Opis patentowy opublikowano: 15.05.1982 113486 Int. Cl.* G01R 31/12 I Twórcy wynalazku: Romuald Wlodek, Barbara Florkowska, Ryszard Gacek, Zbigniew Zuziak, Jan Kusiak Uprawniony z patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanislawa Staszica, Kraków (Polska) Urzadzenie do pomiaru i rejestracji wyladowan niezupelnych w ukladach elektroizolacyjnyeh Przedmiotem 'wynaiazlku jest urzadzenie do po¬ miaru i rejestracji wyladowan niezupelnych w ukladach eileikltioiizoilacyjnycih, znajduj]ace zasitosó* wanie W badainiaich laboratoryjnych i przemyslo¬ wych, doityczacych jakosci izoilaicji.Znane urzadzenie do pomiaru wyladowan nie- zupeinyclh ma oscyloskop wraz z wzmacniaczem,, sprzegniety poprzez -uklad detekcji z ukladeim ska¬ lujacym. Uklad detekcyjny jest sprzegniety rów¬ niez z obielktem badanym^ polaczonym ze zródlem maipiecia probierczego.Obserwacje polozenia impuOlsów na tle . okresu napiecia probierczego przeprowadza sie przy uzy¬ ciu oscyloskopu, w którym napiecie odchylania poziomego jest proporcjonalne do napiecia pro¬ bierczego, natomiast napiecie odchylenia piono¬ wego zawiera skladowa prajdu oraz impuLlsy od wyladowan. Diziejki temu na ekranie oiscylotsko- pu obserwowainia jest elipsa z nalozonymi impul¬ sami od wyladowan niezupelnych a polozenie tych impulsów na elipsie oidpowiada polozeniu iah na tle okresu napiecia probierczego.(Wada opisanego urzadzenia je sit to, ze wyko¬ nany pomiar jest niedokladny i przydatny jedy¬ nie w czaisie obserwacji zjaiwiisika i podczas po¬ miarów wstepnych. Znane sa tez rozwiazania, u- moizliiiwiiajace zliczanie impuiljsów, reprezentujacych przeplyw laduinJków pozornych, pnzy czyjm zlicza¬ nie to odbywa sie w wybranym przedziale czasu 10 15 20 25 2 na tle olkresu napiecia probierczego. Bazuja one na jednorazowej nastawie czasu oitwarcia bramki licznika oraz na nastawie, polozenia przedzialu zliczania wzgledem okresu naipiecia. Plrzeanalizo- wanie polozenia impulsów na tle calego okresu napiecia probierczego wymaga tylekrotnej zmia¬ ny nastaw, ile razy przedzial czasu oitwarcia licz¬ nika miesci sie W okresie analizowanym. Meto¬ da ta, charakteryzuje sie duza pracochlonnoscia, wnosi ryzyko wyikonania blednego pomiaru, zwia¬ zane z reoznym wyikonywaniem nastaw.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadze¬ nia, uirnpziiwiajacego zmniejszenie pracochlonnosci prpcesiu pomiarów, przy równoczesnym uzyskaniu informacji o rozkladzie wielkosci ladunków po¬ zornych, ich rozkladzie energii oraz polozeniu na tle olkresu napiecia probierczego.Istota wynalazku polega na tym, ze obiefkjt ba¬ dany jest sprzegnieity z diwiuiwyjsciowym ukladem synchronizacji, którego jedno wyjscie jest sprzeg¬ niete poprzez dwuwejsciowy uklad wybierania przedzialu czasu zUiczania i trzechwejsciowy u- klad bramkowania licznika z wejsciem bramkuja¬ cym licznika. Drugie wyjiscie ulkladu synchroniza¬ cji jest polaczone poprzez uklad wybierania po¬ laryzacji elektrod z drugim wejsciem ukladu bramkowania licznika, sprzegnietego tak samo jak uklad wybierania przedzialu czasu zliczania z trzechwyjsoioiwym ukladem sterujacym. Tfrzecie 113 486i iis m wyjscie ukladu sterujacego jest polaczone poprzez uklad zadawania poziomu ainailizy z anaiizaitorem.Wejscie ukladu sterujacego jest spinzegmiejte z ze¬ garem. lUrzadzenie, wedlug wynalazku, umozliwia wy¬ konanie pomiarów rozkladu wiieUkasci ladunków pozornych, oraz polozenia ixri|pui]|sow, reprezentuja¬ cych przeplyw tych ladiumików na tle okresiu na¬ piecia ' probierczego. Informacje te umozlliiwiaja okreslenie rozkladu energiid wyladowan na tle o- kresu napiecia probierczego oaraiz rozkladal wiel¬ kosci - energii wyladowan. Proces pomiarów, na¬ staw parametrów oraz rejestracji wyników kon¬ trolowane sa ukladem sterujacym urzadzenia a. wieje nie jest wymagana interwencja obslugi w czasie realizacji pomiarów. Rozwiazanie takie jest szczególnie przydatne dla kontroli jakosci pro¬ dukcji urzadzen elektroiizolacyjnych oiraz dla op¬ tymalizowania technologii wytwarzania izolacji.IPirzedimiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia schemat blokowy urzadzenia.Urzadzenie, wedlug wynalazku, sklada sie z dwuwyjsciowago obiektu badanego 1, którego wejscie jest polaczone ze zródlem okresowego napiecia probierczego 2 zas jedno z wyjsc jest polaczone, z dwuwyijsoiowym ukladem synchroni¬ zacji 3. Dmugie wyjiscie obiektu badanego 1 jest polaczone poprzez uklad detekcji 4, fiJjtr _ górno- przepustowy 5» wzmacniacz 6, analizator 7 i licz¬ nik 8 z diriukarka mozaiikowa 9, rejestrujaca da¬ ne pomiarowe. Jedno wyjscie ukladiu synchroniza¬ cji 3 jest sprzegniete poprzez dwiuwejisciowy u- kjad wybierania przedzialu czaisu zliczania -10 i iiizechwejsciowy uiklad bramkowania 11 licznika 8 z wej-sciem bramkujacym licznika. Dnugie wyj¬ scie ukladiu synchronizacji 3 jest polaczone po¬ przez uklad wybierania polaryzacji elektrod 12 z drugim wejsciem ukladu bramkowania 11 licz¬ nika 8, sprzegnietego tak samo jak uklad wybie¬ rania 10 z trzechwypisciowym ukladem steruja¬ cym 1.3. Trzecie wyjisoie ukladu sterujacego 13 jest polaczone poprzez uklad zadawania poziomu . analizy 14 z anailiizartorem 7. Wejscie ukladu ste¬ rujacego 13 jest sprzegniete z zegarem 15.Uklad synchronizacji zrealizowany jesit na bazie rezystancyijnego dzielnika napiecia i wytwarza imptullsy synchronizujace dila ukladu wybierania przedzialu czaisu zliczania 10 oraz iimtpuflsy pro¬ stokatne dla ukladu wybierania polaryzacji elek¬ trod 12. Impulsy synchronizujace charakteryzuja sie odipowiednio krótkim czasem trwania i wyste¬ puja w chwiiM przejscia przez zero wartosci chwi¬ lowej krzywej napiecia probierczego. Impulsy K prostokatne wytwarzane sa synchronicznie z na¬ pieciem probierczym. Dla dodatniego pólokresu naciecia probierczego, na wyjsciu wystepuje na¬ piecie o okreslonej wysokosci a dila ujemnego pól¬ okresu napiecie równe zero.Impulsy reprezentujace wyladowania niezupel¬ ne, formowane w czesci toru pomiarowego, utwo¬ rzonego z filtru 5 i wzmacniacza 6, wprowadza¬ ne sa ha wejscie analizatora 7, przy czym na 10 15 20 25 30 35 40 45 50 60 których wysokosc miesci sie w zakresie riastaWy analizatora amplitudy 7. Licznik 8 zlicza iimjpulsy, doprowadzone na jago wejscie i wystepujace w okreslonym czasie, zadawanym przez uklad bram¬ kowania" licznika 11. Wysokosc impulsów zlicza¬ nych jest programowana w dziesieciu kanalach co 1 V i w czasie cyklu pomiarowego automatycznie zmieniana przez uiklad sterujacy 13. Sterowanie ozasu zaliczania, realizowane przez uklad bramko¬ wania licznika 11 obejmuje: zliczanie impulsów, wystepujacych przy okreslonej biegunowosci na¬ piecia probierczego na obiekcie badanym oraz wystepujacych przy okreslonej biegunowosci na- tle okresu napiecia probierczego. Ulklaid wybie¬ rania przedzialu ozasu zliczania 10 umozll^wia po¬ dzielenie kazdego pólokresu napiecia probiercze¬ go (10 mis) na 20 przedzialów czasowych flpo 0,5 mis) i ziiiczainie tylko tych impulsów, które wy¬ stepuja w wybranym przedziale ozasu.Sumaryczny czas zliczania jesit zadawany przy pomocy m zegara 15 i moze byc wylbrany 1, 2, 5 lub 10 sekund. Uklad sterujacy 13 kontroluje ca¬ loscia procesu pomiarowego a wiec zadawaniem parametrów pomiaru, pomiarem, wyprowadzaniem informacji do wydruku i wydrukiem. Cykl po¬ miarowy obejmuje zerowanie zesitawu pomiaro¬ wego, zadanie pierwszego poziomu wysokosci a* nalizowanych impulsów, zadanie pierwszego prze¬ dzialu czasówego, zapoczajtkowamiie odmierzania sumarycznego czasu zliczania (uruchomienie ze¬ gara), zliczanie impulsów, przepisanie wyników do ukladu rejestracji, rejestracje wyników, zmia¬ ne przedzialu czasu oraz ponowne uruchomienie zegara przy tym samym poziomie analizy. Po przeanalizowaniu wszystkich .przedzialów czaso¬ wych w ramach jednego pólokresu zmienia sie poziom analizatora amjpldltudy i proces zflJiczania w wybranych przedzialach czasowych powitarza sie. Po przejsciu wszystkich dziesieciu poziomów amplitud, uiklad wylacza sie, sygnalizujac koniec cyklu pomiarowego.Przedstawione rozwiazanie zrealizowane jest na bazie ukladów scalonych TTL (SSI oraz MSI), dzieki czemu, osiagnieta zositala duza niezawod¬ nosc oraz zadawalajace parametry zestawu po¬ miarowego. PL PL