RU2767959C1 - Method of controlling defectiveness of insulation of winding wires - Google Patents
Method of controlling defectiveness of insulation of winding wires Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767959C1 RU2767959C1 RU2021106366A RU2021106366A RU2767959C1 RU 2767959 C1 RU2767959 C1 RU 2767959C1 RU 2021106366 A RU2021106366 A RU 2021106366A RU 2021106366 A RU2021106366 A RU 2021106366A RU 2767959 C1 RU2767959 C1 RU 2767959C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- defects
- input
- wire
- counter
- insulation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
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, in monitoring the defective 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 controlling the defectiveness of wire insulation, described in [1]. In accordance with this method, the insulation integrity is expressed by the number of point faults on a wire of a certain length, recorded using an electrical test device.
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 DC test voltage (50 ± 3) V is applied between the residential wire and the solution connected in an electrical circuit with an open circuit. The force applied to the wire should be no more than 0.03 N. Spot damage is fixed by the corresponding relay with a counter. The meter must operate when the wire insulation resistance is less than 10 kOhm for at least 0.04 s. The counter should not operate with a resistance of 15 kOhm or more. The fault detection circuit should operate at a response rate of (5 ± 1) ms, recording at a rate of (500 ± 25) faults per minute when the wire is pulled through without insulation. Control according to the specified method is carried out on pieces of wire 30 m long, cut off from the end of the wire coils, selected selectively from a batch of the same type of coils. Conduct one test. The number of point damages is fixed on a wire length of 30 m. If the number of point damages exceeds a certain value allowed for a given type of wire, then the batch of coils from which the test pieces of wires are selected is 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 lies in the fact that it is used selectively, for cutting wires cut off from wire coils randomly selected from a batch. This leads to the fact that the main part of the wire in each controlled coil remains uncontrolled, and the remaining coils of the batch that did not fall under selective control turn out to be uncontrolled, which reduces the reliability of the control. In addition, to implement the method, it is necessary that the controlled piece of wire is pulled under the point fault sensor at a constant relatively low (275 ± 25) mm/s wire speed. This reduces the accuracy and performance of the control. The selected point damage sensor has a low sensitivity, therefore, this method is used only for residential wires with a nominal diameter of up to 0.050 mm inclusive, having a thin enamel insulation thickness. 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 pieces of wire are wasted, but also all the rejected coils of the batch that do not fit into the range of allowable values for the number of pinpoint damage in the wire enamel insulation.
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. A known method for monitoring the defectiveness of wire insulation, through which the wire is pulled through the sensor-electrode, to which a high voltage is applied relative to the wire strand [2]. At the moment of the passage of a defect in the enamel insulation, a corona discharge is ignited through the sensor-electrode, and from it, by integrating the discharge pulses with the integration time constant, a defect pulse is formed, which is recorded in the counter. The quality of the insulation is evaluated by the number of registered pulses 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 lie in the fact 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 of the approach of the defect to the sensor-electrode and exit from it the discharge may 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, to normalize the defect pulse, corona discharge pulses are integrated with an integration time constant. This leads to the fact that at low wire speeds, when a defect approaches the sensor-electrode and leaves it, the corona discharge extinction times 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 piece of wire, they will not be registered. In addition, if there are N defects on the wire and the time to pass the wire sections 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]. A known method for monitoring the defectiveness of the wire insulation, according to which the controlled wire is pulled through the sensor-electrode, a high voltage is applied to it until a corona discharge occurs, and the frequency of the 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 well-known technical solution has disadvantages: the influence of the corona discharge instability zone is not taken into account, which leads to the fact that a different number of corona discharge pulses will be recorded from two identical defects on the surface of the controlled wire, and also that when the wire speed changes, the number pulses of corona discharge from two identical defects in 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 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 the control. In order to increase the reliability, accuracy and optimality of the metrological characteristics of the winding wire insulation defectiveness meters, it is necessary to calibrate and verify the defectiveness meters.
Наиболее близким к заявляемому является способ контроля дефектности изоляции провода, описанный в [4]Closest to the claimed is a method for monitoring the defectiveness of the wire insulation, described in [4]
Способ – прототип заключается в подаче высокого напряжения на датчик дефектов, и в формировании импульсов дефектов, длительность Ti 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 с , и подсчитывают количество импульсов скорости k сгенерированных за время t с , после чего напряжение U р , 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, k- поправка на разрешающую способность датчика дефектов.Method - the prototype consists in applying a high voltage to the defect sensor, and in the formation of defect pulses, duration Ti which is determined by the burning time of the discharge between the core wire and the electrodes of the defect sensor during the passage of the defective section of the wire insulation in the active zone of the defect sensor, during the control process, pulses are continuously generated, the repetition frequency of which is changed in direct proportion to the speed of the wire, while the air space in the region of the defect sensor is continuously irradiated with ultraviolet radiation, and the defect sensor is pre-calibrated before control, for which an artificial point defect is applied on the defect-free section of the wire insulation in the form of a puncture to the conductive core of the wire, 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 is increased compared with the previous pulling, this procedure is carried out until, when passing through the defective section of the wire, a corona discharge ignites in the zone of the defect sensor, upon ignition of which I form t defect impulse, durationt from , and count the number of speed pulsesk generated over timet from , after which the voltageU R , at which the said corona discharge is ignited, it is taken as the operating voltage, and the wire insulation is monitored at the mentioned voltage value on the sensor, and when each defective section of the insulation passes through the defect sensor, a defect pulse with a duration oft i and count the numbern i generated speed impulses for the mentioned timet i , and the lengthl i each defect is determined by the formulal i = l uh (n i - k),wherel uh is the length of an elementary piece of wire that passed through the defect sensor during one generated speed pulse,k- correction for the resolution of the defect sensor.
Недостатком способа-прототипа является невозможность осуществления селективного контроля входных дефектов и технологических дефектов, вносимых в изоляцию провода элементами оборудования при изготовлении из него обмоток.The disadvantage of the prototype method is the impossibility of selective control of input defects and technological defects introduced into the wire insulation by equipment elements in the manufacture of windings from it.
Техническая задача, поставленная в рамках данного изобретения, заключается в создании возможности селективного контроля дефектов.The technical problem posed in 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 ti равняется времени прохождения дефектным участком через упомянутый датчик, подсчитывают количество nвх сформированных после прохождения дефектными участками изоляции провода через датчик дефектов импульсов дефекта, и одновременно подсчитывают количество импульсов скорости за время ti, после чего по результатам контроля определяют количество входных дефектных участков nвх и их протяженностей li, при этом датчик дефектов выполняют в виде контактного электрода, который устанавливают на входе провода в намоточный станок и соединяют с корпусом намоточного станка через резистор Rр, а выход датчика дефектов соединяют с входом счетчика количества входных дефектов и с входом счетчика протяженности входных дефектов, при этом жилу провода на одном из концов катушки намоточного провода подсоединяют к выходу источника стабилизированного тока величиной I0, и в процессе намотки обмоток непрерывно контролируют напряжение на упомянутом резисторе и на выходе источника стабилизированного тока, причём при прохождении входного дефектного участка изоляции через датчик дефектов регистрируют и запоминают величину импульсного падения напряжения на резисторе U1i =I0 Rр и величину импульсного падения напряжения на выходе источника стабилизированного тока с величины U0 до величины U2i= I0 (Rр +R1), где R1 сопротивление части обмоточного провода заключенного между точкой подключения стабилизатора тока и жилой провода в месте входного дефектного участка изоляции, подают сформированные импульсы дефектов на вход счетчика суммарного количества дефектов и одновременно на счетчик суммарной протяженности дефектов, при образовании дефектного участка в изоляции провода элементами намоточного станка напряжение на выходе стабилизатора тока импульсно изменяется в течение времени t2i прохождения упомянутого дефектного участка через элементы станка до величины U3i, указанную амплитуду U3i регистрируют и сравнивают с напряжением U1i, и при равенстве этих значений, вырабатывают сигнал, запрещающий подсчет дефектов в счетчике количества дефектов вносимых оборудованием, при несовпадении амплитудных значений сравниваемых напряжений, формируют сигнал, запрещающий подсчет количества и протяженности входных дефектов, но разрешающий счет количества k в счетчике дефектов, вносимых намоточным станком, фиксируют результат контроля в счетчике суммарного количества всех дефектов в изоляции провода N1=nвх+k1, и сравнивают его с суммой N=nвх+k входных дефектов nвх зарегистрированных счетчиком входных дефектов и количеством k дефектов зарегистрированных счетчиком дефектов вносимых оборудованием, и по результатам измерений подсчитывают суммарную протяженность Lтех дефектов, вносимых оборудованием по формуле L тех = L- L вх - (N-N 1 ) l ср , где L- суммарная протяженность дефектов зарегистрированная в счетчике суммарной протяженности дефектов, L вх - суммарная протяженность входных дефектов, зарегистрированная в счетчике протяженности входных дефектов l ср = L вх / nвх- среднестатистическая протяженность входных дефектов.The solution of the stated technical problem is achieved by the fact that in the method for monitoring the defectiveness of the insulation of the winding wires, in which speed pulses are continuously generated, the frequency of which is changed in proportion to the speed of the wire, a defect pulse is formed during the passage of each defective section of the wire insulation through the defect sensor, the duration of which is ti equals the time of passage of the defective area through the mentioned sensor, count the number nin formed after the passage of the defective sections of the wire insulation through the sensor of defects of the defect pulses, and simultaneously count the number of speed pulses for the time ti, after which, according to the results of the control, the number of input defective sections n is determinedin and their lengths li, while the defect sensor is made in the form of a contact electrode, which is installed at the wire inlet to the winding machine and connected to the body of the winding machine through a resistor RR, and the output of the defect sensor is connected to the input of the counter of the number of input defects and to the input of the counter of the length of input defects, while the wire strand at one end of the coil of the winding wire is connected to the output of a source of stabilized current with a value of I0, and in the process of winding the windings, the voltage at the said resistor and at the output of the stabilized current source is continuously monitored, and when the input defective section of the insulation passes through the defect sensor, the value of the pulsed voltage drop across the resistor U is recorded and stored1i =I0 RR and the magnitude of the pulse voltage drop at the output of the stabilized current source from the value U0 up to U2i= I0 (RR +Rone), where Ronethe resistance of a part of the winding wire enclosed between the connection point of the current stabilizer and the residential wire at the input defective section of the insulation, the formed defect pulses are fed to the input of the counter of the total number of defects and simultaneously to the counter of the total length of defects, when a defective section is formed in the wire insulation by the elements of the winding machine, the voltage on the output of the current stabilizer pulse changes over time t2i passage of the mentioned defective area through the elements of the machine to the value U3i, the specified amplitude U3i register and compare with voltage U1i, and if these values are equal, a signal is generated that prohibits counting defects in the counter of the number of defects introduced by the equipment, if the amplitude values of the compared voltages do not match, a signal is generated that prohibits counting the number and length of input defects, but allows counting the number k in the counter of defects introduced by the winding machine, fix the result of the control in the counter of the total number of all defects in the wire insulation None=nin+kone, and compare it with the sum N=nin+k input defects nin registered by the counter of input defects and the number k of defects registered by the counter of defects introduced by the equipment, and according to the measurement results, the total length L is calculatedthose defects introduced by the equipment according to the formulaL those = L-L in - (NN one )l Wed , whereL- the total length of defects registered in the counter of the total length of defects,L in - total length of input defects, registered in the counter of the length of input defectsl Wed =L in / nin- average length of input defects.
На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего заявляемый способ. На фиг. 2 приведен блок сравнения и запоминания, который состоит из следующих элементов (фиг. 2).In FIG. 1 shows a block diagram of a device that implements the proposed method. In FIG. Figure 2 shows a block of comparison and storage, which consists of the following elements (Fig. 2).
На фиг. 3 приведены эпюры сигналов, служащие для пояснения сущности изобретения. На фиг. 4 изображен совместный блок контактного электрода датчика и датчика скорости. In FIG. 3 shows signal diagrams that serve to explain the essence of the invention. In FIG. 4 shows a 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-формирователь импульсов запуска, 4–пиковый детектор с цепью сброса; 5 – аналого-цифровой преобразователь (АЦП); 6 – блок сравнения и запоминания; 7 – схема совпадения; 8 – счетчик количества входных дефектов; 9 – счетчик количества дефектов, вносимых оборудованием; 10 –ждущий мультивибратор; 11 – дифференциальный усилитель; 12 – резистор; 13 – элементы намоточного станка; 14 – датчик скорости; 15 – генератор импульсов скорости; 16 – формирователь импульсов скорости (умножитель частоты); 17 – счетчик протяженности входных дефектов; 18 – счетчик суммарной протяженности дефектов; 19 – счетчик длины проконтролированного провода, 21- второе ключевое устройство, 22–счетчик суммарного количества дефектов.In FIG. 1 the following designations are introduced: 1 – defect sensor; 2 – stabilized current source; 3 trigger pulse shaper, 4 peak detector with reset circuit; 5 – analog-to-digital converter (ADC); 6 - block of comparison and storage; 7 – coincidence scheme; 8 - counter of the number of input defects; 9 - counter of the number of defects introduced by the equipment; 10 - waiting multivibrator; 11 - differential amplifier; 12 - resistor; 13 - elements of the winding machine; 14 - speed sensor; 15 – speed pulse generator; 16 – speed pulse shaper (frequency multiplier); 17 - counter of the length of input defects; 18 - counter of the total length of defects; 19 - the counter of the length of the controlled wire, 21 - the second key device, 22 - the counter of the total number of defects.
Блок сравнения и запоминания состоит из следующих элементов (фиг. 2): буферного регистра 23, схемы сравнения 24, оперативно-запоминающего устройства (ОЗУ) 25, генератора 26 адреса, RS-триггера 27, первой 28 и второй 29 схем ИЛИ, первой 30 и второй 31 схем совпадения, формирователя 32 импульса. The comparison and storage unit consists of the following elements (Fig. 2):
На фиг. 4 введены следующие обозначения: 33– дискообразный блок; 34– шарикоподшипник; 35–ось блока; 36–жила контролируемого провода; 37– эмалевая изоляция провода; 38–контакт их проводящей резины. In FIG. 4 introduced the following designations: 33 - disk-shaped block; 34– ball bearing; 35-axis of the block; 36 - core of the controlled wire; 37 - enamel wire insulation; 38-contact of their conductive rubber.
При движении провода в процессе намотки обмоток датчик 14 скорости (фиг.1) вырабатывает импульсы скорости, частота которых пропорциональна скорости V движения провода. Эти импульсы поступают на вход формирователя 16 импульсов скорости, где происходит формирование их по напряжению и крутизне фронтов. Сформированные импульсы скорости поступают на счётчик 19 длины проконтролированного провода и входы счетчиков 17 и 18, но в счетчики 17 и 18 эти импульсы не проходят, так как на разрешающем входе упомянутых счетчиков нет соответствующих командных импульсов. When the wire moves in the process of winding the windings, the speed sensor 14 (figure 1) generates speed pulses, the frequency of which is proportional to the speed V of the wire movement. These pulses are fed to the input of the
На счетный вход счетчика 19 длины проконтролированного провода непрерывно поступают импульсы скорости с формирователя 16 импульсов скорости с периодом следования, равным прохождению под датчиком скорости, фиксированной определенной длины провода, например 0,5 мм (фиг.3 эпюра а). To the counting input of the
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 lпр = lэ×m, где m - количество импульсов скорости, прошедших в счетчик 19 (фиг. 3 эпюра а). Since the duration of one speed pulse corresponds to the passage of a strictly fixed elementary wire length l e through the defect sensor, the value of which remains unchanged when the speed changes, the controlled wire length is determined by the value l pr \u003d l e ×m, where m is the number of speed pulses that have passed into the counter 19 (Fig. 3 diagram a).
Рассмотрим, как осуществляется контроль протяженности дефектов.Let us consider how the control of the length of defects is carried out.
При протягивании контролируемого провода через датчик 14 скорости, последний выдает сигнал, частота которого пропорциональна скорости протягивания провода под датчиком. Этот сигнал поступает в формирователь 15 (фиг. 1) импульсов, который является умножителем частоты. Обозначим период следования импульсов с умножителя частоты через Т1. Если при скорости движения провода V, пропускать в счетчик 19 импульсы, частотой f 1 = , то за время одного периода сигнальных импульсов провод пройдет расстояние, принятое за протяженность эквивалентного точечного повреждения, равное по величине When pulling the controlled wire through the
l э =V 1 ×T 1 (1) l uh =V one ×T one (one)
При изменении 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 the wire pulling speed changes by g times, the frequency of pulses of equivalent point damages also changes proportionally to it by g times, which leads to the invariance of the value determined by expression (1).
Действительно, частота импульсов скорости изменяется пропорционально скорости провода Vпр Indeed, the frequency of the speed pulses changes in proportion to the speed of the wire V pr
f= К1 Vпр (2),f= K 1 V pr (2),
где К1 – коэффициент пропорциональности, зависящий от конструкции датчика скорости.where K 1 - coefficient of proportionality, depending on the design of the speed sensor.
За время одного периода индуцированного в датчике скорости напряжения, через датчик-электрод проходит участок провода длиной lэ , равный During one period of the voltage induced in the speed sensor, a section of wire with a length l e passes through the sensor-electrode , equal to
lэ = Vпр × Тэ , (3)l e \u003d V pr × T e , (3)
где Tэ=l/f – период импульсов в датчике скорости.where T e \u003d l / f - the period of pulses in the speed sensor.
Как следует из выражения (3), величина lэ, не зависит от скорости движения провода. Приняв lэ за единицу измерения, можно определить какая длина провода li прошла через датчик повреждений, если посчитать количество импульсов скорости n, в счетчике 19 (рис. 1) за время контроля Ткон 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, you can determine how long the wire l i passed through the damage sensor, if you count the number of speed pulses n, in the counter 19 (Fig. 1) during the control time T con of the specified wire segment.
li = n× lэ, (4)l i = n × l e , (4)
где li – длина отрезка провода, прошедшего через датчик; n – количество импульсов скорости за время Т прохождения через датчик скорости 14 провода протяженностью li. where li -the length of the piece of wire that passed through the sensor; n is the number of speed impulses during the time T passing through the
При прохождении участков обмоточного провода с бездефектной изоляцией через датчик – электрод 1, если элементы намоточного станка 13 не повреждают изоляцию, никаких изменений, кроме подсчета количества импульсов скорости в счетчике 19 длины проконтролированного провода, в сигналах устройства не происходит. При этом источник 2 стабилизированного постоянного тока находится в режиме стабилизации напряжения и на его выходе постоянный потенциал U1. Это напряжение через дифференциальный усилитель 11 поступает на вход пикового детектора 4, где и запоминается, а с его выхода поступает на вход аналого – цифрового преобразователя 5, который преобразует его в двоично – десятичный код, который подается на вход блоков сравнения и запоминания 6, но в него не проходит, так как отсутствует импульс запуска с формирователя 3 импульса запуска.When passing sections of the winding wire with defect-free insulation through the sensor - electrode 1, if the elements of the winding
Пусть в некоторый момент времени t1 (фиг. 3 эпюра б) через контактный электрод–датчик 1 проходит дефектный участок эмалевой изоляции, имеющийся на проводе в состоянии поставки. В момент прохождения дефектного участка через датчик 1 дефектов происходит замыкание жилы провода через датчик 1 и резистор 12 на корпус станка. Источник 2 стабилизированного тока переходит в режим стабилизации тока и через катушку 14 провода, контактный электрод – датчик 1 и резистор 12 начинает протекать стабилизированный постоянный ток I0, который вызывает падение напряжения на резисторе 12, равное Uр= I0 Rp, где Rp-сопротивление резистора. Это напряжение будет находиться на резисторе Rp в течение времени ti1 прохождения дефектным участком через контактный датчик 1 дефектов, которое будет равно ti1 =t2-t1 (фиг. 3 эпюра б). По переднему фронту возникшего перепада напряжение срабатывает ключевое устройство 20, и ключевое устройство 21 и на их выходе вырабатывается импульс, длительностью ti1 =t2-t1, который поступает на вход счетчика 8 количества входных дефектов, имеющихся на изоляции провода в состоянии поставки, и на вход счетчика 22 суммарного количества дефектов. Каждый импульс, поступивший на счетный вход счетчиков 8 и 22, регистрируется как один дефект. Поэтому поступивший единичный сигнал от ключевых устройств 20 и 21 в счетчики 8 и 22 в обоих указанных счетчиках регистрируется, как один дефект. Одновременно этот же импульс поступает на вход счетчиков протяженности входных дефектов 17 и вход счетчика 18 суммарной протяженности дефектов и разрешает прохождение импульсов скорости с умножителя частоты 16 в указанные счетчики. Счетчики 17 и 18 подсчитывают количество импульсов скорости, прошедшее в них за время ti1 с умножителя частоты 16 (фиг. 3 эпюра е). По количеству ni этих импульсов определяется протяженность входного дефектного участка li1 одновременно в обоих счетчиках 17 и 18 (фиг. 3 эпюра е). Дефектный участок эмалевой изоляции, имеющийся в состоянии поставки, зарегистрированный счетчиками 8, 17,18 и 22, может вызвать замыкание жилы провода с любым элементом намоточного станка 13, и будет зарегистрирован счетчиками 18 и 22 столько раз, сколько раз жила провода в дефектном месте соприкасается с элементами намоточного станка, тогда как в счетчиках 8 и 17 один дефект будет зарегистрирован только один раз.Let at some time tone (Fig. 3 diagram b) through the contact electrode-sensor 1 passes a defective area of enamel insulation, which is present on the wire in the state of delivery. At the moment the defective area passes through the defect sensor 1, the wire core closes through the sensor 1 and the resistor 12 to the machine body. The stabilized
Рассмотрим, как эту информацию можно использовать для определения количества и протяженности дефектов, вносимых элементами намоточного станка. Для этой цели необходимо получить дополнительную информацию о том, какое количество дефектов (повреждений) изоляции провода вносят элементы намоточного оборудования 14. Эту дополнительную информацию получают следующим образом. При прохождении дефекта через контактный датчик 1 дефектов формируется сигнал, который поступает на счетчики 8 и 17, 18 и 22. Одновременно этот же сигнал поступает на вход ждущего мультивибратора 10, с выхода которого формируется сигнал длительностью Т1 (фиг. 3 эпюра в), поступающий на первый вход схемы совпадения 7, и запрещает прохождение сигнала с блока 6 сравнения и запоминания к счетчику 9 количества дефектов вносимых оборудованием на время Т1.Let's consider how this information can be used to determine the number and extent of defects introduced by the elements of the winding machine. For this purpose, it is necessary to obtain additional information on how many defects (damages) of the wire insulation are introduced by the elements of the winding
Длительность импульса Pulse duration
Т1=Т2+Т3, T 1 \u003d T 2 + T 3,
T2 - время, необходимое для записи пиковым детектором напряжения соответствующего дефекту и преобразования его в двоичный код АЦП 5;T 2 - the time required for recording the peak voltage detector corresponding to the defect and converting it into a binary code of the
Т3 - время опроса и запоминания.T 3 - the time of interrogation and memorization.
Замыкание жилы в дефектном участке на корпус станка через контактный датчик 1 дефектов не вызовет ложного срабатывания счетчика 9. Запоминание уровня напряжения, присущее данному дефекту происходит в следующей последовательности. В момент времени t1 жила провода в дефектном участке замыкает через контактный датчик 1 дефектов и резистор 12 на корпус станка. В результате часть провода откорочена через резистор 12 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 12, принимает величину R1. Протекающий через сопротивления R1 и Rр стабильный постоянный ток I0, вызовет падение напряжения на выходе стабилизированного источника 2 постоянного тока до величины U2= I0(R1+Rp) (фиг. 3. эпюра б). Сигнал U2 с выхода источника 2 стабилизированного постоянного тока поступает на первый (не инвертирующий) вход дифференциального усилителя 11. На второй (инвертирующий) вход дифференциального усилителя 11 поступает напряжение Up (фиг. 3. эпюра б). На выходе дифференциального усилителя 11 вырабатывается разностный сигнал, равный U3= U2- Up, который и является падением напряжения на сопротивлении R1. С выхода источника 2 стабилизированного постоянного тока сигнал поступает на вход формирователя 3 импульса запуска. С выхода дифференциального усилителя 11 сигнал U3 поступает на вход пикового детектора 4. Конденсатор пикового детектора 4 разряжается и на выходе пикового детектора 4 происходит линейное изменение напряжения с U1 до U3 (фиг. 3. эпюра г). При этом амплитуда U3 на выходе пикового детектора 4 запоминается. Время изменения напряжения на выходе пикового детектора от U1 до U3 определяется постоянной времени заряда пикового детектора 4. С выхода пикового детектора 4 напряжение U3 подается на вход АЦП 5, где преобразуется в двоичный код, подаваемый на блок 6 сравнения и запоминания. На выходе формирователя 3 импульса запуска формируется импульс, задержанный на время Т2 (фиг. 3. эпюра д), который поступает на управляющий вход блока 6 сравнения и запоминания и на цепь сброса пикового детектора 4. Двоичный код с выхода АЦП 5 записывается буферными регистрами блока 6 сравнения и запоминания. После этого импульсом запуска осуществляется сброс пикового детектора 4 и на его выходе устанавливается напряжение U1. Двоичный код дефекта, записанный буферными регистрами блока 6 сравнения и запоминания, сравнивается с кодами, записанными в оперативно-запоминающем устройстве (ОЗУ) блока сравнения и запоминания. Каждому коду соответствует определенное значение напряжения, соответствующее определенному дефекту. Если такого кода в ОЗУ нет (этот дефект ранее не зафиксирован), то он записывается в ОЗУ и на входе блока 6 сравнения и запоминания формируется сигнал дефекта, поступающий на вход схемы 7 совпадения, но на входы счетчика 9 он не проходит, так как по первому входу схемы 7 совпадения действует импульс запрета с выхода ждущего мультивибратора 10. Closing the core in the defective area to the machine body through the contact sensor 1 of defects will not cause
Задержка Т3, входящая в Т1, необходима для того, чтобы блок 6 сравнения и запоминания мог записать установившийся код, соответствующий значению напряжения U3. Исходя из этого, определяется его длительность.The delay T 3 included in T 1 is necessary so that the
Соприкосновение рассматриваемого дефекта с любым из элементов намоточного станка 13 ложного счета счетчиком 9 не дает. Пусть указанный процесс происходит в момент времени t2i. (фиг. 3. эпюра а). Замыкание рассматриваемого дефектного участка провода на элементы намоточного станка 13 вновь вызовет изменение напряжения на выходе источника 2 стабилизированного постоянного тока с U1, но уже до напряжения U3 , так как замыкание происходит не через контактный датчик 1 дефектов, а на элементы 13 намоточного оборудования (станка). Стабилизированный ток I0, протекает только через сопротивление R1 и напряжение на выходе источника 2 постоянного стабилизированного тока равно U2= I0 R1, а поскольку напряжение Uр равно 0 , то на второй (не инвертирующий) вход усилителя 11 напряжение компенсации не поступает, и на входе дифференциального усилителя 11 формируется сигнал U3, который численно равен напряжению, действующему по первому (не инвертирующему) входу. Поскольку двоичный код, соответствующий напряжению U3, запомнен ОЗУ блока сравнения и запоминания при прохождении дефекта через контактный датчик 1 дефектов в момент времени t1i , то сигнала на выходе блока 6 сравнения и запоминания нет. Сигнал на выходе блока 6 сравнения и запоминания появляется только в том случае, если сигнал на выходе дифференциального усилителя 11 отличен от сигнала, запомненного блоком 6 сравнения и запоминания.The contact of the considered defect with any of the elements of the winding
Блок сравнения и запоминания состоит из следующих элементов (фиг. 2): буферного регистра 23, схемы сравнения 24, оперативно-запоминающего устройства (ОЗУ) 25, генератора 26 адреса, RS-триггера 27, первой 28 и второй 29 схем ИЛИ, первой 30 и второй 31 схем совпадения, формирователя 32 импульса. The comparison and storage unit consists of the following elements (Fig. 2):
Блок сравнения и запоминания работает следующим образом. Из аналого-цифрового преобразователя 5 двоичный код поступает на входы буферного регистра 23. С приходом импульса запуска буферный регистр 23 пропускает двоичный вход на первый вход схемы 24 сравнения. Этот же импульс запуска через первый вход схемы 28 ИЛИ переводит генератор 26 адреса в исходное состояние, а по входу триггера 27 разрешает генерацию адреса. Начинается просмотр ОЗУ 25. На шине данных ОЗУ 25 устанавливаются двоичные коды. Эти коды поступают на второй вход схемы 24 сравнения. В схеме 24 сравнения происходит сравнение пришедшего кода с двоичным кодом, извлеченным из ОЗУ 25. При совпадении кодов на выходе первой схемы 28 совпадения появиться сигнал, который через второй вход схемы 28 ИЛИ производит сброс генератора 26 адреса в исходное состояние, а через второй вход схемы 29 ИЛИ производит по входу R RS-триггера останов генератора 26 адреса. Если же в ОЗУ 25 не окажется двоичного кода, равного пришедшему, то, когда появятся свободные ячейки на выходе второй схемы 29 совпадения, появится сигнал, который запустит формирователь 30 импульса. На выходе формирователя 30 импульса появляется сигнал, по которому схема 24 сравнения пропускает двоичный код с первого входа на шину ОЗУ 25, переводится ОЗУ из режима «Считывание» в режим «Запись», через первый вход второй схемы ИЛИ 29 происходит по входу R RS-триггера останов генератора 26 адреса, и этот же сигнал появится на выходе сравнения и запоминания, который и является импульсом счета, поступающего на второй вход схемы и совпадения устройства. По количеству импульсов, пришедших в счетчик 9 определяют количество дефектов, вносимых оборудованием. Таким образом, на счетчик 9 поступают импульсы только тех дефектов, которые вносят элементы намоточного станка.Block comparison and storage works as follows. From the analog-to-
Рассмотрим, как производится селекция входных и технологических (вносимых оборудованием) дефектов и их протяженностей. Пусть количество входных дефектов, зарегистрированных счетчиком 8 входных дефектов равно n, а их суммарная протяженность, зарегистрированная в счетчике 17 равна l вх . Средняя протяженность каждого входного дефекта будет равна l ср = l вх /n. Пусть счетчик 9, показал, что технологическое оборудование (элементы намоточного станка 13), создали в изоляции провода k дефектов. Пусть счетчик 22 суммарного количества дефектов зарегистрировал N дефектов, а счетчик 18 суммарной протяженности дефектов зарегистрировал величину L.Let us consider how the selection of input and technological (introduced by equipment) defects and their lengths is carried out. Let the number of input defects registered by the
Суммарное количество дефектов в изоляции провода должно быть равно величине N1=n+k. Такое количество дефектов в счетчике 22 суммарного количества дефектов может быть получено в случае, если ни один из входных дефектов не соприкоснулся с элементами намоточного оборудования и не вызвал замыкания на корпус станка. В реальности же входные дефекты и их протяженности могут быть дополнительно зарегистрированы счетчиками 18 и 22 столько раз, сколько жила провода входного дефекта соприкоснется с элементами намоточного оборудования. По этой причине величина N может оказаться больше величины N1. Так как количество входных дефектов точно зарегистрировал счётчик 8 , а количество входных дефектов точно зарегистрировал счетчик 9, то количество замыканий жилы провода входных дефектных участков на элементы намоточного станка 13 будет равно N лож =N-N 1 . Суммарная протяженность Lтех дефектов, вносимых оборудованием будет равна L тех = L- l вх - (N-N 1 ) l ср. The total number of defects in the wire insulation should be equal to the value of N 1 =n+k. Such a number of defects in the
Пример конкретного выполнения. Был проведен контроль по заявляемому способу при помощи измеритель 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 according to the claimed method was carried out with the help of a defectiveness meter 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 33 (фиг.4). Электроды через подшипники 34 размещались на осях 35, которые закреплены на подвижных, поджатых друг к другу пластинчатыми пружинами рычагах (коромыслах) (на фиг.4 не показаны), позволяющих электродам-роликам совершать вертикальные перемещения синхронно с колебаниями провода. На фиг. 4 стрелками показано, что электроды 33 поджимаются друг к другу при помощи пружин, размещенных на коромыслах. Напряжение от стабилизированного источника тока к электродам 33 подводилось через скользящие контакты поджатые к осям 35. По образующей роликов - электродов была выполнена полукруглая проточка в которую размещался эластичный контакт 38, выполненный из проводящей резины. При контроле эмаль 37 контролируемого провода 36 (на фиг. 4 закрашена темным цветом) плотно обжималась эластичными проводящими контактами 38. Под действием трения поверхности провода с поверхностями эластичных контактов 38 размещенных проточках в электродов 33, последние начинают вращаться на подшипниках 34 вокруг осей 35. При вращении ролика 33 приходит во вращение прикрепленный к нему соосно диск 39 (см. фиг.4) с равномерно выполненными в нем сквозными радиальными прорезями 40. Светодиод 41 излучает свет, который через прорези 40 поступает к фотодиоду 42. Поскольку радиальные сквозные прорези 40 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 33 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
l=2π(D-d) (5)l=2π (Dd) (5)
где D -диаметр ролика 18, в мм; d - диаметр проточки под провод по образующей ролика 18, в мм.where D is the
За время, равное длительности одного импульса фототока на выходе фотодиода 42 через датчик пройдет элементарный отрезок провода, равный For a time equal to the duration of one photocurrent pulse at the output of
lэ = (5).l e = (five).
При этом независимо от того, с какой скоростью будет протягиваться провод через датчик, величина элементарного отрезка провода lэ, определяемая формулой 5 всегда будет оставаться неизменной, так как все величины входящие в формулу 5 постоянны. In this case, regardless of the speed at which the wire is pulled through the sensor, the value of the elementary piece of wire l e , determined by
При этом, чем больше количество прорезей n тем меньше величина lэ, принятая за единицу измерения протяженности, и тем выше точность определения указанной протяженности. По количеству N импульсов фототока с выхода фотодиода 51, 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 N of photocurrent pulses from the output of photodiode 51, which have passed into the electronic circuit of the defectiveness meter, one can determine the length L of the monitored wire by the formula
L= lэ N (6)L= l e N(6)
Кроме длины проконтролированного провода L, (счетчик 19 фиг. 1) можно определить также и протяженность каждого дефектного участка провода счетчиками 17 и 18.In addition to the length of the controlled wire L, (counter 19 of Fig. 1), it is also possible to determine the length of each defective section of the wire with
Заявляемым устройством осуществлялся контроль дефектности изоляции обмоточного провода марки ПЭТВ диаметром 0,8 мм. В качестве датчика скорости 14 (фиг.1) и контактного электрода – датчика дефектов 1 (фиг. 1) , был использован функциональный блок схематически приведенный на фиг 4, включающий в себя эти элементы. Упомянутый блок приведен фиг.4 включал в себя фотоэлектрический преобразователь перемещений.The claimed device monitored the defectiveness of the insulation of the winding wire of the PETV brand with a diameter of 0.8 mm. As a speed sensor 14 (Fig.1) and a contact electrode - a defect sensor 1 (Fig. 1), a functional block was used schematically shown in Fig. 4, which includes these elements. Said block shown in Fig. 4 included a photoelectric displacement transducer.
Рабочим элементом блока служили ролики 33 с эластическим контактом 38. Диаметры роликов были равны 12 мм. По образующей поверхности роликов были проточены канавки радиусом равным 2 мм. В проточки укладывалась манжета из проводящей резины 38. Образующие поверхности роликов 33 прижимали друг к другу пружины, выполненные из стальной упругой пластины толщиной 1 мм. К боковой поверхности одного из роликов 33 были механически (сваркой) прикреплен стакан с диском 39 (фиг.4) с равномерно выполненными в нем сквозными радиальными прорезями 40. При диаметре 19,1 мм диска 40 нам удалось выполнить фотолитографией растр с 240 прорезями.
В качестве светодиода 41 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
В качестве фотодиода 42 был взят ультрафиолетовый фотодиод компании SGLUX выполненный на основе карбида кремния (SiC).As the
В качестве формирователя импульсов скорости 4 (фиг. 1) был использован умножитель частоты с коэффициентом умножения равном 10. С использованием функционального блока, приведенного на фиг. 4 и введения в устройство умножителя частоты удалось обеспечить величину A frequency multiplier with a multiplication factor of 10 was used as the speed pulse shaper 4 (FIG. 1). Using the function block shown in FIG. 4 and the introduction of a frequency multiplier into the device, it was possible to provide the value
В соответствии с заявляемым устройством, при прохождении каждого дефектного участка изоляции через датчик дефектов должен формироваться импульс дефекта длительностью t i , равной времени прохождения дефектного участка эмалевой изоляции через контактирующий с жилой провода в месте дефекта элемент станка или электрод-датчик дефектов, и осуществлялся подсчёт количество n i сгенерированных импульсов скорости за упомянутое время t i . Время t i , с другой стороны, равно времени падения напряжения на выходе стабилизатора тока, при закоротке жилы контролируемого провода с заземленным элементом намоточного станка или с поверхностью контактного датчика-электрода Протяженность l i каждого дефекта определялась по формуле l i = l э n i , где l э – протяженность элементарного отрезка провода прошедшего через датчик дефектов за время одного сгенерированного импульса скорости. In accordance with the claimed device, during the passage of each defective section of the insulation through the defect sensor, a defect pulse with a duration oft i , equal to the time of passage of the defective area of enamel insulation through the element of the machine or the electrode-sensor of defects that is in contact with the core wire at the defect site, and the number ofn i generated speed impulses for the mentioned timet i . Timet i , on the other hand, is equal to the voltage drop time at the output of the current stabilizer, when the core of the controlled wire is short-circuited with a grounded element of the winding machine or with the surface of the contact sensor-electrodel i each defect was determined by the formulal i = l uh n i ,wherel uh – the length of an elementary piece of wire that passed through the defect sensor during one generated speed pulse.
Для проверки работоспособности и точности контроля дефектности изоляции провода станок останавливали и на бездефектном участке изоляции отрезка провода наносили 2 дефекта, протяженностью 1 мм и 2 мм перед электродом датчиком 1 (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 17 зарегистрировал 120 импульсов скорости. Так как за длительность одного импульса проходит отрезок провода l э =0,025 мм, то суммарная протяженность входных дефектов, зарегистрированная в счетчике 17 была равна l вх = 0,025× 120=3 мм. Средняя протяженность каждого входного дефекта будет равна l ср = l вх /n=3/2=1,5 мм. Счетчик 9, показал, что технологическое оборудование (элементы намоточного станка 13), создали в изоляции провода k=2 дефекта. Счетчик 22 суммарного количества дефектов зарегистрировал N =6 дефектов, а счетчик 18 суммарной протяженности дефектов зарегистрировал величину 360 импульсов скорости и определенная этим счетчиком суммарная протяженность всех дефектов оказалась равной L=0,025×360=9 мм.To check the performance and accuracy of monitoring the defectiveness of the wire insulation, the machine was stopped and 2 defects were applied on the defect-free section of the insulation of the wire segment, with a length of 1 mm and 2 mm in front of the sensor electrode 1 (figure 1) and 2 of the same defect along the length of the defect after it. After that, they started the machine and checked the performance of the device.
Суммарное количество дефектов в изоляции провода должно быть равно измеренное счетчиком величине N1=n+k=2+2=4. Такое количество дефектов в счетчике 22 суммарного количества дефектов может быть получено в случае, если ни один из входных дефектов не соприкоснулся с элементами намоточного оборудования и не вызвал замыкания на корпус станка. В реальности же входные дефекты и их протяженности могут быть дополнительно зарегистрированы счетчиками 18 и 22 столько раз, сколько жила провода входного дефекта соприкоснется с элементами намоточного оборудования. По этой причине величина N может оказаться больше величины N1. Так как количество входных дефектов точно зарегистрировал счётчик 8, а количество технологических дефектов, вносимых элементами намоточного оборудования 13 дефектов точно зарегистрировал счетчик 9, то количество замыканий жилы провода на элементы 13 намоточного оборудования в месте входных дефектных участков изоляции провода будет равно N лож =N-N 1 =6-4=2. Суммарная протяженность Lтех дефектов, вносимых оборудованием будет равнаThe total number of defects in the insulation of the wire must be equal to the value measured by the meter N 1 =n+k=2+2=4. Such a number of defects in the
L тех = L- L вх - (N-N 1 ) l ср. =9-3-(6-4)×1,5=3 мм L those \ u003d L - L in - (NN 1 ) l cf. =9-3-(6-4)×1.5=3mm
Способ-прототип смог бы зарегистрировать только 2 входных дефекта с протяженностью 3 мм, а дефекты вносимые элементами оборудования указанный способ не смогло бы зарегистрировать.The prototype method could register only 2 input defects with a length of 3 mm, and the specified method could not register defects introduced by equipment elements.
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 способо – прототипом. Thus, compared with the prototype, the proposed method allows you to register not only input defects and their length, but also defects and their length introduced into the winding wire insulation by winding equipment elements. In other words, the proposed method allows for selective control of input and technological defects, which could not be performed by the prototype method.
Используемые источникиSources used
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.
2. Смирнов Г.В. Прибор контроля качества эмалевой изоляции обмоточных проводов. Ж. Надежность и контроль качества, 1987, №10, с.51.2. Smirnov G.V. Device for quality control of enamel insulation of winding wires. Zh. Reliability and quality control, 1987, No. 10, p.51.
3. Авторское свидетельство СССР № 364885, кл. G01N27/68.3. Author's certificate of the USSR No. 364885, class. G01N27/68.
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 ( according to application 2020107811 dated February 21, 2020) A method for monitoring the defectiveness of the insulation of winding wires / Smirnov G.V. Published 01.12.2020 Bull. No. 34, 15 p . (Prototype)
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106366A RU2767959C1 (en) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Method of controlling defectiveness of insulation of winding wires |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021106366A RU2767959C1 (en) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Method of controlling defectiveness of insulation of winding wires |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2767959C1 true RU2767959C1 (en) | 2022-03-22 |
Family
ID=80819613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021106366A RU2767959C1 (en) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | Method of controlling defectiveness of insulation of winding wires |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2767959C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH625627A5 (en) * | 1977-08-26 | 1981-09-30 | Trefimetaux | |
SU1308954A1 (en) * | 1985-12-10 | 1987-05-07 | Томский Институт Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Device for quality control of winding wire insulation |
EP0394525A1 (en) * | 1989-04-27 | 1990-10-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for the contactless checking of the insulation of insulated electric conductors and for the detection and classification of insulation faults |
CN105699866B (en) * | 2016-02-22 | 2018-08-28 | 株洲壹星科技股份有限公司 | The method for detecting rail traffic insulating element using UV corona technology |
RU2737515C1 (en) * | 2020-02-21 | 2020-12-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Method of controlling winding insulation defectiveness |
-
2021
- 2021-03-12 RU RU2021106366A patent/RU2767959C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH625627A5 (en) * | 1977-08-26 | 1981-09-30 | Trefimetaux | |
SU1308954A1 (en) * | 1985-12-10 | 1987-05-07 | Томский Институт Автоматизированных Систем Управления И Радиоэлектроники | Device for quality control of winding wire insulation |
EP0394525A1 (en) * | 1989-04-27 | 1990-10-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Method and apparatus for the contactless checking of the insulation of insulated electric conductors and for the detection and classification of insulation faults |
CN105699866B (en) * | 2016-02-22 | 2018-08-28 | 株洲壹星科技股份有限公司 | The method for detecting rail traffic insulating element using UV corona technology |
RU2737515C1 (en) * | 2020-02-21 | 2020-12-01 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники» | Method of controlling winding insulation defectiveness |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS62242849A (en) | Method and apparatus for testing performance of electrode for electrode measuring system | |
GB2034484A (en) | Method and apparatus for testing ion selective electrodes in continuous measuring systems | |
RU2737515C1 (en) | Method of controlling winding insulation defectiveness | |
RU2726729C1 (en) | Wire insulation defectiveness monitoring device | |
US2284850A (en) | Speed indicating apparatus | |
US2701336A (en) | Flaw detector | |
RU2767959C1 (en) | Method of controlling defectiveness of insulation of winding wires | |
CA2081221A1 (en) | Method of detecting insulation faults and spark tester for implementing the method | |
US3823370A (en) | Wire insulation testing apparatus with means indicating insulation faults per predetermined incremental length | |
US3970924A (en) | Apparatus for detecting faults in magnet wire insulation without thermally damaging the insulation and which does not respond to impedance indications above a predetermined threshold value | |
RU2631020C1 (en) | Detecting device for continuous wire insulation testing | |
RU2757980C1 (en) | Device for selective control of insulation quality of winding wires | |
RU2762300C1 (en) | Method for control of defective insulation of winding wires | |
RU2764385C1 (en) | Apparatus for monitoring the defect rate of wire insulation | |
RU2737511C1 (en) | Method of controlling winding insulation defectiveness | |
RU2762126C1 (en) | Winding wire insulation defect meter | |
RU2771480C1 (en) | Method for monitoring the defect rate of wire insulation | |
Lemke et al. | Modeling of cavity discharges under AC and DC voltage—Part I: Limitations of the network-based PD model | |
RU2511229C2 (en) | Monitoring method for enamel insulation of wires | |
US3435239A (en) | Radiation absorption tester using rc network to simulate absorption function | |
JP2011028931A (en) | Battery insulation testing device | |
Hogg et al. | Breakdown of insulation by partial discharges. Influence of supply frequency on discharge characteristics | |
RU1786414C (en) | Method and device for flaw detection of wire insulation | |
Smirnov et al. | A technique for testing and repairing the insulation of enameled wires. | |
SU748299A1 (en) | Method of testing cable articles with voltage |