專利名稱：速度監(jiān)控器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及物理儀器中的一種與測速傳感器連用的速度監(jiān)控器。
常見的帶式運輸機、螺旋運輸機常常會出現(xiàn)打滑、堵料、斷帶、電壓斷相、軸承損壞、傳動軸彎曲等故障，這些故障最終又都是以輸送速度變慢、甚至停止而表現(xiàn)出來。若在帶式運輸機、螺旋運輸機的被動輪上安裝測速傳感器，再將一個速度監(jiān)控器與該測速傳感器連用，便能可靠地監(jiān)控運輸機的機械和電器運行工況。據(jù)有關(guān)報導，速度監(jiān)控器技術(shù)近年來在工業(yè)發(fā)達國家已普遍采用，尤其是在皮帶運輸機、螺旋運輸機上已成為必配的控制輔件。但在我國尚未廣泛應用這種技術(shù)，只是在特大型皮帶機上開始應用微機進行綜合監(jiān)控，無法在通用機械上普遍推廣。
本實用新型的目的，在于提供一種對一切通用機械都能進行欠速監(jiān)控的與測速傳感器連用的速度監(jiān)控器。
參見

圖1本實用新型電原理方框圖，本實用新型的解決方案如下。其電路部分由編程定時電路(1)、輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)、帶有控制繼電器J的功率放大及輸出顯示電路(3)和直流電源(4)組成，其中編程定時電路(1)的溢出端與輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)的一個輸入端相連，輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)的一個輸出端與編程定時電路(1)的自動復位端相接，功率放大及輸出顯示電路(3)的輸入端連在輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)的另一個輸出端，輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)還具有“傳感輸入”、“自動延時”和“機外延時”三個外接端鈕，直流電源(4)則分別從A、B、C端給整個電路裝置提供直流工作電源。
具有上述電路結(jié)構(gòu)的本實用新型在具體工作時，將其裝于一殼體內(nèi)，并將輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)的“傳感輸入”端鈕和直流電源(4)的輸出端C分別與外部的測速傳感器SCG的輸入端和電源端相接，將功率放大及輸出顯示電路(3)中繼電器J的控制觸頭接入被測控對象的相關(guān)控制電路，再將直流電源(4)的輸入端接入220V交流電源。
電路裝置在正常工作時，編程定時電路(1)可根據(jù)需要預先調(diào)整設(shè)置好被控物體速度閾值(周期)。由于被控物體從零速起動到正常運轉(zhuǎn)速度需要一段時間，所以在工程使用中要求將本裝置的“自動延時”端鈕對直流電源(4)的“OV”端短接，以順利地避開這一段時間，本監(jiān)控器才不至于在這段時間內(nèi)誤動作或使被控設(shè)備無法起動。在由輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)調(diào)整確定的自動延時時間內(nèi)，可使被控物體速度增高后經(jīng)測速傳感器SCR產(chǎn)生的脈沖電平，達到編程定時電路(1)設(shè)置好的被控物體速度閾值(周期)以內(nèi)，輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)就能給編程定時電路(1)提供一個自動復位信號，使得編程定時電路(1)的溢出端不溢出，從而使得輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)控制功率放大及輸出顯示電路(3)不動作。當被控物體達到正常運轉(zhuǎn)速度后，仍能維持上述工作狀態(tài)不變，功率放大及輸出顯示電路(3)仍不動作且作出正常工況顯示。而一旦測速傳感器SCR測得的被控物體的運轉(zhuǎn)速度低于正常的監(jiān)控點速度，則傳感器脈沖電平滯后于給定閾值周期，編程定時電路(1)的溢出端輸出閾控信號給輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)，以控制功率放大及輸出顯示電路(3)產(chǎn)生監(jiān)控動作，并改變輸出顯示，從而切斷或起動外部電路，達到速度監(jiān)控目的。監(jiān)控器一旦動作，便鎖定這種狀態(tài)。只有在被控物體的故障排除后，才可重新送電工作。
考慮在實際應用中多臺輸送機聯(lián)鎖的需要，如欲使用此功能，則可將“機外延時”端鈕通過外部聯(lián)鎖點接通，以直接控制功率放大及輸出顯示電路(3)的工作狀況，此時編程定時電路(1)將不起作用，直到外接點斷開才將監(jiān)控器投入，由編程定時電路(1)的溢出端決定功率放大及輸出顯示電路(3)的工作狀況。
本實用新型可廣泛應用在散料輸送機和傳動設(shè)備上，與測速傳感器結(jié)合在一起，對被測物體在無任何影響的情況下進行速度監(jiān)控，尤其是在長距離、架空、輸送機安裝密集的場合使用，有著顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。其傳感輸入和控制輸出狀態(tài)均有明確顯示，編程定時、起動延時和機外延時功能的設(shè)置，以及監(jiān)控速度和起動延時時間均可根據(jù)需要進行靈活的調(diào)整，使得本監(jiān)控器的功能完備，使用方便，工作可靠，監(jiān)控精度高。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型加以進一步說明。
圖1為本實用新型的電原理方框圖；圖2為圖1方框圖的一種具體電路的原理圖。
參見圖2，編程定時電路(1)由可編程序定時計數(shù)器IC1、電位器W1、電阻R1、電容C1至C3及分檔開關(guān)K1組成，輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)由四與非門IC2、二極管D1至D5、發(fā)光二極管LED1、電位器W2、電阻R2至R8及電容C4至C6組成，功率放大及輸出顯示電路(3)由三極管BG1、控制繼電器J、發(fā)光二極管LED2、二極管D6及電阻R9組成，直流電源(4)由變壓器B1、二極管D7至D10、穩(wěn)壓管DW1與DW2、電阻R10至R12及電容C7與C8組成。
下面結(jié)合圖2對電路工作原理進行分析。
1、編程定時電路。該電路是采用固定編程方式，程序的計數(shù)碼是固定的，為256個碼位溢出工作方式。IC1的8腳是溢出端，6腳是自動復位端，IC1的振蕩頻率由W1、C1至C3組成的RC振蕩電路確定。在正常計數(shù)狀態(tài)下，8腳輸出為高電平，計滿溢出時為低電平，6腳在低電平時是正常計數(shù)工作狀態(tài)，當變成高電平時則計數(shù)器復位重新開始計數(shù)。當K1在任一檔的ι值(ι＝RC)乘以256，即是被控物體速度閾值(周期)。也就是說，只有在速度閾值(周期)以內(nèi)，6腳至少有一個高電平出現(xiàn)，來對計數(shù)器復位，才可以維持8腳為高電平，否則，8腳端狀態(tài)將發(fā)生變化，即所說的監(jiān)控器動作。而6腳能不斷地復位計數(shù)器維持8腳高電平，也就說明了檢測到的被控物體速度值在高于閾值以上運行為正常工況。在這里，傳感器信號是作為IC1的6腳的復位脈沖。一旦監(jiān)控器動作，就說明了檢測到的脈沖周期大于設(shè)定的閾值周期，也就是被控物體的速度在低于閾值以下運行，故而監(jiān)控器動作。
2、輸入顯示及延時邏輯控制電路。在自動延時狀態(tài)下，40VDC經(jīng)R4、R3和R8分壓，使IC2的6腳為高電平，同時12VDC經(jīng)W2、C4組成的回路，由于電容C4在初始狀態(tài)兩端電壓不能突變，可見IC2的5腳為低電平，這樣IC2的4腳即為高電平輸出，同時使IC2的2腳和經(jīng)R7使IC2的8腳皆為高電平。由上節(jié)分析可知，IC1在正常計數(shù)狀態(tài)下，其8腳為高電平，這樣IC2的9腳亦為高電平，于是IC2的10腳為低電平，D5在正向電平作用下導通，使IC2的6腳變?yōu)榈碗娖?，便維持了IC2的4腳為高電平。如果在高速檔，IC1將很快溢出，使IC1的8腳和IC2的9腳為低電平，從而使IC2的6腳為高電平，此時要維持IC2的4腳為高電平，全靠W2、C4充電快慢決定，這就是在1～15S內(nèi)可調(diào)的自動延時調(diào)節(jié)電路。在機外延時狀態(tài)下，IC1將不起作用，IC2的4腳永遠是高電平。直到外接點斷開才將監(jiān)控器投入，由IC1的8腳電平?jīng)Q定IC2的4腳的輸出電平。
傳感器SCG檢測到的高于給定速度閾值的脈沖信號高電平從“傳感輸入”端鈕輸入，一路經(jīng)R6使LED1顯示發(fā)光，一路經(jīng)R5輸入至IC2的1腳，由于IC2的2腳是高電平，該門對IC1的1腳是敞開的，同理，IC2的13腳是高電平，該門對IC2的12腳亦是敞開的，則輸入脈沖經(jīng)IC2的1腳、3腳、電容C5、IC2的12腳、11腳，使IC1的6腳由低電平變高電平，則IC1復位重新計數(shù)，這樣便維持了IC1的8腳的高電平。而一旦傳感器脈沖高電平滯后于給定閾值周期，則閾值使IC1溢出，IC1的8腳狀態(tài)發(fā)生變化，監(jiān)控器動作。
3、功率放大及輸出顯示電路。采用單管共射極電路、獨立電源供電，以驅(qū)動繼電器J動作。只要IC2的4腳出現(xiàn)高電平，繼電器J即在三極管BG1的驅(qū)動下立即吸合，同時LED2發(fā)光指示工作狀態(tài)。
4、直流電源。分三種不同電壓輸出。未經(jīng)穩(wěn)壓的40V直流電壓，主要供給功放回路。以滿足繼電器J線包電壓的要求；經(jīng)穩(wěn)壓后的24V直流電壓給外部外接傳感器SCR供電；經(jīng)穩(wěn)壓后的12V直流電壓給計數(shù)、邏輯控制電路供電。
權(quán)利要求1.一種速度監(jiān)控器，其特征在于，電路部分由編程定時電路(1)、輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)、帶有控制繼電器J的功率放大及輸出顯示電路(3)和直流電源(4)組成，其中編程定時電路(1)的溢出端與輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)的一個輸入端相連，輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)的一個輸出端與編程定時電路(1)的自動復位端相接，功率放大及輸出顯示電路(3)的輸入端連在輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)的另一個輸出端，輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)還具有“傳感輸入”、“自動延時”和“機外延時”三個外接端鈕，直流電源(4)則分別從A、B、C端給整個電路裝置提供直流工作電源。
2.如權(quán)利要求1所述的速度監(jiān)控器，其特征在于，編程定時電路(1)由可編程序定時計數(shù)器IC1、電位器W1、電阻R1、電容C1至C3及分檔開關(guān)K1組成，輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)由四與非門IC2、二極管D1至D5、發(fā)光二極管LED1、電位器W2、電阻R2至R8及電容C4至C6組成，功率放大及輸出顯示電路(3)由三極管BG1、控制繼電器J、發(fā)光二極管LED2、二極管D6及電阻R9組成，直流電源(4)由變壓器B1、二極管D7至D10、穩(wěn)壓管DW1與DW2、電阻R10至R12及電容C7與C8組成。
專利摘要速度監(jiān)控器的電路部分由編程定時電路(1)、輸入顯示及延時邏輯控制電路(2)、帶有控制繼電器J的功率放大及輸出顯示電路(3)和直流電源(4)組成。它可廣泛應用在散料輸送機和傳動設(shè)備上，與測速傳感器結(jié)合在一起，對被測物體在無任何影響的情況下進行欠速監(jiān)控。其傳感輸入和監(jiān)控輸出狀態(tài)均有明確顯示，編程定時、起動延時和機外延時功能完備，監(jiān)控點速度和起動延時時間均可根據(jù)需要進行調(diào)整。它使用方便、工作可靠、監(jiān)控精度高。
文檔編號G01P3/42GK2161926SQ93233810
公開日1994年4月13日 申請日期1993年4月27日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月27日
發(fā)明者戴若夫, 馬樹幟, 張斌, 易曙平 申請人:戴若夫, 馬樹幟, 張斌, 易曙平