Результат интеллектуальной деятельности: Тестер для проверки кабеля датчика пути и скорости

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения мест повреждения изоляции кабеля.

При эксплуатации подвижного состава периодически возникают неисправности связанные с пропаданием или бросками фактической скорости систем КЛУБ-У, САУТ-ЦМ/485. В ходе устранения таких замечаний в частности возникает необходимость проверить исправность кабеля датчика пути и скорости (далее - ДПС). Процесс выявления неисправности мультиметром кабеля ДПС на предмет обрыва представляет собой проверку кабеля мультиметром кабеля на предмет обрыва или замыкания жил кабеля. Для выполнения проверки необходимо задействовать минимум 2 работников, один из которых находится в секции электровоза, другой - у датчика пути и скорости. Проверка занимает около часа. А при работе в одно лицо на удаленных контрольных пунктах неисправность кабеля ДПС определить невозможно.

Из уровня техники известны различные способы и устройства, реализованные на данной основе.

Например, известен простейший способ прозвонки кабелей с помощью лампы и батарейки (Интернет, http://www.licevim.ru/articles_765.html), заключающийся в том, что жилы одного конца кабеля произвольно маркируют и к первой из них подключают провод от батарейки. Затем присоединяют к лампе проводник и им поочередно касаются жил на другом конце кабеля. Если при касании лампа загорается, значит, это жила, к которой присоединен провод от батарейки. Также прозвонку можно выполнить без проводника, соединяющего оба конца кабеля.

Так же известен способ прозвонки кабелей с помощью мегомметра (Интернет.http://rzdoro.narod.ru/fl__1_2.htm), заключающийся в том, что прибор и источник тока соединяются последовательно и присоединяются одним концом к жиле кабеля или проводу. Второй конец от прибора или источника по очереди соединяется со всеми жилами или проводами с другого конца. Отклонение стрелки прибора показывает, что жила определена правильно.

К основному недостатку данных способов и устройств, следует отнести невозможность прозвонки концов кабеля на достаточно удаленном друг от друга расстоянии.

Известно устройство определения места повреждения изоляции кабеля (патент RU 97830 U1, МПК G01R 31/08). В устройстве определения места повреждения изоляции кабеля, состоящем из генераторной и приемной частей, причем генераторная часть, одна клемма которой заземляется, содержит задающий генератор, преобразователь частоты, усилитель мощности и согласующее устройство, подключенное к оболочке кабеля, приемная часть содержит датчик-формирователь, избирательный усилитель, опорный генератор, преобразователь частоты, фазовращатель, фазометр, индикатор, добавлены два GPS-приемника, используемые для синхронизации задающего и опорного генераторов.

К недостаткам известного устройства следует отнести:

- отсутствие возможности определения в жилах проверяемого кабеля короткого замыкания;

- сложность устройства является схема связей между составными частями многомодульной схемотехники.

Также известна полезная модель «Индикатор (приемник) устройства для прозвонки кабеля», содержащий блок питания, блок управления, дешифратор номера жилы, блок индикации, разъем для подключения кабеля, компаратор и блок подстройки порогового напряжения (патент РФ №180728, G01R 31/02, приоритет 13.12.2017 г., опубликовано 20.06.2018 г. Бюл. №18).

Недостатками данного устройства являются:

- сложность в эксплуатации в связи большого количества частей, входящих в данное устройство. Отсутствует возможность определения повреждений в жилах проверяемого кабеля (короткое замыкание и обрыв);

- при прозвонке кабеля требуется точная подстройка порогового напряжения для работы компаратора.

Также известна полезная модель «Индикатор (приемник) устройства для прозвонки кабеля», содержащий блок питания, блок управления, дешифратор номера жилы, блок индикации, разъем для подключения кабеля, компаратор и блок подстройки порогового напряжения (патент РФ №187413, G01R 31/02, приоритет 17.07.2018 г, опубликовано 05.03.2019 г. Бюл. №7).

Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности определения повреждений в жилах проверяемого кабеля (короткое замыкание и обрыв).

К основному недостатку данных устройств, следует отнести невозможность прозвонки концов кабеля на достаточно удаленном друг от друга расстоянии.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению, является принятое в качестве прототипа тестовое устройство для тестирования кабелей BNC (ПАТЕНТ 204964675, CN - 13.01.2016, Класс МПК G01R 31/08), которое раскрывает тестовое устройство для тестирования кабелей BNC. Пара соединителей BNC, расположенных на обоих концах кабелей BNC, снабжена, соответственно, передающими частями и принимающими частями для тестирования кабелей BNC. Среди них передающая часть включает в себя блок генерации импульсов, блок распределения импульсов, вспомогательный блок распределения импульсов и блок инверсии. Посылая импульсный сигнал на один разъем BNC, о линии BNC можно судить, наблюдая за состоянием приема, часть подключена к другому разъему BNC, правильно ли работает кабель.

Недостатками данного устройства являются:

- устройство ограничено в применении, поскольку не определяет, какие жилы кабеля разорваны или замкнулись;

- отсутствие универсальности устройства, так как тестирование охватывает не более двух жил одновременно.

Задача изобретения заключается в разработке устройства для определения неисправности кабеля ДПС, обеспечивающего точное определение поврежденных жил кабеля, снижение времени на определение неисправности в работе устройств, снижение времени простоя локомотивов в неэксплуатируемом парке.

Технический результат от применения заявленного решения заключается в достоверности и ускорении процесса тестирования, расширении арсенала технических средств и обеспечении точного определения поврежденных жил кабеля, за счет повышения удобства эксплуатации и упрощенной конструкции устройства.

Это достигается за счет того, что тестер для проверки кабеля датчика пути и скорости, характеризующийся парой соединителей, расположенных на обоих концах кабеля, снабжен, соответственно, передающими частями и принимающими частями для тестирования кабеля, среди них передающая часть включает в себя блок генерации импульсов, блок распределения импульсов, вспомогательный блок распределения импульсов и блок инверсии, согласно изобретению, выполнен из двух частей, собранных в одну общую линию для работы с возможностью подключения к одному кабелю датчика пути и скорости с разных концов: генератора сигналов, выполненного на базе микросхем (например, К176ЛЕ5 и К561ИЕ8), задающих последовательную посылку сигналов на контакты кабеля датчика пути и скорости с контролем прохождения сигналов при помощи светодиодов, при этом одна из микросхем (например, К176ЛЕ5), представляет собой генератор, задающий последовательную посылку сигналов, другая микросхема (например, К561ИЕ8) является десятичным счетчиком с дешифратором, включает счетчик и дешифратор, позволяющий переводить код в двоичной системе в электрический сигнал, появляющийся на одном из используемых в тестере выходов счетчика, и индикатора, определяющего состояние кабеля, состоящего из разъема датчика пути и скорости и светодиодов, собранных параллельно, при этом модули имеют общую цепь электропитания, для подключения тестируемых элементов предусмотрены контактные разъемы. При этом индикатор состоит из восьми светодиодов собранных параллельно. При этом счетчик имеет восемь выходов.

Существенные отличия изобретения от известных технических решений: тестер для проверки кабеля датчика пути и скорости имеет небольшие размеры, что позволяет удобно осуществлять перенос и проверять неисправность кабеля в сложной среде, так как индикатор выполнен во влагозащищенном корпусе. Тестер имеет простую схемотехнику, не подвержен влияниям от внешних факторов (электромагнитных помех и т.д.) при тестировании кабеля, тестер собран на электронных элементах российского производства, имеет высокую точность обнаружения повреждения кабеля при тестировании, позволяет точно определить, какие жилы кабеля разорваны или замкнулись, эти жилы соответствуют схеме кабеля ДПС. Простота в использовании, при тестировании не нужно производить никаких дополнительных настроек, о состоянии кабеля ДПС можно судить по индикации светодиодов приемной части - индикатора.

Изобретение иллюстрируется эскизами.

На Фиг. 1 представлен Тестер для проверки кабеля датчика пути и скорости, изображен генератор сигналов,

На Фиг. 2 - то же, индикатор.

Позиции обозначают: разъем 1; винт 2; светодиоды 3 ДПС1; светодиоды 4 ДПС2; тумблер ВКЛ/ВЫКЛ 5; светодиоды 6; провод 7; разъем 8.

Осуществление полезной модели.

Тестер для проверки кабеля ДПС состоит из двух частей:

1. Генератора сигналов - выполненного на базе микросхем (например, К176ЛЕ5 и К561ИЕ8), задающих последовательную посылку сигналов на контакты кабеля ДПС с контролем прохождения сигналов при помощи светодиодов.

Микросхема К176ЛЕ5 представляет собой генератор, задающий последовательную посылку сигналов.

Микросхема К561ИЕ8 является десятичным счетчиком с дешифратором. В своей структуре микросхема имеет счетчик и дешифратор, позволяющий переводить код в двоичной системе в электрический сигнал, появляющийся на одном из восьми используемых в тестере выходов счетчика.

Генератор сигналов работает от батареи типоразмера «Крона».

2. Индикатора - определяющего состояние кабеля. Состоит из разъема ДПС и светодиодов. Индикатор сигналов представляет собой восемь светодиодов собранных параллельно.

Набор светодиодов выполняет функцию контроля прохождения сигналов на каждый контакт кабеля ДПС.

Тестер состоит из двух устройств, собранных в одну общую линию для работы, подключается к одному кабелю ДПС с разных концов. Генератор сигналов подает сигналы последовательно на каждый контакт кабеля ДПС. По индикации пары светодиодов индикатора, подключенного на другом конце кабеля ДПС, определяется прохождение и прием сигналов. Каждая пара светодиодов соответствует определенным контактам кабеля ДПС. Вследствие чего, определяется целостность кабеля на предмет исключения обрыва или короткого замыкания между его жилами.

Устройство работает следующим образом.

Для проверки кабеля ДПС необходимо в секции локомотива отключить разъем «ДПС» от блока БС-ДПС. К отключенному разъему «ДПС» подключается генератор сигналов. Тумблером «ВКЛ/ВКЛ» включается устройство. Генератор сигналов формирует и подает последовательные сигналы поочередно на каждый контакт кабеля ДПС.

Отключается разъем ДПС1 или ДПС2 от датчика ДПС-У, установленного на буксе колесной пары локомотива. К отключенному разъему от датчика ДПС-У подключается индикатор. По загоранию светодиодов индикатора определяется исправность кабеля ДПС. При отсутствии обрыва жил кабеля ДПС все светодиоды индикатора загораются попарно. В случае наличия короткого замыкания между жил кабеля ДПС, загораются светодиоды короткозамкнутых жил в половину накала. При обрыве жил кабеля ДПС - отсутствует индикация соответствующего светодиода индикатора.

С использованием приспособления время на проверку кабеля ДПС снижается в 13 раз. Устройство позволяет в одно лицо в течение 8-10 минут определить с состояние кабеля ДПС и оперативно принять меры к его замене в случае неисправности, сокращая время простоя локомотива на неплановых видах ремонта.

Заявляемая полезная модель проявляет новые свойства, не известные в технике. Существенные признаки носят технический характер и идентифицируемы. Совокупность существенных признаков заявленного устройства необходима и достаточна для получения требуемого технического результата. Заявляемая совокупность признаков обеспечивает получение неожиданного, необычного сверхсуммарного технического результата, который превосходит технический результат, получаемый от каждого существенного признака в отдельности применительно к объектам указанного назначения. Заявляемый объект обеспечивает изменение известного уровня техники неочевидными средствами, придает объектам новые положительные свойства, удовлетворяет долговременный спрос и повышает конкурентоспособность объекта патентования. Между существенными признаками заявленного решения и достигаемым техническим результатом существует причинно-следственная связь. Совокупность существенных признаков заявляемого решения обеспечивает новый необычный принцип действия объектов, который является в максимальной степени эффективным для объектов указанного назначения.