УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ СОЛЕНОИДНЫХ КЛАПАНОВ

1. Способ диагностики неисправностей в соленоидном клапане, в котором соленоидный клапан содержит электромагнит (10) и корпус (12) клапана, в котором одно или несколько отверстий (14, 16, 18) выполнены с возможностью прохождения текучей среды, находящейся под давлением, и в котором электромагнит (10) содержит соленоид (102), управляемый током соленоида, и магнитную цепь, содержащую подвижный сердечник (104), расположенный и перемещаемый в соленоиде, причем способ содержит следующие этапы:
a) сохранение в постоянной памяти эталонных характеристик формы кривой тока соленоида,
b) регистрация характеристик формы кривой тока соленоида во время работы соленоидного клапана;
c) сравнение эталонных характеристик с регистрируемыми характеристиками;
d) при отклонении величины регистрируемых характеристик от величины эталонных характеристик, формируется сигнал тревоги о неисправности в работе соленоидного клапана.
2. Способ по п. 1, в котором до формирования сигнала тревоги, этап d) содержит этап d1) сравнение величины давления текучей среды, поступающей во входное отверстие соленоидного клапана, с заданным диапазоном значений давления; в случае отклонения значения давления от упомянутого заранее заданного диапазона значений давления, осуществляют этап г2) - регулировка значения давления и повторение этапов b) и c); сигнал тревоги, формируется в случае отклонения значения регистрируемых характеристик от значения эталонного характеристик и отклонения значения давления текучей среды от заранее заданного диапазона значений давления.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором сохраняемыми и сравниваемыми характеристиками формы кривой тока соленоида являются наклон первого участка кривой между моментом возбуждения соленоидного клапана и первым пиковым значением тока (IPEAK), формирующимся при замыкании подвижного сердечника, и наклон второго участка кривой между пиковым значением тока (IPEAK) и следующей минимальной точкой (IVALLEY) значения тока соленоида.
4. Способ по предыдущим пунктам, дополнительно включает следующие этапы: проверка наличия на кривой тока соленоида пика и/или последующих минимальных (m) и максимальных (M) относительных точек на участке между первым пиковым значением тока (IPEAK) и точки минимального значения тока (IVALLEY); вычисление средних значений производной тока по времени в интервале времени, который является предшествующим текущему интервалу времени, непосредственно следующим за точкой перегиба или за минимальной относительной точкой; сравнение упомянутых средних значений с соответствующими эталонными значениями; проверка, того находится ли по меньшей мере одно из упомянутых абсолютных средних значений ниже соответствующего эталонного значения.
5. Способ по предыдущим пунктам, в котором наличие упомянутого пика и/или дополнительных относительных точек максимума (M) и минимума (m) определяется путем вычисления производной тока во времени (di/dt) и проверки того, принимает ли данная производная нулевое или положительное значение в двух моментах времени (Ta, Tb) в промежутке, следующем за моментом, в котором был достигнут пик на кривой тока, а также до того, как ток соленоида достигнет максимального значения.
6. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором характеристики кривой тока соленоида содержат, по меньшей мере, первый временной интервал (Т1), соответствующий времени, прошедшему между моментом возбуждения соленоида и моментом достижения пикового значения тока, возникающего при замыкании подвижного сердечника.
7. Способ по предыдущим пунктам, в котором упомянутый первый временной интервал определяют с помощью аналоговой цепи обнаружения пиковых значений тока (40), которая сравнивает мгновенное значение тока соленоида со значением тока соленоида с предварительно заданной задержкой, или при помощи средства цифровой обработки цепи кривой тока соленоида.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором эталонными характеристиками являются характеристики кривой тока соленоида, полученные при испытании электромагнитного клапана во время или после выпуска с завода-изготовителя.
9. Способ по любому из пп. 1-7, в котором эталонными характеристиками являются характеристики кривой тока соленоида, полученные на основе средних значений, определенных на основе набора ранее полученных значений.
10. Устройство диагностики неисправностей в соленоидном клапане, в котором соленоидный клапан содержит электромагнит (10) и корпус клапана (12), в котором предусмотрено одно или несколько отверстий (14, 16, 18) для прохождения текучей среды под давлением, и в котором электромагнит (10) содержит соленоид (102), управляемый током соленоида, и магнитную цепь, содержащую подвижный сердечник (104), расположенный и перемещаемый в соленоиде, диагностическое устройство, содержит электронную диагностическую цепь с микроконтроллером, выполненную с возможностью осуществления способа диагностики по любому из предыдущих пунктов.
11. Устройство по предшествующему пункту, в котором диагностическая цепь установлена на плате блока питания и управления, установленной на соленоидном клапане.
12. Устройство по п. 10 или 11, включающее средство связи, обеспечивающее обмен данными между микроконтроллером электронной диагностической цепи и внешним блоком управления.
13. Устройство по предшествующим пунктам, в котором упомянутое средство связи выполнено с возможностью передачи сигнала состояния на внешний блок управления, принимающий, по меньшей мере, два логических сигнала, характеризующих рабочее состояние соленоидного клапана.
14. Устройство по любому из пп. 10-13, в котором электронная диагностическая цепь содержит цепь отбора тока, предназначенную для отбора значений формы кривой в заранее заданном интервале времени.
15. Устройство по любому из пп. 10-14, в котором электронная диагностическая цепь содержит аналоговую цепь обнаружения пиковых значений тока (40), содержащий операционный усилитель (42) с функцией компаратора, на инвертирующую входную клемму которого подается ток соленоида, регистрируемый через шунтирующий резистор (RSHUNT), на не инвертирующую входную клемму которого подается ток соленоида, относительно которого формируется задержка, задаваемая RC-сетью.
16. Соленоидный клапан, состоящий из электромагнита (10) и корпуса клапана (12), содержащий одно или несколько отверстий (14, 16, 18) предназначенных для прохождения текучей среды, находящейся под давлением, и в котором электромагнит (10) содержит соленоид (102), управляемый током соленоида, и магнитную цепь, содержащую подвижный сердечник (104), расположенный и перемещаемый в соленоиде, причем соленоидный клапан дополнительно содержит устройство диагностики по любому из пп. 10-15.
17. Соленоидный клапан по предшествующему пункту, содержащий блок питания и управления (120), диагностическое устройство, установленное на упомянутый блок питания и управления (120).
18. Соленоидный клапан по предыдущему пункту, в котором на плате блока питания и управления выполнен электрический разъем с парой клемм питания, и электрический диагностический разъем, подключаемый к внешнему блоку управления.
19. Система соленоидных клапанов, содержащий плату блока питания и управления для всех соленоидных клапанов в системе клапанов, причем плата блока питания и управления содержит электронную диагностическую цепь с микроконтроллером, выполненную с возможностью осуществления способа диагностики по любому из пп. 1-9, в котором эталонные характеристики связаны с каждым из соленоидных клапанов в системе клапанов или группы соленоидных клапанов в системе соленоидных клапанов, и в котором регистрируемые характеристики получены при возбуждении каждого соленоидного клапана в отдельности или каждой группой соленоидных клапанов.