Стенд для проверки функционирования датчиков давления, термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических

Авторы патента:

Воронков Владимир Александрович (RU)

G05B23/00 - Испытания и контроль систем управления или их элементов (контроль систем с программным управлением G05B 19/048,G05B 19/406)

G01L27/00 - Испытание и калибровка устройств для измерения давления текучей среды

G01K15/00 - Испытание или калибровка термометров

Владельцы патента RU 2775620:

Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава" (АО "ВНИИКТИ") (RU)

Изобретение относится к области испытательной техники и предназначено для проведения комплексной проверки функционирования датчиков давления, термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических, применяемых в микропроцессорных системах управления и диагностики железнодорожного тягового подвижного состава. Согласно изобретению стенд содержит блок преобразования измеряемых сигналов термопреобразователей сопротивления, блок преобразования измеряемых сигналов преобразователей термоэлектрических, блок измерителя для измерения и преобразования сигналов, поступающих с датчика давления, блока преобразования измеряемых сигналов термопреобразователей сопротивления и блока преобразования измеряемых сигналов преобразователей термоэлектрических. Указанные блоки размещены на передней панели пульта, выполненного в виде корпуса промышленного исполнения с галетным переключателем. Блок задания температуры предназначен для воздействия на чувствительные элементы термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических. Блок преобразователя интерфейсов расположен между пультом и блоком регистрации данных и предназначен для гальванической изоляции последовательного интерфейса и обеспечения защиты USB-порта блока регистрации данных от импульсных помех. В блоке регистрации данных установлена программа стендовая управляющая. В результате обеспечена возможность для проведения комплексной проверки датчиков, увеличивается эффективность проверки, уменьшается номенклатура применяемого оборудования. 1 ил.

Известен метрологический стенд для датчиков температуры, относящийся к метрологическим стендам серии erfi, производства ООО «Мерология-Комплект». Стенд предназначен для проверки и калибровки следующих типов датчиков температуры: термоэлектрических преобразователей, термопреобразователей сопротивления, датчиков температур с унифицированным токовым выходом и цифровым сигналом HART, жидкостных термометров. В комплект метрологического стенда для проверки датчиков температуры входят: рабочее место метролога серии erfi, набор термостатов, печей или сухоблочных калибраторов, прецизионный многоканальный мультиметр, эталонные датчики температуры, персональный компьютер с принтером, регулируемый блок питания, панель для подключения датчиков температур. В метрологический стенд устанавливается восьмиканальный прецизионный мультиметр для автоматизированной поверки семи датчиков температур (один канал используется для эталонного датчика температуры). Он автоматически компенсирует термоЭДС холодного спая термоэлектрических преобразователей, питает датчики с унифицированным сигналом и автоматически формирует протоколы поверки датчиков температуры с помощью персонального компьютера. Специфическая форма стола стенда из каленого алюминия дает возможность интегрировать дополнительное электрическое, измерительное и пневматическое оборудование разных видов (см. интернет-сайт www.metr-k.ru/files/catalogs/2018_Stands.pdf).

К недостаткам метрологического стенда следует отнести то, что он не обладает техническими возможностями, необходимыми для проведения проверки функционирования датчиков давления. Помимо этого, оборудование стенда, представляющего собой автоматизированное рабочее место метролога, интегрировано в специализированный стол, что является существенным ограничением для размещения стенда в помещении небольшой площади.

Известен комплект METROL АРМ-1 для поверки датчиков и преобразователей давления производства ООО «Метрологическое обеспечение». Комплект для поверки METROL АРМ-1 предназначен для организации рабочего места поверителя как комплексное решение для поверки (калибровки) цифровых датчиков и преобразователей давления. Эталонным средством измерения является цифровой манометр METROL 110, особенностью которого является измерение электрических сигналов, генерация напряжения 24 В (для питания датчиков и преобразователей давления), поддержка HART-протокола версии 5 (для настройки и калибровки датчиков давления). Источником давления являются гидравлические или пневматические помпы марки METROL с возможностью задания давления от минус 0,095 МПа до 250 МПа в зависимости от модификации. Результаты испытаний, полученные в процессе поверки (калибровки), фиксируются в персональном компьютере при помощи программного обеспечения METROL-1 посредством передачи их цифровым манометром по USB-кабелю или Bluetooth-модулю, встроенному в цифровой манометр. По окончанию проведения испытаний программное обеспечение автоматически рассчитывает фактическую погрешность поверяемого (калибруемого) средства измерения и выводит протокол поверки (калибровки) на печать (см. интернет-сайт www.metrol-kip.ru/catalog/metrologicheskoe-oborudovanie/komplekty-oborudovaniya/komplekt-dlya-poverki-datchikov-i-preobrazovateley-davleniya).

К недостаткам комплекта для поверки METROL АРМ-1 следует отнести то, что данный комплект не обладает техническими возможностями, необходимыми для проведения проверки функционирования датчиков давления, термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических. Кроме того, комплект для поверки METROL АРМ-1 предназначен для проведения метрологических поверок датчиков и преобразователей давления различных типов и исполнений, потому в его составе используется высокоточный цифровой манометр с широкой функциональностью, которая является избыточной при проведении проверок функционирования датчиков давления, применяемых в микропроцессорных системах управления и диагностики железнодорожного транспорта, и приводит к значительному удорожанию оборудования стенда.

Техническим результатом изобретения является осуществление посредством стенда технических возможностей для проведения комплексной проверки функционирования датчиков давления, термопреобразователей сопротивления и преобразователей

термоэлектрических, применяемых в микропроцессорных системах управления и диагностики железнодорожного тягового подвижного состава, например, при проведении текущих ремонтов и технического обслуживания подвижного состава в железнодорожных депо, а также при необходимости проведения внеплановых проверок функционирования датчиков в целях обеспечения безотказного функционирования микропроцессорных систем управления и диагностики железнодорожного тягового подвижного состава, повышения удобства и эффективности работы персонала, а также уменьшение номенклатуры применяемого оборудования.

Указанный технический результат достигается тем, что стенд для проверки функционирования датчиков давления, термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических, включающий блок питания для подачи питания на датчик давления, пресс для задания давления, цифровой манометр для контроля давления, блок регистрации данных, дополнительно содержит блок преобразования измеряемых сигналов термопреобразователей сопротивления, блок преобразования измеряемых сигналов преобразователей термоэлектрических, блок измерителя для измерения и преобразования сигналов, поступающих с датчика давления, блока преобразования измеряемых сигналов термопреобразователей сопротивления и блока преобразования измеряемых сигналов преобразователей термоэлектрических с последующим отображением результата измерения на цифровом индикаторе и передачей на блок преобразователя интерфейсов, причем блок измерителя, блок преобразования измеряемых сигналов термопреобразователей и блок преобразования измеряемых сигналов преобразователей

термоэлектрических размещены на передней панели пульта, выполненного в виде корпуса промышленного исполнения с галетным переключателем, имеющим три положения переключения по одному для каждого типа проверяемых устройств, блок задания температуры, предназначенный для воздействия на чувствительные элементы термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических, причем блок преобразователя интерфейсов, расположен между пультом и блоком регистрации данных и предназначен для гальванической изоляции последовательного интерфейса и обеспечения защиты USB-порта блока регистрации данных от импульсных помех, а в блоке регистрации данных установлена программа стендовая управляющая с интерфейсом для последовательной проверки функционирования датчиков давления, термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

На чертеже изображена схема стенда для проверки функционирования датчиков давления, термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических (далее по тексту - стенда).

Стенд включает в себя блок 1 питания, представляющий собой источник питания постоянного тока, предназначенный для подачи питания на датчик 2 давления, пресс 3 поверочный пневматический и манометр 4 цифровой (образцовый), предназначенные для создания воздействия на чувствительный элемент датчика 2 давления. Также стенд включает в себя блок 5 регистрации данных, блок 6 преобразования измеряемых сигналов термопреобразователей 7 сопротивления (далее по тексту - блок 6), выполненный в виде нормирующего преобразователя сигналов измерительного НПСИ-ТС, блок 8 преобразования измеряемых сигналов преобразователей 9 термоэлектрических (далее по тексту - блок 8), выполненный в виде нормирующего преобразователя сигналов измерительного НПСИ-ТП, блок 10 измерителя (далее по тексту - блок 10) для измерения и преобразования сигналов, поступающих с датчика 2 давления, блока 6 и блока 8. Блок 11 преобразователя интерфейсов связан с блоком 5 регистрации данных и предназначен для гальванической изоляции последовательного интерфейса и обеспечения защиты USB-порта от импульсных помех.

Блоки 6, 8 и 10 размещены на передней панели пульта 12, выполненного в виде корпуса промышленного исполнения. Блок 13 задания температуры, выполненный в виде циркуляционного термостата с термоизолированной емкостью (ванной), предназначен для создания воздействия на чувствительный элемент термопреобразователей 7 сопротивления и преобразователей 9 термоэлектрических.

Заявленный стенд работает следующим образом.

Для проведения проверки функционирования датчика 2 давления его соединяют с блоком 1 источника питания и пультом 12, а именно с блоком 10, подключают пульт 12 к сети переменного тока 220 В, на пульте 12 устанавливают галетный переключатель в положение, соответствующее типу проверяемого устройства, устанавливают датчик 2 давления в самоподжимном патроне пресса 3. Включают блок 5 регистрации данных и запускают на нем программу стендовую управляющую с интерфейсом для последовательной проверки функционирования проверяемых датчиков. Блок 5 предназначен для установки входного давления в соответствии с выбранным типом проверяемого датчика давления, входной температуры в диапазоне от +25 до +90°С, измерения токового выходного сигнала в диапазоне от 0 до 5 мА, сохранения результатов измерений, вывода результатов на экран монитора и формирования отчета. В качестве блока 5 может быть использован персональный компьютер или ноутбук. В гидравлической системе пресса 3 создают давление в соответствии с программой стендовой управляющей. Значение заданного давления контролируют с помощью образцового манометра 4, показания датчика 2 давления контролируют при помощи блока 10. Измеренное значение токового выходного сигнала отображается на индикаторе блока 10, передается по последовательному цифровому интерфейсу RS485 через блок 11 преобразователя интерфейсов на USB-вход блока 5 регистрации данных и отображается на мониторе блока 5 регистрации данных. После завершения проверки отсоединяют датчик 2 давления от пульта 12 и блока 1 источника питания.

Для проверки термопреобразователя 7 сопротивления его соединяют с блоком 6, подключают термостат, входящий в состав блока 13 задания температуры, к сети переменного тока 220 В, устанавливают термопреобразователь 7 сопротивления на крышке ванны термостата, галетный переключатель на пульте 12 устанавливают в положение, соответствующее типу проверяемого устройства, и задают температуру жидкой среды в ванне термостата в соответствии с программой стендовой управляющей. Текущую температуру жидкой среды контролируют на дисплее термостата. Измеренное значение токового выходного сигнала отображается на индикаторе блока 10, передается по последовательному цифровому интерфейсу RS485 через блок 11 преобразователя интерфейсов на USB-вход блока 5 регистрации данных и отображается на мониторе блока 5 регистрации данных. После завершения проверки термопреобразователь 7 сопротивления отсоединяют от пульта 12 и блока 13 задания температуры.

Для проверки преобразователя 9 термоэлектрического его соединяют с блоком 8, подключают термостат, входящий в состав блока 12 задания температуры, к сети переменного тока 220 В, устанавливают преобразователь 9 термоэлектрический на крышке ванны термостата, входящего в состав блока 13 задания температуры, галетный переключатель на пульте 12 устанавливают в положение, соответствующее типу проверяемого устройства, задают температуру жидкой среды в соответствии с программой стендовой управляющей. Текущую температуру жидкой среды контролируют на дисплее термостата. Измеренное значение токового выходного сигнала отображается на индикаторе блока 10, передается по последовательному цифровому интерфейсу RS485 через блок 11 преобразователя интерфейсов на USB-вход блока 5 регистрации данных и отображается на мониторе блока 5 регистрации данных. После завершения проверки преобразователь 9 термоэлектрический отсоединяют от пульта 12 и блока 13 задания температуры.

Результаты измерений фиксируются в виде протокола измерений, сохраняются в памяти блока 5 регистрации данных и могут быть выведены на печать непосредственно из программы стендовой управляющей.

Таким образом, техническим результатом изобретения является осуществление посредством стенда технических возможностей для проверки функционирования датчиков давления, термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических в соответствии с потребностями железнодорожной отрасли в целях обеспечения безотказного функционирования микропроцессорных систем управления и диагностики железнодорожного тягового подвижного состава, повышения удобства и эффективности работы персонала, а также уменьшение номенклатуры применяемого оборудования.

Стенд для проверки функционирования датчиков давления, термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических, включающий блок питания для подачи питания на датчик давления, пресс для задания давления, цифровой манометр для контроля давления, блок регистрации данных, отличающийся тем, что дополнительно содержит блок преобразования измеряемых сигналов термопреобразователей сопротивления, блок преобразования измеряемых сигналов преобразователей термоэлектрических, блок измерителя для измерения и преобразования сигналов, поступающих с датчика давления, блока преобразования измеряемых сигналов термопреобразователей сопротивления и блока преобразования измеряемых сигналов преобразователей термоэлектрических, с последующим отображением результата измерения на цифровом индикаторе и передачей на блок преобразователя интерфейсов, причем блок измерителя, блок преобразования измеряемых сигналов термопреобразователей и блок преобразования измеряемых сигналов преобразователей термоэлектрических размещены на передней панели пульта, выполненного в виде корпуса промышленного исполнения с галетным переключателем, имеющим три положения переключения по одному для каждого типа проверяемых устройств, блок задания температуры, предназначенный для воздействия на чувствительные элементы термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических, причем блок преобразователя интерфейсов расположен между пультом и блоком регистрации данных и предназначен для гальванической изоляции последовательного интерфейса и обеспечения защиты USB-порта блока регистрации данных от импульсных помех, а в блоке регистрации данных установлена программа стендовая управляющая с интерфейсом для последовательной проверки функционирования датчиков давления, термопреобразователей сопротивления и преобразователей термоэлектрических.

Изобретение относится к системам удаленного мониторинга и диагностики технического состояния весоизмерительной техники. Система мониторинга и самодиагностики весоизмерительных систем содержит группу датчиков, связанных с объектом контроля и передающих информацию о технологических параметрах на первичный контроллер, который связан с основным сервером автоматизированной системы управления технологическим процессом объекта контроля, предназначенным для накопления получаемых с контроллеров данных и последующей передачи упомянутых данных в зону нижнего уровня системы контроля, из которой посредством сети передачи данных данные технологических параметров объекта контроля передаются в зону верхнего уровня системы контроля.

Способ идентификации и валидации математической модели динамики полета и системы управления беспилотных воздушных судов вертикального взлета и посадки (бвс ввп) с использованием роботизированного стенда полунатурного моделирования // 2774479

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано для повышения достоверности исследований и испытаний систем управления беспилотных воздушных судов вертикального взлета и посадки (БВС ВВП). Способ идентификации и валидации математической модели динамики полета и системы управления БВС ВВП с использованием роботизированного стенда полунатурного моделирования заключается в том, что выполняют полунатурное тестирование всей системы автоматического управления БВС ВВП путем формирования с помощью шестистепенного роботизированного манипулятора линейных и угловых перемещений БВС.

Устройство поддержки, устройство обучения и система поддержки настройки условий эксплуатации установки // 2773864

Изобретение относится к области вычислений. Технический результат заключается в повышении безопасности при эксплуатации.

Способ и система для определения остаточного срока службы технологического устройства, через которое протекает текучая среда // 2773762

Изобретение относится к способу определения остаточного срока службы технологического устройства (1), через которое протекает текучая среда и которое представляет собой теплообменник, колонну или резервуар для разделения фаз. Вычислительный блок (20) установлен на устройстве (1) и соединен с возможностью передачи данных с удаленным вычислительным блоком.

Аппаратно-программная платформа стенда полунатурного моделирования для отработки вычислителя беспилотного летательного аппарата // 2771111

Аппаратно-программная платформа стенда полунатурного моделирования для отработки вычислителя беспилотного летательного аппарата (БЛА) содержит рабочее место оператора, кабельную сеть, системы электроснабжения, вычислительный комплекс. Вычислительный комплекс содержит вычислитель БЛА, соединенный посредством интерфейсов с вычислительным комплексом, и включает модель динамики, модель приводов, имитаторы: акселерометра, гироскопа, GPS-датчика, магнитометра, датчика высоты и датчика скорости, функционирующих в операционной системе реального времени.

Устройство идентификации параметров передаточной характеристики mems-акселерометра // 2767012

Устройство относится к области измерительной техники и может быть использовано в автоматических и автоматизированных системах измерительного контроля. Устройство содержит: первый, второй и третий блоки формирования деления; первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый блоки формирования умножения; первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки формирования разности; первый и второй блоки формирования суммы; первый блок формирования инверсии.

Способы и устройство для передачи уведомлений, предупреждающих об опасности, с применением каналов с дискретным входом // 2766123

Изобретение относится к технологическим процессам. Устройство передачи уведомлений, предупреждающих об опасности, с применением каналов с дискретным входом содержит полевое устройство для управления технологическим процессом технологической установки, имеющее цифровой контроллер клапана.

Обнаружение нештатных ситуаций // 2766106

Изобретение относится к области информационных технологий, а именно к системам контроля и обнаружения нештатных ситуаций. Технический результат заключается в повышении точности определения нештатной ситуации.

Система управления с тройной избыточностью для летательного аппарата и способ управления этой системой (варианты) // 2758229

Группа изобретений относится к системе управления для летательного аппарата, имеющей тройную избыточность, и трем вариантам способа управления этой системой. Для управления системой управления по первому варианту принимают группы сообщений от передающего тракта в контроллере, содержащем три тракта, производят идентификацию индикатора активности каждого тракта, значения циклического контроля по избыточности, вырабатываемого каждым трактом с использованием ключа, присвоенного тракту, определенным образом и отключают контроллер при наличии аномалий, несоответствия индикатора активности или наличия несоответствия значения циклического контроля по избыточности в группе сообщений.

Способ восстановления векторной информации в информационно-измерительных системах // 2757828

Изобретение относится к способу восстановления векторной информации в информационно-измерительных системах транспортных средств. Для восстановления векторной информации производят комбинированную обработку определенным образом данных навигационных датчиков с учетом параметров ориентации транспортного средства, за счет формирования имитационной модели сигналообразования в виде системы трех линейных алгебраических уравнений, содержащих три неизвестные проекции искомого вектора на оси связанного базиса, с последующим вычислением этих проекций путем решения уравнений имитационной модели сигналообразования.

Устройство для создания пульсирующего давления // 2773416

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для градуировки, поверки и калибровки датчиков давления. Устройство содержит корпус, выполненный с глухой цилиндрической расточкой, с расположенными в одной поперечной плоскости каналами подвода и отвода газа, с каналом отсоса газа, смещенным вдоль корпуса устройства от поперечной плоскости с каналами подвода, отвода газа и расположенным между ними по направлению вращения цилиндрического распределителя, помещенного в глухую цилиндрическую расточку корпуса, и имеющего поперечный сквозной канал, расположенный в одной плоскости с каналами подвода и отвода газа, а также две выточки на его цилиндрической поверхности.