КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к контрольно-измерительной аппаратуре и может быть использована при тестировании и диагностике электротехнических устройств, в частности модулей опторазвязки (оптопар), применяемых, например, в узлах и приборах радиоэлектронной аппаратуры и автоматизированных системах управления технологическими процессами компрессорных станций магистрального газопровода.
Надежный транспорт газа обеспечивается эффективной бесперебойной работой компрессорных станций, в состав которых входят основные газоперекачивающие агрегаты и вспомогательные системы их обслуживания. Выход из строя хотя бы одной системы или одного составляющего элемента системы может привести к нарушению режима работы компрессорной станции в целом, к неполадкам и авариям.
Вследствие этого и с учетом роста поставляемого объема газа возникает необходимость повышения эффективности управления работой компрессорных станций. Это достигается путем своевременного диагностирования оборудования автоматизированных систем управления технологическими процессами компрессорных станций, к которому и относятся оптопары транзисторные, предназначенные для электронной бесконтактной коммутации цепей однополярного тока с гальванической развязкой между входом и выходом.
Оптопары транзисторные, как правило, содержат две электрически не связанные между собой оптоэлектронные пары, состоящие из кремниевых планарных n-p-n транзисторных приемников и излучающих светодиодов на основе арсенида галлия.
Известно устройство для определения напряжения [1] оптопары, включающее индикатор напряжения, измеритель тока, резистор, генератор тока (блок питания). Принцип работы известного устройства основан на измерении тока, протекающего между объединенными входными и выходными выводами прибора, при приложении между ними заданного напряжения в течение определенного периода времени, выходные контакты прибора при этом должны быть объединены с контактами входных цепей, к которым подводится напряжение.
Ввиду своего конструктивного решения данное устройство не может быть применено для тестирования и диагностики оптопары транзисторного типа.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является расширение функциональных возможностей устройства, позволяющего качественно определять исправность контролируемого объекта.
Поставленная задача решена в контрольно-измерительном устройстве, содержащем блок питания, первый резистор, индикатор напряжения, в котором, согласно техническому решению, между блоком питания и индикатором напряжения дополнительно введены параллельно-последовательно включенные второй блок питания, первые два конденсатора, стабилизатор напряжения со вторым резистором и вторые два конденсатора, при этом стабилизатор напряжения соединен с первым резистором.
Устройство дополнительно содержит клеммную колодку, установленную с возможностью контроля оптопар.
Контрольно-измерительное устройство также дополнительно содержит предохранитель, соединенный с входами блоков питания.
Стабилизатор напряжения может быть выполнен на основе микросхемы КР142ЕН.
Указанная совокупность существенных признаков устройства позволяет определить фактическое значение диапазона входного напряжения оптопары с двумя инвертированными выходами и на основании данных измерений можно сделать заключение о работоспособности диагностируемой оптопары.
Техническое решение поясняется фигурой, на которой изображена схема заявляемого устройства. Контрольно-измерительное устройство содержит блок питания 1, первый резистор 2, индикатор напряжения 3, выполненный например в виде цифрового вольтметра. Между блоком питания 1 и индикатором напряжения 3 расположены последовательно включенные второй блок питания 4, первые два конденсатора 5 и 6, стабилизатор напряжения 7 со вторым резистором 8 и вторые два конденсатора 9 и 10, при этом стабилизатор напряжения 7 соединен с первым резистором 2.
Контрольно-измерительное устройство дополнительно содержит клеммную колодку (не показано), например фирмы WAGO, установленную с возможностью взаимодействия и диагностирования различных типов оптопар, имеющих диапазон входного напряжения 20-30 В.
Устройство также содержит выключатель 11 и предохранитель 12, соединенный с входами блоков питания 1 и 4.
Диагностирование оптопары проводится перед ее эксплуатацией или при периодическом техническом обслуживании оборудования.
Устройство работает следующим образом.
При включении выключателя 11 напряжение сети переменного тока 220 В/50 Гц поступает на блок питания 1 и 4. С выхода блока питания 1 постоянное напряжение 24 вольта через сглаживающие пульсации конденсаторы 5, 6 поступает на стабилизатор напряжения 7, выполненный, например, на основе микросхемы КР142ЕН. Далее напряжение через резистор 2 и конденсаторы 9 и 10, предназначенные для устранения возможного возбуждения микросхемы КР142ЕН, а также сглаживания пульсаций, поступает на вход оптопары 13. Резистором 2, плавно меняя напряжение в диапазоне 5-30 вольт, фиксируем переключение инвертированных выходов оптопары 13.
С помощью индикатора напряжения 3 определяем фактическое значение напряжения переключения выходов диагностируемой оптопары 13, по встроенным в корпус которой статусным светодиодам фиксируем переключение ее выходов. Для этого постоянное напряжение с блока
питания 1 поступает на выход оптопары 13 и при достижении порогового значения контролируется состояние статусных светодиодов.
Оптопара 13 считается исправной, если переключение инвертированных выходов происходит при напряжении в диапазоне 20-30 вольт.
Таким образом, применение заявляемого устройства позволяет улучшить диагностику оптопары и ее прогнозирование во время эксплуатации автоматизированных систем управления технологическими процессами компрессорных станций магистрального газопровода, а следовательно позволяют организовать ее эксплуатацию и профилактическое обслуживание при значительном увеличении межремонтного ресурса.
1. ГОСТ 24613.6-81 Микросхемы интегральные оптоэлектронные и оптопары. Метод измерения напряжения изоляции.