165639. lajstromszámú szabadalom • Készülék állapotváltozás érzékelésén alapuló biztonsági berendezések állapotjelzőinek felügyeletére
5 165639 6 Jelöljük az érzékelők eredő ellenállását üzemi állapotban Ri0 -val, az eredő hurokellenállást ebben az állapotban Ro-val, a k tényezőt ebben az állapotban ko-val, akkor a következőket mondhatjuk: 5 Hako = l, akkor Ro=0,5-R2 , R t 50%-os növekedése esetén R 20%-al növekszik, ha pedig Rt tízszeresére megnő, R értéke még mindig csak 1,82-RQ. Ha viszont ko = 0,05, akkor R10 = 0,05- R2 és 10 Ro = 0,0475 'R2 , a hurokellenállás tehát közelítően egyenlő az érzékelők eredő ellenállásával, R! 50%os növekedése esetén R most már 47%-al növekszik, ha pedig R% tízszeresére megnő, akkor az eredő hurokellenállás R = 7*Ro. 15 Egy érzékelő megváltozásának hatása az eredő hurokellenállásra függ az érzékelők számától és az ellenállás megváltozásának mértékétől. A korszerű ellenállásérzékelők ellenállásváltozása a dinamikus tartományban azonban igen nagy, így a gyakor- 20 latban mód van a paraméterek olyan megválasztására, hogy egyetlen érzékelő ellenállásának ' ugrásszerű megváltozása az oszcillátor rezgésének leszakítását eredményezze. A gyakorlatban ritka lesz az olyan kivitel, 25 melynél az R2 ellenállás ne lenne legalább kétszer akkora, mint Rt , azaz mint n állapotjelzőnek a megengedett üzemi állapothoz tartozó névleges eredő ellenállása. Minthogy pedig az alkalmazott érzékelők jellemzőinek és/vagy számának meg- 30 változásával megváltozik k értéke, célszerű lehet az oszcillátor áramkört úgy kialakítani, hogy R2 értéke is változtatható legyen, hiszen itt egyetlen paraméter megváltoztatásával helyreállítható az oszcillátorüzem tervezett munkapontja. 35 Ha a készüléket pl. forgógépeknél alkalmazzuk, akkor a reaktáns csatolóágon át a forgórészen elrendezett állapotérzékelők ellenállását csatoljuk az állórész(b)en elrendezett oszcillátor áramkör hurkába. Általában az állórész hőmérsékletét is 40 érzékelnünk kell, mégpedig szintén több pontban. Ezeket az érzékelőket azonban hagyományos módon, közvetlenül fémesen is csatolhatjuk az oszcillátor körbe. Ezért a találmány szerinti készülék előnyös 45 kiviteli alakjánál a vezérelhető oszcillátor a két párhuzamos áramköri ág közül az egyik ágban a vezérlő bemeneti kapocspárral sorosan elrendezve további vezérlő bemeneti kapocspárral rendelkezik, mely további vezérlő bemeneti kapocspár egye- 50 zően kialakított legfeljebb m/m = pozitív egészszám, mely lehet kisebb, egyenlő vagy nagyobb mint n) további állapotjelző közvetlen fémes — egymással soros — csatlakoztatására alkalmasan kialakított. Előnyösen itt a párhuzamos áramköri 55 ágak közül a másik ágban az eredő ohmos ellenállás legalább kétszer akkora, mint (m+n) állapotjelzőnek a megengedett üzemi állapothoz tartozó névleges soros eredő ellenállása. 60 Az oszcillátor kialakításának előnyös módja, ha közös bázisú egyfokozatú tranzisztoros erősítő áramkört alkalmazunk, melynek emitter körében sorban induktív tekercs és ohmos ellenállás van elrendezve és az emitter körnek az ohmos 65 ellenállást tartalmazó, az ellenállás kivezetései által határolt szakasza alkotja az oszcillátor áramkör két párhuzamos áramköri ága közül a másik ágat. Mozgó elemet tartalmazó objektumok, pl. forgógépek termikus védelmi berendezéseiben való alkalmazásnál a reaktáns csatolótag két különálló szerkezeti részből kialakított, melyek közül a vezérlő bemeneti kapocspárra csatlakozó kimeneti féltag az objektum állórészében, az érzékelők csatlakoztatására alkalmasan kialakított bemeneti féltag pedig az objektum mozgó részében oly módon elrendezett, hogy a két féltag reaktáns elemei között a teljes mozgási pálya mentén, s a pálya minden pontján a légrés előírt tűréshatárok között állandó. Találmányunk tárgya természetesen nem szorítkozik forgógépek termikus védelmi berendezéseire, hanem mindazon érzékelőrendszerek felügyeletéhez alkalmazható, melyeknél az üzemi állapot megváltozása ellenállás extrém megváltozásaként jelentkezik. Találmányunkat részletesebben ábrák kapcsán magyarázzuk. Az 1. ábra a megoldás egy kivitelének általánosított kapcsolási vázlatát mutatja közvetlenül és közvetve csatolt érzékelők serege számára. A 2. ábra az oszcillátor áramkör előnyös kivitelének általánosított kapcsolási vázlatát mutatja, induktív csatolóhurok alkalmazásával az oszcillátor kimenetén. A 3. ábra hasonló oszcillátort mutat, de kicsatoló hurok nélkül. A 4. ábra a reaktáns csatolótag egy kivitelét mutatja, kapcsolási vázlatként, melynél induktív csatolású, egyezően felépített rezgőkörök alkotják a csatolótagot. Az 5. ábra egy ilyen csatolótag szerkezeti kialakítását ábrázolja. A 6. ábra az axiális játékra érzéketlen további szerkezeti kivitelt ábrázolja. A 7. ábra a csatolótag kapacitív csatolóelemmel való kialakítására mutat példakénti kapcsolási vázlatot a 8. ábra pedig egy konkrét kivitel szerkezeti kialakítását. Az 1. ábrán látható egyenfeszültségű úl tápforrásról táplált vezérelt 2 oszcillátor kimenete a 4 kijelző és/vagy beavatkozó egység bemenetére csatlakozik. A vezérelt 2 oszcillátor vezérlő bemeneti 7 kapocspárjára reaktáns 3 csatolótag kimenete csatlakozik, további vezérlő bemeneti 8 kapocspárjára pedig a sorosan beiktatható 5 állapotjelzők. Összesen m darab 5 állapotjelző iktatható be, ha ennél kevesebb pontban szükséges mérni, a munkapont megválasztásától függően vagy az állapotjelző üzemi ellenállásával egyező fix ellenállás, vagy 6 rövidzár iktatható a felesleges csatlakozó kapocsra, hiszen a soros csatolásra való tekintettel minden kapocspáron összeköttetést kell létesíteni. Hasonlóan iktatható be a reaktáns 3 csatolótag bemenetén sorosan legfeljebb n darab 5 állapotjelző, — természetesen itt is alkalmazható fix értékű, vagy rövidzár áthidalás. A találmány szerinti működés szempontjából nem lényeges funkciót mellőztük, így 3
