winding machine and connected to the body of the winding machine through a resistor R_p. The output of the defect sensor is connected to the computer input with a trained neural network, the output of which is connected to a router that sends signals to the inputs of the pulse generators of input and technological defects. The wire core at one end of the coil of the winding wire is connected to the output of the stabilized current source I₀. In the process of winding the coils, the voltage at the resistor and at the output of the current stabilizer is continuously monitored. Before the control, the counters of the number and extent of defects are calibrated using an artificially inflicted defect and a neural network. Next, the insulation of the wire is monitored during the winding of the coils using a trained neural network. The neural network generates a control pulse, which is transmitted through the router to the input of the pulse generator of input defects or the pulse generator of technological defects.

EFFECT: ability to carry out selective control of input and technological defects.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано, например, при контроле дефектности изоляции обмоточных проводов.The invention relates to instrumentation and can be used, for example, when monitoring the defectiveness of the insulation of winding wires.

Известен способ контроля дефектности изоляции проводов, описанный в [1]. В соответствии с этим способом целостность изоляции выражается числом точечных повреждений на проводе определенной длины, зафиксированных с помощью электрического испытательного устройства.A known method for monitoring the defectiveness of the insulation of wires, described in [1]. According to this method, the integrity of the insulation is expressed in terms of the number of point faults on a wire of a certain length, recorded with an electrical tester.

Образец провода длиной (30 ± 1) м протягивают со скоростью (275 ± 25) мм/с между двумя фетровыми пластинами, погруженными в электролитический раствор сернокислого натрия Na₂SO₄ в воде (концентрация 30 г/л). При этом между жилой провода и раствором, соединенными в электрическую цепь, прикладывают испытательное напряжение постоянного тока (50 ± 3) В при разомкнутой цепи. Усилие, прикладываемое к проводу, должно быть не более 0,03 Н. Точечные повреждения фиксируют соответствующим реле со счетчиком. Счетчик должен срабатывать при сопротивлении изоляции провода менее 10 кОм в течение не менее 0,04 с. Счетчик не должен срабатывать при сопротивлении 15 кОм и более. Цепь для определения повреждений должна работать со скоростью срабатывания (5 ± 1) мс, обеспечивая регистрацию с частотой (500 ± 25) повреждений в минуту при протягивании провода без изоляции. Контроль по указанному способу осуществляют на отрезках провода длиной 30 м, отрезанных от конца провода катушек, выбранных выборочно из партии однотипных катушек. Проводят одно испытание. Фиксируют число точечных повреждений на длине провода 30 м. Если количество точечных повреждений превышает некоторую допустимую для данного типа провода величину, то партию катушек, из которых выбраны испытательные отрезки проводов, отбраковывают.A wire sample with a length of (30 ± 1) m is pulled at a speed of (275 ± 25) mm / s between two felt plates immersed in an electrolytic solution of sodium sulfate Na ₂ SO ₄ in water (concentration 30 g / l). In this case, a test voltage of direct current (50 ± 3) V with an open circuit is applied between the core wire and the solution connected in an electric circuit. The force applied to the wire should be no more than 0.03 N. Point damage is recorded by a corresponding relay with a counter. The meter should be triggered when the wire insulation resistance is less than 10 kOhm for at least 0.04 s. The counter should not work with a resistance of 15 kOhm or more. The fault detection circuit shall operate at an actuation speed of (5 ± 1) ms, providing registration at a frequency of (500 ± 25) faults per minute when pulling the wire without insulation. The control according to the specified method is carried out on segments of wire 30 m long, cut off from the end of the wire of coils, selected selectively from a batch of coils of the same type. One test is performed. The number of point faults on a wire length of 30 m is recorded. If the number of point faults exceeds a certain value permissible for a given type of wire, then the batch of coils from which the test sections of wires are selected are rejected.

Недостаток указанного способа заключается в том, что его применяют выборочно, для отрезка проводов, отрезанных от произвольно выбранных из партии катушек провода. Это приводит к тому, что основная часть провода в каждой контролируемой катушке остается не проконтролированной, не проконтролированными оказываются и остальные катушки партии, которые не попали под выборочный контроль, что снижает достоверность контроля. Кроме того, для реализации способа необходимо, чтобы контролируемый отрезок провода протягивался под датчиком точечных повреждений с постоянной относительно низкой (275 ± 25) мм/с скоростью провода. Это снижает точность и производительность контроля. Выбранный датчик точечных повреждений обладает низкой чувствительностью, поэтому указанный способ применяют только для проводов жилой номинальным диаметром до 0,050 мм включительно, имеющих тонкую толщину эмальизоляции. Между тем, как показывает практика, дефекты имеются и на проводах с большим диаметром, где указанный способ не применим. Это ограничивает сферу применения способа. Кроме того, способ является весьма затратным, так как уходят в отходы не только 30 метровые отрезки провода, но и все отбракованные катушки партии, которые не вписываются в диапазон допустимых значений количества точечных повреждений в эмальизоляции проводов. The disadvantage of this method is that it is used selectively, for a piece of wires cut from randomly selected wire coils from a batch. This leads to the fact that the main part of the wire in each controlled coil remains uncontrolled, the rest of the batch coils that did not fall under selective control are also uncontrolled, which reduces the reliability of control. In addition, for the implementation of the method, it is necessary that the controlled piece of wire is pulled under the point damage sensor with a constant relatively low (275 ± 25) mm / s wire speed. This reduces the accuracy and performance of the inspection. The selected point damage sensor has low sensitivity; therefore, this method is used only for wires with a nominal diameter of up to 0.050 mm, inclusive, with a thin thickness of enamel insulation. Meanwhile, as practice shows, there are defects on wires with a large diameter, where this method is not applicable. This limits the scope of the method. In addition, the method is very costly, since not only 30 meter lengths of wire are wasted, but all rejected coils of the batch, which do not fit into the range of permissible values of the number of point damage in the enamel insulation of wires.

Известен способ контроля дефектности изоляции проводов, по которому провод протягивают через датчик-электрод, на который относительно жилы провода подается высокое напряжение [2]. В момент прохождения дефекта в эмалевой изоляции через датчик-электрод зажигается коронный разряд и с него путем интегрирования импульсов разряда с постоянной времени интегрирования формируется импульс дефекта, который регистрируется в счетчике. Качество изоляции оценивают по количеству зарегистрированных импульсов в счетчике, считая, что их количество равно количеству дефектных участков изоляции провода.There is a known method for monitoring defectiveness of wire insulation, through which the wire is pulled through a sensor-electrode, to which a high voltage is applied relative to the wire core [2]. At the moment of passage of a defect in enamel insulation through the sensor-electrode, a corona discharge is ignited and from it, by integrating the discharge pulses with an integration time constant, a defect pulse is formed, which is recorded in the counter. The insulation quality is assessed by the number of registered impulses in the meter, assuming that their number is equal to the number of defective sections of the wire insulation.

Недостатком этого способа является низкая точность контроля дефектности, обусловленная особенностями коронного разряда в датчике-электроде. Эти особенности заключаются в том, что ток коронного разряда имеет импульсную форму, и под влиянием различных факторов (поперечные колебания провода, изменение окружающей среды, наличие загрязнения на проводе и т.п.) в моменты подхода дефекта к датчику-электроду и выхода из него разряд может погасать на некоторое время.The disadvantage of this method is the low accuracy of defectiveness control, due to the peculiarities of the corona discharge in the sensor-electrode. These features are that the corona discharge current has a pulsed form, and under the influence of various factors (transverse vibrations of the wire, changes in the environment, the presence of contamination on the wire, etc.) at the moments when the defect approaches the sensor-electrode and leaves it the discharge can go out for a while.

В упомянутом способе, для нормирования импульса дефекта интегрируются импульсы коронного разряда с постоянной времени интегрирования. Это приводит к тому, что на низких скоростях движения провода при подходе дефекта к датчику - электроду и выходе из него времена погасания коронного разряда могут превысить время интегрирования, в результате чего один дефект может быть зарегистрирован как два, три и более дефектов. In the above method, corona discharge pulses with an integration time constant are integrated to normalize the defect pulse. This leads to the fact that at low speeds of the wire movement when a defect approaches the sensor - electrode and leaves it, the extinction times of the corona discharge can exceed the integration time, as a result of which one defect can be registered as two, three or more defects.

На высоких скоростях провода за время интегрирования через датчик-электрод пройдет значительный отрезок провода. Если на данном отрезке провода имеются дефекты, то они не будут зарегистрированы. Кроме того, если на проводе имеется N дефектов и время на прохождения участков провода между соседними дефектами меньше времени интегрирования, то эти N дефектов будут зарегистрированы как один дефект.At high wire speeds, a significant length of wire will pass through the sensor-electrode during the integration time. If there are defects on this section of the wire, they will not be registered. In addition, if there are N defects on the wire and the time it takes for the wire sections to pass between adjacent defects is less than the integration time, then these N defects will be registered as one defect.

Известен способ контроля дефектности изоляции провода, согласно которому протягивают контролируемый провод через датчик-электрод, подают на него высокое напряжение до возникновения коронного разряда, измеряют частоту импульсов тока коронного разряда [3].There is a method for monitoring defectiveness of wire insulation, according to which a controlled wire is pulled through a sensor-electrode, a high voltage is applied to it until a corona discharge occurs, the frequency of corona discharge current pulses is measured [3].

Однако в известном техническом решении имеют место недостатки: не учтено влияние зоны нестабильности коронного разряда, что приводит к тому, что с двух одинаковых дефектов на поверхности контролируемого провода будет зарегистрировано различное число импульсов коронного разряда, а также то, что при изменении скорости движения провода число импульсов коронного разряда с двух идентичных дефектов в эмальизоляции изменяется еще в более широком диапазоне. However, the known technical solution has drawbacks: the influence of the instability zone of the corona discharge is not taken into account, which leads to the fact that from two identical defects on the surface of the controlled wire, a different number of corona discharge pulses will be recorded, as well as the fact that when the speed of the wire changes, the number corona discharge pulses from two identical defects in the enamel insulation varies in an even wider range.

Эти причины не позволяют произвести количественную оценку наличия микротрещин (дефектов) на проводе, а дают лишь некоторую ориентировочную качественную оценку состояния провода, что значительно снижает точность и достоверность контроля известно. Для того чтобы повысить достоверность, точность и оптимальность метрологических характеристик измерителей дефектности изоляции обмоточных проводов необходимо производить калибровку и поверку измерителей дефектности.These reasons do not allow for a quantitative assessment of the presence of microcracks (defects) on the wire, but give only some approximate qualitative assessment of the state of the wire, which significantly reduces the accuracy and reliability of control is known. In order to increase the reliability, accuracy and optimality of the metrological characteristics of the meters of defectiveness of the insulation of winding wires, it is necessary to calibrate and verify the meters of defectiveness.

Наиболее близким к заявляемому является способ контроля дефектности изоляции провода, описанный в [4].Closest to the claimed is the method for monitoring the defectiveness of wire insulation, described in [4].

Способ-прототип заключается в подаче высокого напряжения на датчик дефектов, и в формировании импульсов дефектов, длительность T_i которых определяется временем горения разряда между жилой провода и электродами датчика дефектов при прохождении дефектного участка изоляции провода в активной зоне датчика дефектов, в процессе контроля непрерывно генерируют импульсы, частоту следования которых изменяют прямо пропорционально скорости движения провода, при этом воздушное пространство в области датчика дефектов непрерывно облучают ультрафиолетовым излучением, причем датчик дефектов перед контролем предварительно калибруют, для чего на бездефектном участке изоляции провода наносят искусственный точечный дефект в виде прокола до токопроводящей жилы провода, после чего указанный участок провода многократно протягивают через датчик дефектов и при каждом последующем протягивании напряжение на датчике повышают по сравнению с предыдущим протягиванием, эту процедуру осуществляют до тех пор пока при прохождении дефектного участка провода в зоне датчика дефектов не загорится коронный разряд, при зажигании которого формируют импульс дефекта, длительностью t _c, и подсчитывают количество импульсов скорости k сгенерированных за время t _c, после чего напряжение U _p, при котором зажигается упомянутый коронный разряд принимают за рабочее напряжение, и контроль изоляции проводов осуществляют при упомянутой величине напряжения на датчике, причём при прохождении каждого дефектного участка изоляции через датчик дефектов, формируют импульс дефекта длительностью t _i и подсчитывают количество n _i сгенерированных импульсов скорости за упомянутое время t _i, и протяженность l _i каждого дефекта определяют по формуле l _i = l _э (n _i - k), где l _э - протяженность элементарного отрезка провода прошедшего через датчик дефектов за время одного сгенерированного импульса скорости.The prototype method consists in supplying a high voltage to the sensor of defects, and in the formation of impulses of defects, the duration of T _{i of} which is determined by the burning time of the discharge between the core wire and the electrodes of the sensor of defects when passing the defective section of the insulation of the wire in the active zone of the sensor of defects, in the process of monitoring continuously generate pulses, the repetition rate of which is changed in direct proportion to the speed of the wire, while the air space in the area of the defect sensor is continuously irradiated with ultraviolet radiation, and the defect sensor is pre-calibrated before testing, for which an artificial point defect is applied in the defect-free section of the wire insulation in the form of a puncture to the conductive core wires, after which the specified section of the wire is repeatedly pulled through the defect sensor and with each subsequent pulling the voltage on the sensor increases in comparison with the previous pulling, this procedure is carried out until at p When the defective section of the wire passes in the zone of the defect sensor, a corona discharge will not ignite, upon ignition of which a defect pulse of duration t _{c is} generated, and the number of speed pulses k generated during the time t _{c is} counted, after which the voltage U _p at which the said corona discharge is ignited is taken as operating voltage and the control wire insulation is carried out at said magnitude of the voltage on the sensor, with the passage of each defective portion isolation through the sensor defect, the impulse defect duration t _i and the number n _i of the generated pulse rate for said time t _i, and the length l _i of each defect is determined by the formula l _i = l _e (n _i - k), where l _e is the length of an elementary piece of wire passed through the sensor of defects during one generated speed pulse.

Недостатком способа-прототипа является невозможность осуществления селективного контроля входных дефектов и дефектов, вносимых в изоляцию провода элементами оборудования при изготовлении из него обмоток.The disadvantage of the prototype method is the impossibility of performing selective control of input defects and defects introduced into the wire insulation by equipment elements during the manufacture of windings from it.

Техническая задача, поставленная в рамках данного изобретения, заключается в создании возможности селективного контроля дефектов.The technical problem posed within the framework of this invention is to create the possibility of selective control of defects.

Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в способе контроля дефектности изоляции обмоточных проводов, при котором непрерывно генерируют импульсы скорости, частоту которых изменяют пропорционально скорости провода, формируют импульс дефекта при прохождении каждого дефектного участка изоляции провода через датчик дефектов, длительность которого равняется времени прохождения дефектным участком через упомянутый датчик, подсчитывают количество сформированных после прохождения дефектными участками изоляции провода через датчик дефектов импульсов, по количеству которых определяют число входных дефектов на изоляции провода, подсчитывают количество импульсов скорости за время каждого сформированного импульса дефекта, и по результатам контроля определяют протяженности каждого дефекта, датчик дефектов выполняют в виде контактного электрода, который устанавливают на входе провода в намоточный станок и соединяют с корпусом намоточного станка через резистор R_р, а выход датчика дефектов соединяют с входом в компьютер с обученной нейронной сетью, выход которой подключают к маршрутизатору, подающему сигналы на входы формирователей импульсов входных и технологических дефектов, за единицу измерения протяженности принимают путь 1_эк, который проходит любая точка движущегося провода за один импульс скорости, при этом подсоединяют жилу провода на одном из концов катушки намоточного провода к выходу источника стабилизированного тока I₀, и в процессе намотки обмоток непрерывно контролируют напряжение на упомянутом резисторе и на выходе стабилизатора тока, причем предварительно перед контролем осуществляют калибровку счетчиков количества и протяженности дефектов, для этого на изоляции провода искусственно наносят один протяженный дефектов, измеряют его протяженность l_ид, и протягивают провод с нанесенным на него искусственным дефектом через контактный датчик дефектов и элементы намоточного оборудования, при прохождении искусственного дефектного участка изоляции через датчик дефектов регистрируют и передают в компьютер с обученной нейронной сетью момент времени t_1ид возникновения падения напряжения на резисторе, и на выходе стабилизатора тока, и момент времени t_2ид окончания падения напряжения на резисторе и стабилизаторе тока, где эти величины запоминаются, помимо этого с момента времени t_1ид подсчитывают и запоминают в нейронной сети количество m_1ид импульсов скорости за время прохождения упомянутого дефекта через датчик дефектов, которое равно времени t_ид=t_2ид-t_1ид падения напряжения на резисторе, и количество N импульсов скорости до момента времени t_3ид вторичного возникновения импульсного падения напряжения на выходе стабилизатора тока, измеряют продолжительность времени падения напряжения на выходе стабилизатора тока с момента начала падения напряжения t_3ид до момента t_4ид окончания падения, длительность которого t_2ид=t_4ид-t_3ид равняется времени падения напряжения на выходе стабилизатора тока, и подсчитывают количество m_2ид импульсов скорости при прохождении упомянутого, нанесенного на изоляцию провода дефекта через элементы намоточного оборудования, затем после проведения упомянутых действий, осуществляют калибровку счетчиков, для чего в счетчик протяженности входных дефектов, при подсчете импульсов n_i скорости во время регистрации протяженности каждого входного дефекта вносят поправку, и величину протяженности l_i каждого i-го входного дефекта определяют по формуле l_i = l_э [n_i - (m_1ид - l_ид/l_эк)], и также вносят поправку в счетчик протяженности дефектов, вносимых оборудованием, и величину протяженности l_j каждого j-го, вносимого оборудованием, определяют по формуле l_j = l_э [n_j - (m_2ид - l_ид/l_эк)], после калибровки производят контроль изоляции провода в процессе намотки обмоток электротехнических изделий, и при прохождении любого входного дефекта изоляции через датчик дефектов, измеряют момент времени t_i1вх падения напряжения на резисторе и момент времени t_i1c падения напряжения на выходе стабилизатора тока, подают эти значения на вход нейронной сети, в которой эти моменты сравнивают между собой, и при равенстве этих значений t_i1вх = t_i1c нейронная сеть вырабатывает управляющий импульс, который через маршрутизатор нейронной сети передает на вход формирователя импульсов входных дефектов, который формируют импульс дефекта, длительность которого t_iвх равняется времени t_iвх=t_i2вх-t_i1вх прохождения дефектного участка через датчик дефектов, причем подают сформированный в формирователе импульс входного дефекта только на вход счетчика количества и на вход счетчика протяженности входных дефектов, в которых подсчитывают количество и протяженность входных дефектов, при этом на выход формирователя импульсов технологических дефектов никакого сигнала из маршрутизатора нейронной сети не поступает, и счетчики количества и протяженности технологических дефектов упомянутый входной дефект не регистрируют, после прохождения любого входного дефекта с момента времени t_i1вх начинают подсчет импульсов N₁ скорости до момента последующего падения напряжения на выходе источника стабилизированного напряжения, подсчитанное число импульсов N₁ скорости поступает в нейронную сеть и сравнивается с количеством импульсов N, подсчитанных при калибровке устройства, при этом если N=N_1, нейронная сеть никаких управляющих сигналов не вырабатывает, и счетчики параметров входных и технологических дефектов ни какого счета не производят, если же N₁

N, то маршрутизатор нейронной сети выдает управляющий сигнал на формирователь импульсов технологических дефектов и с его выхода поступает импульсный сигнал, длительность которого равняется времени падения напряжения на выходе стабилизатора тока, на входы счетчиков количества и протяженности технологических дефектов, в которых осуществляется подсчет количества технологических дефектов и их протяженность.The solution to this technical problem is achieved by the fact that in the method of monitoring the defectiveness of the insulation of winding wires, in which the speed pulses are continuously generated, the frequency of which is changed in proportion to the speed of the wire, a defect pulse is generated when each defective section of the wire insulation passes through the defect sensor, the duration of which is equal to the transit time of the defective section through the said sensor, the number of impulses formed after the defective sections of the wire insulation passes through the sensor are counted, by the number of which the number of input defects on the wire insulation is determined, the number of speed pulses during each formed impulse of the defect is counted, and the length of each defect is determined based on the control results, the defect sensor is made in the form of a contact electrode, which is installed at the wire input to the winding machine and connected to the winding machine body through a resistor R _p , and the sensor output defects are connected to the input to a computer with a trained neural network, the output of which is connected to a router that supplies signals to the inputs of the pulse shapers of input and technological defects, the path 1 _{eq is} taken as a unit of length measurement, which is taken by any point of the moving wire in one speed pulse, while connect the wire core at one of the ends of the coil of the winding wire to the output of the stabilized current source I ₀ , and in the process of winding the windings, the voltage across the said resistor and at the output of the current stabilizer is continuously monitored; wire insulation artificially, one extended defects are applied, its length l _{id is} measured, and the wire with an artificial defect applied to it is pulled through the contact sensor of defects and elements of the winding equipment, when the artificial defective section of insulation passes through cut, the defect sensor is registered and transmitted to the computer with a trained neural network at the time t _1d of the voltage drop across the resistor, and at the output of the current stabilizer, and the time t _{2d at the} end of the voltage drop across the resistor and current stabilizer, where these values are stored, in addition to this with time t _{1id is} counted and stored in the neural network the number m _{1id of} speed pulses during the passage of the said defect through the sensor of defects, which is equal to the time t _id = t _2id -t _1id of the voltage drop across the resistor, and the number N of speed pulses until the moment of time t _3id the secondary occurrence of a pulse voltage drop at the output of the current stabilizer, the duration of the voltage drop at the output of the current stabilizer is measured from the moment the voltage drop starts t _3id until the moment t _4id when the drop ends, the duration of which t _2id = t _4id -t _3id is equal to the time of the voltage drop at the output of the stabilizer current, and count the number of m _{2 id of} speed pulses when the said defect applied to the wire insulation passes through the elements of the winding equipment, then after carrying out the mentioned actions, the counters are calibrated, for which the counter of the length of the input defects is _{corrected when counting the speed pulses n i} during the registration of the length of each input defect , and the length l _{i of} each i-th input defect is determined by the formula l _i = l _e [n _i - (m _1id - l _id / l _eq )], and also make an amendment to the counter of the length of defects introduced by the equipment, and the value the length l _{j of} each j-th, introduced by the equipment, is determined by the formula l _j = l _e [n _j - (m _2id - l _id / l _ec )], after calibration, the wire insulation is monitored in the process of winding the windings of electrical products, and when the passage of any input insulation defect through the defect sensor, measure the time t _i1in of the voltage drop across the resistor and the time t _i1c of the voltage drop across the output of the current stabilizer, these values are fed to the input of the neural network, in which these moments are compared with each other, and when these values are equal t _i1in = t _{i1c, the} neural network generates a control pulse, which transmits through the neural network router to the input of the input defect pulse generator, which a defect pulse is formed, the duration of which t _iin is equal to the time t _iin = t _i2in -t _{i1in of the} passage of the defective section through the defect sensor, and the pulse of the input defect formed in the former is fed only to the input of the number counter and to the input of the counter of the length of input defects, in which the number of and the length of the input defects, while no signal from the neural network router arrives at the output of the pulse shaper of technological defects, and the counters of the number and length of technological defects do not register the mentioned input defect, after passing any input defect from the time t _i1in n The counting of N ₁ speed pulses is started until the next voltage drop at the output of the stabilized voltage source, the counted number of N ₁ speed pulses enters the neural network and is compared with the number of N pulses counted during device calibration, while if N = N _{1, the} neural network is no does not generate control signals, and the counters of the parameters of input and technological defects do not produce any count, if N ₁

N, then the neural network router issues a control signal to the pulse shaper of technological defects and from its output a pulse signal is received, the duration of which is equal to the voltage drop time at the output of the current stabilizer, to the inputs of the counters of the number and length of technological defects, in which the number of technological defects is counted and their length.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ. На фиг. 2 приведены эпюры сигналов, служащие для пояснения сущности изобретения. На фиг. 3 изображен совместный блок контактного электрода датчика и датчика скорости.FIG. 1 shows a block diagram of a device that implements the inventive method. FIG. 2 shows the signal diagrams serving to explain the essence of the invention. FIG. 3 shows the joint block of the contact electrode of the sensor and the speed sensor.

На фиг. 1 введены следующие обозначения: 1 - датчик дефектов; 2 - источник стабилизированного тока; 3 - датчик скорости; 4 - формирователь импульсов скорости; 5 - умножитель частоты; 6 - резистор; 7 - формирователь импульсов входных дефектов; 8 - счетчик количества входных дефектов; 9 - счетчик протяженности входных дефектов; 10 - элементы оборудования; 11 - формирователь импульсов технологических дефектов; 12 - счетчик количества технологических дефектов; 13 - счетчик протяженности технологических дефектов; 14 - обученная нейронная сеть; 15 - катушка провода; 16 - счетчик длины проконтролированного провода; 17 - маршрутизатор. FIG. 1 introduced the following designations: 1 - sensor of defects; 2 - stabilized current source; 3 - speed sensor; 4 - speed pulse shaper; 5 - frequency multiplier; 6 - resistor; 7 - input defect pulse former; 8 - counter of the number of input defects; 9 - counter of the length of input defects; 10 - items of equipment; 11 - shaper of pulses of technological defects; 12 - counter of the number of technological defects; 13 - counter of the length of technological defects; 14 - trained neural network; 15 - coil of wire; 16 - counter of the length of the monitored wire; 17 - router.

На фиг. 3 введены следующие обозначения: 18 - дискообразный блок (их два); 19 - шарикоподшипник; 20 - ось блока; 21 - жила контролируемого провода; 22 - эмалевая изоляция провода; 23 - контакт их проводящей резины; 24 - диск датчика скорости; 25 - отверстия; 26 - светодиод; 27 - фотодиод.FIG. 3 introduced the following designations: 18 - disk-shaped block (there are two of them); 19 - ball bearing; 20 - block axis; 21 - vein of the controlled wire; 22 - enamel wire insulation; 23 - contact of their conductive rubber; 24 - speed sensor disk; 25 - holes; 26 - LED; 27 - photodiode.

Сущность заявляемого способа заключается в следующем. При намотке обмоток в изоляции провода могут иметь место два вида дефектов: входные и технологические дефекты. Под входными дефектами понимают те дефекты, которые уже имеются в изоляции провода при его поставке. Под технологическими дефектами понимается повреждение изоляции провода элементами 10 намоточного оборудования до жилы провода. При движении провода в процессе намотки обмоток датчик 3 скорости (фиг. 1) вырабатывает импульсы скорости, частота которых пропорциональна скорости V движения провода. Эти импульсы поступают на вход формирователя 4 импульсов скорости, где происходит формирование их по напряжению и крутизне фронтов. Сформированные импульсы скорости поступают на вход умножителя частоты 5. Импульсы с выхода умножителя 5 частоты поступают на вход обученной нейронной сети 14 и на вход счетчика 16 длины проконтролированного провода. На счетный вход счетчика 16 длины проконтролированного провода непрерывно поступают импульсы скорости с умножителя частоты 5 с периодом следования, равным прохождению под датчиком скорости, фиксированной определенной длины lэ провода, например, lэ= 0,025 мм (фиг. 3 эпюра а). The essence of the proposed method is as follows. When winding windings in wire insulation, two types of defects can occur: input and technological defects. Input defects are understood as those defects that are already present in the insulation of the wire when it is delivered. Technological defects are understood as damage to the wire insulation by the elements 10 of the winding equipment to the wire core. When the wire moves in the process of winding the windings, the speed sensor 3 (Fig. 1) generates speed pulses, the frequency of which is proportional to the speed V of the wire. These pulses are fed to the input of the 4 speed pulse shaper, where they are formed according to the voltage and steepness of the edges. The generated speed pulses are fed to the input of the frequency multiplier 5. The pulses from the output of the frequency multiplier 5 are fed to the input of the trained neural network 14 and to the input of the counter 16 of the length of the monitored wire. The counting input of the counter 16 of the length of the monitored wire continuously receives speed pulses from the frequency multiplier 5 with a repetition period equal to the passage under the speed sensor of a fixed certain wire length le , for example, le = 0.025 mm (Fig. 3 diagram a).

Так как длительность одного импульса скорости соответствует прохождению через датчик дефектов строго фиксированной элементарной длины провода l _э, величина которой остается неизменной при изменении скорости, то проконтролированная длина провода, определяется величиной l_пр = l_э×m_пр, где m_пр - количество импульсов скорости, прошедших в счетчик 16 за время контроля (фиг.3 эпюра а). Since the duration of one speed pulse corresponds to the passage through the sensor of defects of a strictly fixed elementary wire length l _e , the value of which remains unchanged when the speed changes, then the monitored wire length is determined by the value l _pr = l _e × m _pr , where m _pr is the number of speed pulses passed into the counter 16 during the control time (Fig. 3 plot a).

При протягивании контролируемого провода через датчик 3 скорости, последний выдает сигнал, частота которого пропорциональна скорости протягивания провода под датчиком. Этот сигнал поступает в формирователь 4 (фиг. 1) импульсов, с выхода которого сформированные импульсы скорости поступают на вход умножителя частоты 5. Обозначим период следования импульсов с умножителя частоты через Т₁. При скорости движения провода V ₁ на выходе умножителя частоты 5 появляются импульсы, частотой f ₁ =

. При этом за время одного периода сигнальных импульсов провод пройдет расстояние l _э, принятое за единицу измерения протяженности дефекта, равное по величине протяженности эквивалентного точечного поврежденияWhen pulling the monitored wire through the speed sensor 3, the latter gives out a signal, the frequency of which is proportional to the speed of pulling the wire under the sensor. This signal enters the pulse shaper 4 (Fig. 1), from the output of which the generated velocity pulses are fed to the input of the frequency multiplier 5. Let us denote the pulse repetition period from the frequency multiplier through T ₁ . At the speed of the wire V ₁ , pulses appear at the output of the frequency multiplier 5, with the frequency f ₁ =

... In this case, during one period of signal impulses, the wire will travel the distance l _e , taken as a unit of measurement of the length of the defect, equal in magnitude to the length of the equivalent point damage

l _э =V ₁ ×T ₁ (1) l _e = V ₁ × T ₁ (1)

При измерении скоростей протягивания провода в g раз пропорционально ей в g раз изменяется и частота импульсов эквивалентных точечных повреждений, что приводит к неизменности величины, определяемой по выражению (1).When measuring the wire pulling speeds by a factor of g, the frequency of pulses of equivalent point damages changes in proportion to it by a factor of g, which leads to the invariability of the value determined by expression (1).

Действительно, частота импульсов скорости изменяется пропорционально скорости провода V_пр Indeed, the frequency of the speed pulses changes in proportion to the speed of the wire V _pr

f= К₁

V_пр (2),f = K ₁

V _pr (2),

где К₁ - коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции датчика скорости.where K ₁ is the proportionality coefficient depending on the design of the speed sensor.

За время одного периода индуцированного в датчике скорости напряжения, через датчик-электрод проходит участок провода длиной l_э , равный During one period of the voltage induced in the sensor rate through the sensor electrode section extends wire length l _e equal

l_э = V_пр × Т_э

, (3)l _e = V _pr × T _e

, (3)

где T_э=l/f - период импульсов в датчике скорости.where T _e = l / f is the period of the pulses in the speed sensor.

Как следует из выражения (3), величина l_э, не зависит от скорости движения провода. Приняв l_э за единицу измерения, можно определить какая длина провода l_iпрошла через датчик повреждений, если посчитать количество импульсов скорости n, в счетчике (рис. 1) за время контроля Т_кон указанного отрезка провода.As follows from expression (3), the value of l _e does not depend on the speed of the wire. Taking l _e as a unit of measurement, it is possible to determine how long the wire l _i passed through the damage sensor, if we count the number of speed impulses n, in the counter (Fig. 1) during the control time T _{end of the} specified wire segment.

l_i=n×l_э, (4)l _i = n × l _e , (4)

где l_i - длина отрезка провода, прошедшего через датчик; n - количество импульсов скорости за время Т_кон прохождения провода через датчик скорости 3. where l _i is the length of a piece of wire that has passed through the sensor; n - the number of speed pulses during the time T _{end of the} passage of the wire through the speed sensor 3.

Перед контролем предварительно обучают нейронную сеть 16, и калибруют счетчики устройства (фиг. 1), реализующего заявляемый способ. Для этой цели наносят в изоляции провода искусственный дефект (ИД), протяженность которого l _ид измеряют, и протягивают провод, с нанесенным в его изоляции искусственным дефект через датчик дефектов 1 (фиг. 1) и через элементы намоточного оборудования 10.Before the control, the neural network 16 is pre-trained, and the counters of the device (Fig. 1) that implement the inventive method are calibrated. For this purpose, an artificial defect (ID) is applied in the wire insulation, the length of which l _{id is} measured, and the wire, with an artificial defect applied in its insulation, is drawn through the defect sensor 1 (Fig. 1) and through the elements of the winding equipment 10.

При прохождении участков обмоточного провода с бездефектной изоляцией через датчик дефектов 1, если элементы намоточного станка 10 не повреждают изоляцию, никаких изменений в сигналах устройства не происходит. При этом источник 2 стабилизированного постоянного тока находится в режиме стабилизации напряжения и на его выходе присутствует постоянный потенциал U₁ (фиг. 3 эпюра в). Пусть в некоторый момент времени t_1ид (фиг. 3 эпюра б) через контактный датчик 1 дефектов начинает проходить искусственно нанесенный дефектный участок эмалевой изоляции. В момент прохождения дефектного участка через электрод-датчик 1 происходит замыкание жилы провода через датчик 1 дефектов и резистор 6 на корпус станка и через указанные элементы начинает протекать стабилизированный ток I₀. На резисторе 6 возникает импульс напряжения When the sections of the winding wire with defect-free insulation pass through the defect sensor 1, if the elements of the winding machine 10 do not damage the insulation, no changes in the signals of the device occur. In this case, the source 2 of the stabilized direct current is in the voltage stabilization mode and at its output there is a constant potential U ₁ (Fig. 3 diagram c). Let at some point in time t _1id (Fig. 3 diagram b), an artificially applied defective area of enamel insulation begins to pass through the contact sensor 1 of defects. At the moment the defective area passes through the electrode-sensor 1, the wire core closes through the defect sensor 1 and the resistor 6 to the machine body and a stabilized current I ₀ begins to flow through these elements. A voltage pulse appears on resistor 6

U=I₀R_p, где R_p - сопротивление резистора, длительностью t_ид=t_ид1-t_ид2 (фиг. 3 эпюра б).U = I ₀ R _p , where R _p is the resistance of the resistor, duration t _id = t _id1 -t _id2 (Fig. 3 diagram b).

Это напряжение будет находиться на резисторе R_p в течение времени t_ид прохождения дефектным участком через контактный датчик 1 дефектов. Моменты времени t_ид2 и t_ид2 регистрируются и вносятся в нейронную сеть 14. Счетчиком 16 подсчитывается и вносится в нейронную сеть количество m_1ид импульсов скорости за время t_ид (фиг. 3 эпюра а и эпюра б). Одновременно с падением напряжения на сопротивлении 6, в момент времени t_1идс происходит падение напряжения на выходе источника 2 стабилизированного тока с величины U₁ до величины U₂=I₀(R₁+R_p), где R₁ сопротивление части провода катушки 10, откороченного на корпус станка через сопротивление 6 (см. фиг. 3 эпюра в). Момент времени t_1идстакже регистрируется и вносится в память нейронной сети 14. С момента t_ид1падения напряжения на датчике 1 дефектов в счетчике 16 начинается подсчет импульсов скорости. Этот подсчет производится до момента t_ид3 следующего падения напряжения на выходе источника 2 стабилизированного тока при прохождении искусственного дефекта через элементы намоточного станка 10, при закоротке жилы провода в месте искусственного дефекта на корпус намоточного станка (фиг. 3 эпюра а). Момент времени t_ид3 и количество подсчитанных импульсов N за время t_ид3-t_ид1 также вносятся в память нейронной сети 14 (фиг. 3 эпюра а). Одновременно с этим производится подсчет импульсов скорости m_2ид в счетчике 16 за время t_идс=t_ид4-t_ид3 и величина m_2ид также вносится в память нейронной сети 14 (фиг. 3 эпюра а).This voltage will be across the resistor R _p for the time t _id passing through the defective portion of the contact sensor 1 defects. The times t _id2 and t _id2 are recorded and entered into the neural network 14. The counter 16 calculates and enters into the neural network the number of _{speed impulses m 1id} during the time t _id (Fig. 3, plot a and plot b). Simultaneously with the voltage drop across the resistance 6, at time t _1idc , a voltage drop occurs at the output of the stabilized current source 2 from the value U ₁ to the value U ₂ = I ₀ (R ₁ + R _p ), where R _{1 is the} resistance of a part of the wire of the coil 10, trimmed to the body of the machine through the resistance 6 (see Fig. 3 diagram c). The moment of time t _{1idc is} also recorded and entered into the memory of the neural network 14. From the moment t _id1 of the voltage drop across the sensor 1 of defects in the counter 16, the counting of speed pulses begins. This calculation is carried out until the moment t _{id3 of the} next voltage drop at the output of the stabilized current source 2 when an artificial defect passes through the elements of the winding machine 10, when the wire core is short-circuited at the place of the artificial defect to the body of the winding machine (Fig. 3, diagram a). The time t _id3 and the number of counted pulses N for the time t _id3 -t _{id1 are} also entered into the memory of the neural network 14 (Fig. 3 diagram a). Simultaneously with this, the speed pulses m _{2id are counted} in the counter 16 for the time t _ids = t _id4 -t _id3 and the value m _{2id is} also entered into the memory of the neural network 14 (Fig. 3 plot a).

Величины m_1ид и m_2ид нужны для того, чтобы исключить ошибки при подсчете протяженности входных и технологических дефектов. Эти ошибки устраняются следующим образом. В идеальном случае, если бы размеры контакта датчика 1 дефектов и размеры контакта элементов 10 оборудования имели бесконечно малую величину, то количество импульсов скорости при прохождении искусственного дефекта протяженностью l_д за времена t_ид и t_идс были бы одинаковы и равнялись бы величине m_ид=l_д/l_э. В реальности же время контактирования жилы провода в месте дефекта с датчиком 1 дефектов и элементами намоточного оборудования 10 зависит не только от протяженности дефекта, но и от конструктивных особенностей датчика 1 дефектов и элементов 10 намоточного оборудования. Поэтому в счетчик 9 протяженности входных и в счетчик 13 протяженности технологических дефектов нужно внести корректировку на величины ∆m_вх=m_1ид-l_д/l_э The values m _1id and m _2id are needed in order to eliminate errors in calculating the length of input and technological defects. These errors are eliminated as follows. Ideally, if the dimensions of the contact of the sensor 1 of defects and the dimensions of the contact of the elements of equipment 10 were infinitely small, then the number of speed pulses when passing an artificial defect with a length of l _d during times t _id and t _id would be the same and would be equal to the value m _id = l _d / l _e . In reality, the contact time of the wire core in the place of the defect with the sensor 1 of defects and elements of the winding equipment 10 depends not only on the length of the defect, but also on the design features of the sensor 1 of defects and elements 10 of the winding equipment. Therefore, in the counter 9 of the length of the input and in the counter 13 of the length of technological defects, it is necessary to make an adjustment for the values ∆m _in = m _1id -l _d / l _e

и ∆m_тех= m_2ид- l_д/l_э. Эти корректировки вносятся в счетчики 9 и 13 нейронной сетью, которая выдает управляющие сигналы через маршрутизатор 17 на формирователи 7 и 11 импульсов входных и технологических дефектов, не сразу по моменту падения напряжения на резисторе 6 или элементах 10 намоточного оборудования, а только после того, как в нейронную сеть пройдут ∆m_вх или ∆m_тех количества импульсов скорости соответственно. Управляющий сигнал на выходе нейронной сети 14, через маршрутизатор 17 поступает на входы формирователей 7 и 11, и на их выходе формируется импульс дефекта соответствующей длительности, который проходит на разрешающие входы указанных счетчиков 9 и 13.and ∆m _tech = m _2id - l _d / l _e . These adjustments are made to the counters 9 and 13 by the neural network, which issues control signals through the router 17 to the pulse shapers 7 and 11 of the input and technological defects, not immediately at the moment of the voltage drop across the resistor 6 or elements 10 of the winding equipment, but only after _{∆m in} or ∆m of the _same number of speed impulses will pass into the neural network, respectively. The control signal at the output of the neural network 14, through the router 17, is fed to the inputs of the shapers 7 and 11, and a defect pulse of the corresponding duration is formed at their output, which passes to the enabling inputs of these counters 9 and 13.

Рассмотрим, каким образом исключается ложное срабатывание счетчиков 12 и 13 количества и протяженности технологических дефектов при прохождении входного дефекта через элементы 10 намоточного оборудования. Замыкание жилы в дефектном участке на корпус станка через контактный датчик 1 дефектов не вызовет ложного срабатывания счетчиков 12 и 13 количества и протяженности технологических дефектов. Запоминание времени реакции датчика дефектов 1 на входной дефект происходит следующим образом. В момент времени t_i1вх жила провода в дефектном участке замыкает через контактный электрод-датчик 1 и резистор 6 на корпус станка. В результате часть провода откорочена через резистор 6 на корпус станка (общий провод) и сопротивление провода, заключенного между точкой подключения выхода источника 2 стабилизированного постоянного тока и дефектным участком изоляции, в месте которого происходит замыкание провода на корпус станка через резистор 6, принимает величину R₁. Протекающий через сопротивления R₁ и R_р стабильный постоянный ток I₀, вызовет падение напряжения в момент времени t_1сна выходе стабилизированного источника 2 постоянного тока до величины U₂= I₀(R₁+R_p). Момент времени t_i1вх начала падения напряжения на резисторе 6 и момент времени t_i1вхс на выходе стабилизатора тока 2 поступает в нейронную сеть и сравниваются между собой. Если t_i1вх=t_i1вхс, т.е. моменты начала падения напряжения на резисторе 6, и на выходе стабилизатора 2 тока происходят одновременно, и длительность t_iвх = t_i2вх - t_i1вх падения напряжения на указанных обоих элементах схемы одинаковы, то маршрутизатор нейронной сети 14 никакого сигнала на формирователь импульсов технологических дефектов 11 не подает, а выдает сигнал только на формирователь 7 импульсов входных дефектов. Формирователь 7 импульсов входных дефектов формирует импульс дефекта, длительность которого равна T_iвх = Т₁[(n_i-∆m_вх)], где n_i - количество импульсов скорости, пришедших в счетчик 16 длины провода за время t_iвх. Этот импульс поступает на разрешающий вход счетчика 8 и подсчитывается как один дефект. Одновременно этот же импульс поступает на разрешающий вход счетчика 9 протяженности входных дефектов. Счетчик и открывается и подсчитывает протяженность входного дефекта по формуле l_i = l_э [n_i - (m_1ид - l_ид/l_эк)]. Счетчики 12 и 13 в режим счета не входят и их ложного срабатывания в момент прохождения входного дефектного участка через датчик 1 дефектов не происходит.Let us consider how the false operation of counters 12 and 13 of the number and length of technological defects is excluded when the input defect passes through the elements 10 of the winding equipment. Shorting a core in a defective area to the machine body through a contact sensor 1 of defects will not cause false triggering of counters 12 and 13 of the number and length of technological defects. Memorizing the reaction time of the defect sensor 1 to the input defect occurs as follows. At time t _{i1in, the} wire core in the defective area closes through the contact electrode-sensor 1 and the resistor 6 to the machine body. As a result, a part of the wire is cut off through a resistor 6 to the machine body (common wire) and the resistance of the wire between the connection point of the output of the stabilized direct current source 2 and the defective section of insulation, in the place of which the wire is closed to the machine body through the resistor 6, takes the value R ₁ . A stable direct current I ₀ flowing through the resistances R ₁ and R _p will cause a voltage drop at the time t _{1 s} at the output of the stabilized direct current source 2 to the value U ₂ = I ₀ (R ₁ + R _p ). The time t _{i1in of the} beginning of the voltage drop across the resistor 6 and the time t _i1inx at the output of the current stabilizer 2 enter the neural network and are compared with each other. If t _i1in = t _i1in , i.e. the moments of the beginning of the voltage drop across the resistor 6, and at the output of the current stabilizer 2 occur simultaneously, and the duration t _iin = t _i2in - t _i1in of the voltage drop across the two circuit elements are the same, then the router of the neural network 14 no signal to the pulse shaper of technological defects 11 supplies, and outputs a signal only to the shaper 7 of the pulses of input defects. _{The generator} 7 of pulses of input defects forms a defect pulse, the duration of which is equal to T iin = T ₁ [(n _i -∆m _in )], where n _i is the number of speed pulses that came to the counter 16 of the wire length during t _iin . This pulse arrives at the enable input of counter 8 and is counted as one defect. At the same time, the same pulse is fed to the enable input of the counter 9 of the length of the input defects. The counter opens and calculates the length of the input defect according to the formula l _i = l _e [n _i - (m _1id - l _id / l _eq )]. Counters 12 and 13 do not enter the counting mode and their false triggering at the time of the passage of the input defective area through the sensor 1 of the defects does not occur.

По мере продвижения входного дефекта от датчика 1 дефектов через элементы 10 намоточного оборудования жила провода в месте этого входного дефекта изоляции может вызвать очередное замыкание через указанные элементы 10 на корпус намоточного станка, что также может привести к ложному срабатыванию счетчиков 12 и 13.As the input defect moves from the sensor 1 of defects through the elements 10 of the winding equipment, the wire core in the place of this input insulation defect can cause another short circuit through the indicated elements 10 to the body of the winding machine, which can also lead to false operation of the counters 12 and 13.

Чтобы этого не происходило с момента времени t_i1вх начала падения напряжения на резисторе 6 (фиг. 3 эпюра г) в счетчике 16 длины проконтролированного провода начинается отсчет импульсов скорости. Этот подсчет происходит до тех пор, пока жила входного дефект не вызовет следующее падения напряжения на выходе стабилизатора тока 2 в момент времени t_3iвх (фиг. 3 эпюра д). Допустим за указанный интервал времени t_3iвх-t_i1вх было подсчитано N₁ импульсов скорости (фиг. 3 эпюра а). Покажем, как используется полученная информация при контроле изоляции провода в реальном процессе. Количество подсчитанных импульсов скорости N₁ поступает в нейронную сеть 14и сравнивается с количеством импульсов N внесенных в память нейронной сети при её обучении и калибровке устройства. Если N₁=N, то маршрутизатор нейронной сети в течение времени t_iвх4-t_iвх3 никаких сигналов на формирователь импульсов 11 не выдает, и на разрешающие входы счетчиков 12 и 13 никаких импульсов не поступает. Количество и параметры входных дефектов счетчиками 12 и 13 не регистрируются. Если же N₁

N, то это свидетельствует, что замыкание жилы на корпус станка вызвано элементом этого станка, но не в дефектном месте входного дефекта, а в месте образованного этими элементами 10 дефекта. Поэтому если N₁

N, то маршрутизатор нейронной сети 14 выдает управляющий сигнал на формирователь импульсов технологических дефектов 11 и с его выхода поступает импульсный сигнал, длительностью сигнал T_jтех = Т₁[(n_j-∆m_тех)], на входы счетчиков 12 и 13, в которых осуществляется подсчет количества технологических импульсов и их протяженность по формуле l_j = l_э [n_j - (m_1ид - l_ид/l_эк)].To prevent this from happening from time t_i1in the beginning of the voltage drop across the resistor 6 (Fig. 3 diagram d) in the counter 16 of the length of the monitored wire, the counting of the speed pulses begins. This counting occurs until the vein of the input defect causes the next voltage drop at the output of the current stabilizer 2 at time t_3in (Fig. 3 diagram e). Suppose for the specified time interval t_3in-t_i1in N_one velocity impulses (Fig. 3 diagram a). Let us show how the obtained information is used when monitoring wire insulation in a real process. Number of counted speed pulses N_one enters the neural network 14and is compared with the number of pulses N entered into the memory of the neural network during its training and device calibration. If N_one= N, then the neural network router within time t_iinх4-t_iinx3 no signals are sent to the pulse shaper 11, and no pulses are supplied to the enable inputs of the

counters

12 and 13. The number and parameters of input defects are not recorded by

counters

12 and 13. If N_one

N, this indicates that the short circuit of the core to the machine body is caused by an element of this machine, but not in the defective place of the input defect, but in the place of the defect formed by these elements 10. Therefore, if N_one

N, then the router of the neural network 14 issues a control signal to the pulse former of technological defects 11 and a pulse signal arrives from its output, the signal duration T_jtech = T_one[(n_j-∆m_those)], to the inputs of

counters

12 and 13, in which the number of technological pulses and their length are counted according to the formula l_j = l_eh [n_j - (m_1id - l_id/ l_eq)].

Пример конкретного выполнения. Был проведен контроль по заявляемому способу при помощи измерителя дефектности обмоточных проводов, реализующему заявляемый способ, блок-схема которого приведена на фиг. 1. Электрод - датчик дефектов и датчик скорости были объединены в единый блок (фиг. 3) An example of a specific implementation. The control was carried out according to the claimed method using a meter for defectiveness of winding wires, which implements the claimed method, the block diagram of which is shown in FIG. 1. Electrode - defect sensor and speed sensor were combined into a single unit (Fig. 3)

Контактный датчик - электрод дефектов представлял собой два соприкасающихся по образующей цилиндрических ролика-электрода 18 (фиг. 3). Электроды через подшипники 19 размещались на осях 20, которые закреплены на подвижных, поджатых друг к другу пластинчатыми пружинами рычагах (коромыслах) (на фиг. 3 не показаны), позволяющих электродам-роликам совершать вертикальные перемещения синхронно с колебаниями провода. На фиг. 3 стрелками показано, что электроды 18 поджимаются друг к другу при помощи пружин, размещенных на коромыслах. Напряжение от стабилизированного источника тока к электродам 18 подводилось через скользящие контакты, поджатые к осям 20. По образующей роликов - электродов была выполнена полукруглая проточка в которую размещался эластичный контакт 23, выполненный из проводящей резины. При контроле эмаль 22 контролируемого провода 21 (на фиг. 3 закрашена темным цветом) плотно обжималась эластичными проводящими контактами 23. Под действием трения поверхности провода с поверхностями эластичных контактов 23 размещенных проточках в электродов 18, последние начинают вращаться на подшипниках 19 вокруг осей 20. При вращении ролика 18 приходит во вращение прикрепленный к нему соосно диск 24 (см. фиг. 3) с равномерно выполненными в нем сквозными радиальными прорезями 25. Светодиод 26 излучает свет, который через прорези 25 поступает к фотодиоду 27. Поскольку радиальные сквозные прорези 25 размещены равномерно по поверхности диска, то свет, проходя через упомянутые прорези, инициирует в фотодиоде, играющем роль приемника, импульсный ток. Количество импульсов тока в фотодиоде за один оборот ролика 18 будет равно количеству n - прорезей, а длина провода l, прошедшего через датчик за один оборот будет равна The contact sensor - the electrode of defects consisted of two cylindrical roller-electrodes 18 contacting along the generatrix (Fig. 3). The electrodes through the bearings 19 were placed on the axes 20, which are fixed on movable levers (rocker arms) pressed against each other by leaf springs (not shown in Fig. 3), allowing the roller electrodes to make vertical movements synchronously with the vibrations of the wire. FIG. 3, the arrows show that the electrodes 18 are pressed against each other by the springs located on the rocker arms. The voltage from the stabilized current source to the electrodes 18 was supplied through sliding contacts pressed against the axes 20. A semicircular groove was made along the generatrix of the electrode rollers, into which an elastic contact 23 made of conductive rubber was placed. When inspecting, the enamel 22 of the controlled wire 21 (in Fig. 3 is painted over with a dark color) was tightly crimped with elastic conductive contacts 23. Under the action of friction of the surface of the wire with the surfaces of elastic contacts 23 placed grooves in the electrodes 18, the latter begin to rotate on bearings 19 around the axes 20. When the rotation of the roller 18 comes into rotation a disk 24 attached to it coaxially (see Fig. 3) with uniformly made through radial slots 25 in it. The LED 26 emits light, which is supplied through the slots 25 to the photodiode 27. Since the radial through slots 25 are evenly spaced on the surface of the disk, then the light, passing through the aforementioned slots, initiates a pulsed current in the photodiode, which plays the role of a receiver. The number of current pulses in the photodiode per one revolution of the roller 18 will be equal to the number of n - slots, and the length of the wire l passing through the sensor in one revolution will be equal to

l=2π(D-d)l = 2π (D-d) (5)(5)

где D - диаметр ролика 18, в мм; d - диаметр проточки под провод по образующей ролика 18, в мм.where D is the diameter of the roller 18, in mm; d is the diameter of the groove for the wire along the generatrix of the roller 18, in mm.

За время, равное длительности одного импульса фототока на выходе фотодиода 27 через датчик пройдет элементарный отрезок провода, равныйIn a time equal to the duration of one pulse of the photocurrent at the output of the photodiode 27, an elementary piece of wire will pass through the sensor, equal to

l_э =l _e = (6).(6).

При этом независимо от того, с какой скоростью будет протягиваться провод через датчик, величина элементарного отрезка провода l_э, определяемая формулой 6 всегда будет оставаться неизменной, так как все величины входящие в формулу 6 постоянны. In this case, regardless of the speed at which the wire will be pulled through the sensor, the value of the elementary wire segment l _e , determined by formula 6, will always remain unchanged, since all the values included in formula 6 are constant.

При этом, чем больше количество прорезей n тем меньше величина l_э, принятая за единицу измерения протяженности, и тем выше точность определения указанной протяженности. По количеству К импульсов фототока с выхода фотодиода 27, прошедших в электронную схему измерителя дефектности можно определить длину L проконтролированного провода по формулеIn this case, the greater the number of slots n, the smaller the value of l _e , taken as a unit of measurement of the length, and the higher the accuracy of determining the specified length. By the number K of photocurrent pulses from the output of the photodiode 27, which passed into the electronic circuit of the defectiveness meter, the length L of the monitored wire can be determined by the formula

L=l_эКL = l _e K (7)(7)

Кроме длины проконтролированного провода L, (счетчик 16 фиг. 1) можно определить также и протяженность каждого дефектного участка провода счетчиками 9 и 13 (фиг. 1).In addition to the length of the monitored wire L, (counter 16 in Fig. 1), you can also determine the length of each defective section of the wire by counters 9 and 13 (Fig. 1).

Заявляемым способом осуществлялся контроль дефектности изоляции обмоточного провода марки ПЭТВ диаметром 0,8 мм. В качестве датчика скорости 3 (фиг. 1) и контактного электрода - датчика дефектов 1 (фиг. 1), был использован функциональный блок, схематически приведенный на фиг. 3, включающий в себя эти элементы. Упомянутый блок, приведенный фиг. 4, включал в себя фотоэлектрический преобразователь перемещений.The claimed method monitored the defectiveness of the insulation of the PETV winding wire with a diameter of 0.8 mm. As a speed sensor 3 (Fig. 1) and a contact electrode - a defect sensor 1 (Fig. 1), a functional block, schematically shown in Fig. 1, was used. 3, which includes these elements. The block shown in FIG. 4 included a photoelectric displacement transducer.

Рабочим элементом блока служили ролики 18 с эластическим контактом 23. Диаметры роликов были равны 12 мм. По образующей поверхности роликов были проточены канавки радиусом равным 2 мм. В проточки укладывалась манжета из проводящей резины 23 Образующие поверхности роликов 18 прижимали друг к другу пружины, выполненные из стальной упругой пластины толщиной 1 мм. К боковой поверхности одного из роликов 18 были механически (сваркой) прикреплен стакан с диском 24 (фиг. 3) с равномерно выполненными в нем сквозными радиальными прорезями 25. При диаметре 19,1 мм диска 25 нам удалось выполнить фотолитографией растр с 240 прорезями. Rollers 18 with elastic contact 23 served as a working element of the block. The diameters of the rollers were 12 mm. On the generatrix of the surface of the rollers, grooves with a radius of 2 mm were machined. A cuff made of conductive rubber 23 was placed in the grooves. The forming surfaces of the rollers 18 were pressed against each other by springs made of a steel elastic plate 1 mm thick. To the lateral surface of one of the rollers 18 a glass with a disk 24 (Fig. 3) was mechanically attached (by welding) with through radial slots 25 uniformly made in it. With a diameter of 19.1 mm of the disk 25, we were able to make a raster with 240 slots by photolithography.

В качестве светодиода 26 использовалась лампа vfhrb UV-Inspector 2000 [3]. Срок работы от одной зарядки - около 4-х часов. Интенсивность УФ-излучения при 400 мм: 2000 μW/см². Длина волны: 365 нм.A vfhrb UV-Inspector 2000 lamp [3] was used as LED 26. The battery life on a single charge is about 4 hours. UV intensity at 400 mm: 2000 μW / cm ² . Wavelength: 365 nm.

В качестве фотодиода 27 был взят ультрафиолетовый фотодиод компании SGLUX выполненный на основе карбида кремния (SiC).As the photodiode 27, an ultraviolet photodiode of the SGLUX company made on the basis of silicon carbide (SiC) was taken.

В качестве формирователя импульсов скорости 5 (фиг. 1) был использован умножитель частоты с коэффициентом умножения равном 10. С использованием функционального блока, приведенного на фиг. 3 и введения в устройство умножителя частоты удалось обеспечить величину

A frequency multiplier with a multiplication factor equal to 10 was used as the speed pulse shaper 5 (FIG. 1). Using the functional block shown in FIG. 3 and introducing a frequency multiplier into the device, it was possible to provide the value

Перед контролем предварительно обучали нейронную сеть 16, и калибровали счетчики устройства (фиг. 1), реализующего заявляемый способ. Для этой цели наносили в изоляции провода искусственный дефект (ИД), протяженность которого l _ид измерялась штангенциркулем и была равной l _ид=5мм. После нанесения в изоляции провода искусственного дефекта протягивали провод, через датчик дефектов 1 (фиг. 1) и через элементы намоточного оборудования 10.Before the control, the neural network 16 was pre-trained, and the counters of the device (Fig. 1), which implements the inventive method, were calibrated. For this purpose, an artificial defect (ID) was applied in the wire insulation, the length of which l _id was measured with a caliper and was equal to l _id = 5 mm. After applying an artificial defect in the wire insulation, the wire was pulled through the defect sensor 1 (Fig. 1) and through the elements of the winding equipment 10.

При прохождении участков обмоточного провода с бездефектной изоляцией через датчик дефектов 1, если элементы намоточного станка 10 не повреждают изоляцию, никаких изменений, в сигналах устройства не происходит. При этом источник 2 стабилизированного постоянного тока находится в режиме стабилизации напряжения и на его выходе присутствует постоянный потенциал U₁ (фиг. 3 эпюра в)_. В момент времени t_1ид=1с после начала протягивания провода (фиг. 3 эпюра б) через контактный датчик 1 дефектов начал проходить искусственно нанесенный дефектный участок эмалевой изоляции. В момент прохождения дефектного участка через электрод-датчик 1 происходило замыкание жилы провода через датчик 1 дефектов и резистор 6 на корпус станка и через указанные элементы начинает протекать стабилизированный ток I₀. На резисторе 6 возник импульс напряжения U=I₀R_p, где R_p - сопротивление резистора, длительностью t_ид=t_ид1-t_ид2=0,032 сек (фиг. 3 эпюра б).When the sections of the winding wire with defect-free insulation pass through the defect sensor 1, if the elements of the winding machine 10 do not damage the insulation, no changes in the signals of the device occur. In this case, the source 2 of the stabilized direct current is in the voltage stabilization mode and at its output there is a constant potential U ₁ (Fig. 3 diagram c) _. At the time t _1id = 1s after the start of pulling the wire (Fig. 3 diagram b), an artificially applied defective section of enamel insulation began to pass through the contact sensor 1 of defects. At the time of the passage of the defective area through the electrode-sensor 1, the conductor of the wire was closed through the sensor 1 of defects and the resistor 6 to the machine body, and a stabilized current I ₀ begins to flow through these elements. A voltage pulse appeared on resistor 6, U = I ₀ R _p , where R _p is the resistance of the resistor, with duration t _id = t _id1 -t _id2 = 0.032 sec (Fig. 3 diagram b).

Это напряжение находилось на резисторе R_p в течение времени t_ид прохождения дефектным участком через контактный датчик 1 дефектов. Моменты времени t_ид1=1с и t_ид2=1,032 с регистрировались при помощи двухлучевого осциллографа, подключенного к сопротивлению 6 и к выходу источника 2 стабилизатора тока. Измеренные значения вносились в нейронную сеть 14. Счетчиком 16 подсчитывался и вносится в нейронную сеть количество m_1ид=400 импульсов скорости за время t_ид (фиг. 3 эпюра а и эпюра б). Одновременно с падением напряжения на сопротивлении 6, в момент времени t_1идс=1с происходило падение напряжения на выходе источника 2 стабилизированного тока с величины U₁ до величины U₂=I₀(R₁+R_p), где R₁ сопротивление части провода катушки 10, откороченного на корпус станка через сопротивление 6 (см. фиг. 3 эпюра в). Момент времени t_1идс=1с также регистрировался и вносится в память нейронной сети 14. С момента t_ид1=1с падения напряжения на датчике 1 дефектов в счетчике 16 начинался подсчет импульсов скорости. Этот подсчет производится до момента t_ид3=5с следующего падения напряжения на выходе источника 2 стабилизированного тока при прохождении искусственного дефекта через элементы намоточного станка 10, при закоротке жилы провода в месте искусственного дефекта на корпус намоточного станка (фиг. 3 эпюра а). Момент времени t_ид3=6 сек и количество подсчитанных импульсов N=60000 за время t_ид3-t_ид1=5 сек также вносились в память нейронной сети 14 (фиг. 3 эпюра а). Падение напряжения на выходе стабилизатора тока закончилось в момент времени t_ид4=6, 064 сек. Одновременно с этим производился подсчет импульсов скорости m_2ид в счетчике 16 за время t_идс=t_ид4-t_ид3=0,064 сек и величина m_2ид=800 импульсов скорости также вносится в память нейронной сети 14 (фиг. 3 эпюра а).This voltage was the resistor R _p for the time t _id passing through the defective portion of the contact sensor 1 defects. The times t _id1 = 1 s and t _id2 = 1.032 s were recorded using a two-beam oscilloscope connected to resistance 6 and to the output of source 2 of the current stabilizer. The measured values were entered into the neural network 14. The counter 16 counted and entered into the neural network the number of m _1id = 400 speed pulses during the time t _id (Fig. 3 plot a and plot b). Simultaneously with the voltage drop across the resistance 6, at the time t _1idc = 1s, a voltage drop occurred at the output of the stabilized current source 2 from the value U ₁ to the value U ₂ = I ₀ (R ₁ + R _p ), where R _{1 is the} resistance of a part of the coil wire 10, trimmed to the body of the machine through the resistance 6 (see Fig. 3 diagram c). The moment of time t _1ids = 1s was also recorded and entered into the memory of the neural network 14. From the moment t _id1 = 1s of the voltage drop across the sensor 1 of defects in the counter 16, the counting of speed pulses began. This calculation is performed until the moment t _id3 = 5s of the next voltage drop at the output of the stabilized current source 2 when an artificial defect passes through the elements of the winding machine 10, when the wire core is short-circuited at the place of the artificial defect to the body of the winding machine (Fig. 3 diagram a). The time moment t _id3 = 6 sec and the number of counted pulses N = 60,000 during the time t _id3 -t _id1 = 5 sec were also entered into the memory of the neural network 14 (Fig. 3 diagram a). The voltage drop at the output of the current stabilizer ended at time t _id4 = 6.064 sec. At the same time, the speed pulses m _{2id were counted} in the counter 16 for the time t _ids = t _id4 -t _id3 = 0.064 sec, and the value m _2id = 800 speed pulses are also entered into the memory of the neural network 14 (Fig. 3 diagram a).

Величины m_1ид и m_2ид нужны для того, чтобы исключить ошибки при подсчете протяженности входных и технологических дефектов. Эти ошибки устраняются следующим образом. В идеальном случае, если бы размеры контакта датчика 1 дефектов и размеры контакта элементов 10 оборудования имели бесконечно малую величину, то количество импульсов скорости при прохождении искусственного дефекта протяженностью l_д за времена t_ид и t_идс были бы одинаковы и равнялись бы величине m_ид=l_д/l_э=200. В реальности же время контактирования жилы провода в месте дефекта с датчиком 1 дефектов и элементами намоточного оборудования 10 зависит не только от протяженности дефекта, но и от конструктивных особенностей датчика 1 дефектов и элементов 10 намоточного оборудования. Поэтому в счетчик 9 протяженности входных и в счетчик 13 протяженности технологических дефектов нужно внести корректировку на величины ∆m_вх=m_1ид-l_д/l_э=400-200=200 и Δm_тех=m_2ид-l_д/l_э=800-200=600. Эти корректировки вносятся в счетчики 9 и 13 нейронной сетью, которая выдает управляющие сигналы через маршрутизатор 17 на формирователи 7 и 11 импульсов входных и технологических дефектов, не сразу по моменту падения напряжения на резисторе 6 или элементах 10 намоточного оборудования, а только после того, как в нейронную сеть пройдут ∆m_вх или ∆m_тех количества импульсов скорости соответственно. Управляющий сигнал на выходе нейронной сети 14, через маршрутизатор 17 поступает на входы формирователей 7 и 11, и на их выходе формируется импульс дефекта соответствующей длительности, который проходит на разрешающие входы указанных счетчиков 9 и 13.The values m _1id and m _2id are needed in order to eliminate errors in calculating the length of input and technological defects. These errors are eliminated as follows. Ideally, if the dimensions of the contact of the sensor 1 of defects and the dimensions of the contact of the elements of equipment 10 were infinitely small, then the number of speed pulses when passing an artificial defect with a length of l _d during times t _id and t _id would be the same and would be equal to the value m _id = l _d / l _e = 200. In reality, the contact time of the wire core in the place of the defect with the sensor 1 of defects and elements of the winding equipment 10 depends not only on the length of the defect, but also on the design features of the sensor 1 of defects and elements 10 of the winding equipment. Therefore, in the counter 9 of the length of the input and in the counter 13 of the length of technological defects, it is necessary to make an adjustment for the values ∆m _in = m _1id -l _d / l _e = 400-200 = 200 and Δm _tech = m _2id -l _d / l _e = 800 -200 = 600. These adjustments are made to the counters 9 and 13 by the neural network, which issues control signals through the router 17 to the pulse shapers 7 and 11 of the input and technological defects, not immediately at the moment of the voltage drop across the resistor 6 or elements 10 of the winding equipment, but only after _{∆m in} or ∆m of the _same number of speed impulses will pass into the neural network, respectively. The control signal at the output of the neural network 14, through the router 17, is fed to the inputs of the shapers 7 and 11, and a defect pulse of the corresponding duration is formed at their output, which passes to the enabling inputs of these counters 9 and 13.

Рассмотрим, каким образом исключается ложное срабатывание счетчиков 12 и 13 количества и протяженности технологических дефектов при прохождении входного дефекта через элементы 10 намоточного оборудования. Замыкание жилы в дефектном участке на корпус станка через контактный датчик 1 дефектов не вызовет ложного срабатывания счетчиков 12 и 13 количества и протяженности технологических дефектов. Запоминание времени реакции датчика дефектов 1 на входной дефект происходит следующим образом. В момент времени t_i1вх жила провода в дефектном участке замыкает через контактный электрод-датчик 1 и резистор 6 на корпус станка. В результате часть провода откорочена через резистор 6 на корпус станка (общий провод) и сопротивление провода, заключенного между точкой подключения выхода источника 2 стабилизированного постоянного тока и дефектным участком изоляции, в месте которого происходит замыкание провода на корпус станка через резистор 6, принимает величину R₁. Протекающий через сопротивления R₁ и R_р стабильный постоянный ток I₀, вызовет падение напряжения в момент времени t_1с на выходе стабилизированного источника 2 постоянного тока до величины U₂=I₀(R₁+R_p). Момент времени t_i1вх начала падения напряжения на резисторе 6 и момент времени t_i1вхс на выходе стабилизатора тока 2 поступает в нейронную сеть и сравниваются между собой. Если t_i1вх=t_i1вхс, т.е. моменты начала падения напряжения на резисторе 6, и на выходе стабилизатора 2 тока происходят одновременно, и длительность t_iвх=t_i2вх-t_i1вх падения напряжения на указанных обоих элементах схемы одинаковы, то маршрутизатор нейронной сети 14 никакого сигнала на формирователь импульсов технологических дефектов 11 не подает, а выдает сигнал только на формирователь 7 импульсов входных дефектов. Формирователь 7 импульсов входных дефектов формирует импульс дефекта, длительность которого равна T_iвх=Т₁[(n_i-∆m_вх)], где n_i - количество импульсов скорости, пришедших в счетчик 16 длины провода за время t_iвх. Этот импульс поступает на разрешающий вход счетчика 8 и подсчитывается как один дефект. Одновременно этот же импульс поступает на разрешающий вход счетчика 9 протяженности входных дефектов. Счетчик и открывается и подсчитывает протяженность входного дефекта по формуле l_i = l_э [n_i - (m_1ид - l_ид/l_эк)]. Счетчики 12 и 13 в режим счета не входят и их ложного срабатывания в момент прохождения входного дефектного участка через датчик 1 дефектов не происходит.Let us consider how the false operation of counters 12 and 13 of the number and length of technological defects is excluded when the input defect passes through the elements 10 of the winding equipment. Shorting a core in a defective area to the machine body through a contact sensor 1 of defects will not cause false triggering of counters 12 and 13 of the number and length of technological defects. Memorizing the reaction time of the defect sensor 1 to the input defect occurs as follows. At time t _{i1in, the} wire core in the defective area closes through the contact electrode-sensor 1 and the resistor 6 to the machine body. As a result, a part of the wire is cut off through a resistor 6 to the machine body (common wire) and the resistance of the wire between the connection point of the output of the stabilized direct current source 2 and the defective section of insulation, in the place of which the wire is closed to the machine body through the resistor 6, takes the value R ₁ . A stable direct current I ₀ flowing through the resistances R ₁ and R _p will cause a voltage drop at the time t _{1 s} at the output of the stabilized direct current source 2 to the value U ₂ = I ₀ (R ₁ + R _p ). The time t _{i1in of the} beginning of the voltage drop across the resistor 6 and the time t _i1inx at the output of the current stabilizer 2 enter the neural network and are compared with each other. If t _i1in = t _i1in , i.e. the moments of the beginning of the voltage drop across the resistor 6, and at the output of the current stabilizer 2 occur simultaneously, and the duration t _iin = t _i2in -t _i1in of the voltage drop across the two elements of the circuit are the same, then the router of the neural network 14 no signal to the pulse shaper of technological defects 11 supplies, and outputs a signal only to the shaper 7 of the pulses of input defects. _{The generator} 7 of pulses of input defects forms a defect pulse, the duration of which is equal to T iin = T ₁ [(n _i -∆m _in )], where n _i is the number of speed pulses that came to the counter 16 of the wire length during t _iin . This pulse arrives at the enable input of counter 8 and is counted as one defect. At the same time, the same pulse is fed to the enable input of the counter 9 of the length of the input defects. The counter opens and calculates the length of the input defect according to the formula l _i = l _e [n _i - (m _1id - l _id / l _eq )]. Counters 12 and 13 do not enter the counting mode and their false triggering at the time of the passage of the input defective area through the sensor 1 of the defects does not occur.

По мере продвижения входного дефекта от датчика 1 дефектов через элементы 10 намоточного оборудования жила провода в месте этого входного дефекта изоляции может вызвать очередное замыкание через указанные элементы 10 на корпус намоточного станка, что также может привести к ложному срабатыванию счетчиков 12 и 13. As the input defect moves from the sensor 1 of defects through the elements 10 of the winding equipment, the wire core in the place of this input insulation defect can cause another short circuit through the indicated elements 10 to the body of the winding machine, which can also lead to false operation of the counters 12 and 13.

Чтобы этого не происходило с момента времени t_i1вх начала падения напряжения на резисторе 6 (фиг. 3 эпюра г) в счетчике 16 длины проконтролированного провода начинается отсчет импульсов скорости. Этот подсчет происходит до тех пор, пока жила входного дефект не вызовет следующее падения напряжения на выходе стабилизатора тока 2 в момент времени t_3iвх (фиг. 3 эпюра д). Допустим за указанный интервал времени t_3iвх-t_i1вх было подсчитано N₁ импульсов скорости (фиг. 3 эпюра а). Покажем, как используется полученная информация при контроле изоляции провода в реальном процессе. Количество подсчитанных импульсов скорости N₁поступает в нейронную сеть 14 и сравнивается с количеством импульсов N внесенных в память нейронной сети при её обучении и калибровке устройства. Если N₁=N, то маршрутизатор нейронной сети в течение времени t_iвх4-t_iвх3 никаких сигналов на формирователь импульсов 11 не выдает, и на разрешающие входы счетчиков 12 и 13 никаких импульсов не поступает. Количество и параметры входных дефектов счетчиками 12 и 13 не регистрируются. Если же N₁

N, то маршрутизатор нейронной сети 14 выдает управляющий сигнал на формирователь импульсов технологических дефектов 11 и с его выхода поступает импульсный сигнал, длительностью сигнал T_jтех = Т₁[(n_j-Δm_тех)], на входы счетчиков 12 и 13, в которых осуществляется подсчет количества технологических импульсов и их протяженность по формуле l_j = l_э [n_j - (m_1ид - l_ид/l_эк)].To prevent this from happening from the moment of time t _{i1in the} beginning of the voltage drop across the resistor 6 (Fig. 3 diagram d) in the counter 16 of the length of the monitored wire, the counting of speed pulses begins. This counting occurs until the vein of the input defect causes the next voltage drop at the output of the current stabilizer 2 at time t _3iin (Fig. 3 diagram d). Suppose for the specified time interval t _3iin -t _i1in _{N 1} speed pulses were counted (Fig. 3 diagram a). Let us show how the obtained information is used when monitoring wire insulation in a real process. The number of counted speed pulses N ₁ enters the neural network 14 and is compared with the number of pulses N entered into the memory of the neural network during its training and device calibration. If N ₁ = N, then the router of the neural network during the time t _iinh4 -t _iinh3 does not issue any signals to the pulse shaper 11, and no pulses are sent to the enabling inputs of the

counters

12 and 13. The number and parameters of input defects are not recorded by

counters

12 and 13. If N ₁

N, then this indicates that the short circuit of the core to the machine body is caused by an element of this machine, but not in the defective place of the input defect, but in the place of the defect formed by these elements 10. Therefore, if N ₁

N, then the router of the neural network 14 issues a control signal to the pulse shaper of technological defects 11 and a pulse signal arrives from its output, the signal duration T _jtekh = T ₁ [(n _j -Δm _those )], to the inputs of

counters

12 and 13, in which the number of technological pulses and their length are counted according to the formula l _j = l _e [n _j - (m _1id - l _id / l _eq )].

После обучения нейронной сети и калибровки счетчиков устройства реализующего заявляемый способ проверяли работоспособность заявляемого способа. After training the neural network and calibrating the counters of the device implementing the inventive method, the operability of the inventive method was checked.

Для проверки работоспособности и точности контроля дефектности изоляции провода станок останавливали и на бездефектном участке изоляции отрезка провода наносили 2 дефекта, протяженностью 2 мм и 4 мм перед датчиком 1 дефектов (фиг. 1) и 2 таких же дефекта по протяженности дефекта после него. После этого запускали станок и проверяли показатели прибора. Счетчик 8 количества входных дефектов, зарегистрировал n=2 дефекта. Счетчик 9 зарегистрировал 400 импульсов скорости. Так как за длительность одного импульса проходит отрезок провода l _э =0,025 мм, то суммарная протяженность входных дефектов, зарегистрированная в счетчике 9 была равна l _вх =0,025×240=6 мм. Средняя протяженность каждого входного дефекта будет равна l _ср=l _вх/n=6/2=3 мм. Счетчик 12, показал, что технологическое оборудование (элементы намоточного станка 10), создали в изоляции провода k=2 дефекта. Счетчик 13 протяженности технологических дефектов количества дефектов зарегистрировал величину 240 импульсов скорости и определенная этим счетчиком суммарная протяженность всех дефектов оказалась равной L=0,025×240=6 мм.To test the operability and accuracy of monitoring the defectiveness of the wire insulation, the machine was stopped and on the defect-free section of the insulation of the wire segment, 2 defects were applied, 2 mm and 4 mm long in front of the sensor 1 of defects (Fig. 1) and 2 of the same defects along the length of the defect after it. After that, the machine was started and the performance of the device was checked. Counter 8 of the number of input defects, registered n = 2 defects. Counter 9 registered 400 speed pulses. Since a piece of wire l _e = 0.025 mm passes during the duration of one pulse, the total length of input defects recorded in counter 9 was equal to l _in = 0.025 × 240 = 6 mm. The average length of each input defect will be equal to l _cf = l _in / n = 6/2 = 3 mm. The counter 12 showed that the technological equipment (elements of the winding machine 10) created k = 2 defects in the wire insulation. The counter 13 of the length of technological defects of the number of defects recorded the value of 240 speed pulses and the total length of all defects determined by this counter turned out to be L = 0.025 × 240 = 6 mm.

Способ-прототип смог бы зарегистрировать только 2 входных дефекта с протяженностью 6 мм, а дефекты вносимые элементами оборудования указанным способом зарегистрировать невозможно.The prototype method would be able to register only 2 input defects with a length of 6 mm, and defects introduced by equipment elements in this way cannot be registered.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемый способ позволяет регистрировать не только входные дефекты и их протяженность, но и дефекты, и их протяженность, вносимые в изоляцию обмоточного провода элементами намоточного оборудования. Иными словами заявляемый способ позволяет осуществлять селективный контроль входных и технологических дефектов, чего невозможно было выполнить способом - прототипом.Thus, in comparison with the prototype, the claimed method makes it possible to register not only the input defects and their length, but also the defects and their length introduced into the insulation of the winding wire by the elements of the winding equipment. In other words, the proposed method allows for selective control of input and technological defects, which could not be done by the prototype method.

Источники информацииSources of information

1. ГОСТ Р МЭК 60851-5-2008. Провода обмоточные. Методы испытаний. Часть 5. Электрические свойства.1.GOST R IEC 60851-5-2008. Winding wires. Test methods. Part 5. Electrical properties.

2. Смирнов Г.В. Прибор контроля качества эмалевой изоляции обмоточных проводов. Ж. Надежность и контроль качества, 1987, № 10, с. 51.2. Smirnov G.V. Quality control device for enamel insulation of winding wires. J. Reliability and quality control, 1987, No. 10, p. 51.

3. Авторское свидетельство СССР № 364885, кл. G01N 27/68.3. USSR author's certificate No. 364885, class. G01N 27/68.

4. Патент РФ 2737515 (по заявке 2020107811 от 21.02.20). Способ контроля дефектности изоляции обмоточных проводов / Смирнов Г.В. Опубл. 01.12.2020. Бюл. № 34, 15 стр. (Прототип). 4. RF patent 2737515 ( by application 2020107811 dated 02.21.20). Method for monitoring defectiveness of insulation of winding wires / Smirnov G.V. Publ. 12/01/2020. Bul. No. 34, 15 p . (Prototype).

Claims

A method for monitoring the defectiveness of wire insulation, in which the speed pulses are continuously generated, the frequency of which is changed in proportion to the speed of the wire, a defect pulse is generated when each defective section of the wire insulation passes through the sensor of defects, the duration of which is equal to the time the defective section passes through the said sensor, the number of formed after passing defective sections of the wire insulation through the pulse defect sensor, by the number of which the number of input defects on the wire insulation is determined, the number of speed pulses is counted during each formed defect pulse, and the length of each defect is determined based on the control results, characterized in that the defect sensor is made in the form of a contact electrode, which is installed at the input of the wire to the winding machine and connected to the body of the winding machine through a resistor R _p , and the output of the defect sensor is connected to the input to the computer with a trained by an ironic network, the output of which is connected to a router that supplies signals to the inputs of the pulse shapers of input and technological defects, a path 1 _{eq is} taken as a unit of length measurement, which any point of a moving wire passes in one speed pulse, while a wire core is connected at one of the ends of the coil of the winding wire to the output of the stabilized current source I ₀ , and in the process of winding the windings, the voltage across the said resistor and at the output of the current stabilizer is continuously monitored, and before the control, the counters of the number and length of defects are calibrated; for this, one extended defect is artificially applied to the wire insulation, measure its length l _id and pull the wire with an artificial defect applied to it through the contact sensor of defects and elements of the winding equipment, when the artificial defective section of insulation passes through the sensor of the neural network is the moment of time t _{1id of the} appearance of a voltage drop across the resistor and at the output of the current stabilizer and the moment of time t _{2id of the} end of the voltage drop across the resistor and current stabilizer, where these values are stored, in addition, from the moment of time t _1id, the number of m is calculated and stored in the neural network _{1id of the} speed pulses during the passage of the mentioned defect through the sensor of defects, which is equal to the time t _id = t _2id - t _1id of the voltage drop across the resistor, and the number N of speed pulses until the moment of time t _{3id of the} secondary occurrence of the pulse voltage drop at the output of the current stabilizer, the duration is measured the time of the voltage drop at the output of the current stabilizer from the moment of the beginning of the voltage drop t _3id until the moment t _{4id of the} end of the fall, the duration of which t _2id = t _4id -t _3id is equal to the time of the voltage drop at the output of the current stabilizer, and the number m _{2id of} speed pulses is calculated when the mentioned applied to the iso defect wire through the elements of the winding equipment, then, after carrying out the above actions, the counters are calibrated, for which purpose the counter of the length of the input defects, when counting the _{speed pulses n i} during the recording of the length of each input defect, is corrected and the length l _{i of} each i-th input defect determined by the formula l _i = l _e [n _i - (m _1id - l _id / l _eq )], and also make an amendment to the counter of the length of defects introduced by the equipment, and the length l _{j of} each j-th defect introduced by the equipment is determined by the formula l _j = l _e [n _j - (m _2id - l _id / l _eq )], after calibration, the wire insulation is monitored in the process of winding the windings of electrical products and when any input insulation defect passes through the defect sensor, the time t _{i1 is measured} voltage across the resistor and the time t _i1c of the voltage drop at the output of the current stabilizer, these values are fed to the input of the neural system ti, in which these moments are compared with each other, and if these values are equal t _i1in = t _{i1c, the} neural network generates a control impulse, which transmits through the neural network router to the input of the input defect pulse shaper, which forms a defect pulse, the duration of which t _iin is equal to time t _iin = t _i2in - t _{i1in the} passage of the defective section through the defect sensor, and the input defect pulse generated in the former is fed only to the input of the number counter and to the input of the counter of the length of input defects, in which the number and length of input defects are counted, while at the output of the former pulses of technological defects no signal from the router of the neural network arrives and the counters of the number and length of technological defects do not register the mentioned input defect, after the passage of any input defect from the time moment t _i1in , the counting of pulses N _{1 of the} speed begins until the moment of the subsequent fall voltage at the output of the stabilized voltage source, the counted number _of speed pulses N 1 enters the neural network and is compared with the number of pulses N counted during device calibration, while if N = N ₁ , the neural network does not generate any control signals, and the parameter counters input and technological defects are not made, if N ₁