Устройство и принцип работы аппаратуры ПОНАБ-3

В момент сбрасывания счетчика СТ2 в нулевое состояние (t3 на временной диаграмме) на всех четырех входах схемы И4 появляется отрицательное напряжение и потенциал на выходе этой схемы изменяется с нулевого на отрицательный, а на выходе схемы НЕ6 — с отрицательного на нулевой. Этот сигнал подается на единичные входы триггеров ТЗ и Т5 и триггеры опрокидываются в состояние «1», переключая счетчики

СТ2 и СТЗ со сложения на вычитание. При этом схемы И1 и И2 закрываются по одним входам с триггеров ТЗ и Т5 и при проходе осей второй группы над датчиками Д1 и ДЗ импульсы на счетчик СТ2 не поступают.

При проходе третьего колеса подвижной единицы над датчиком Д1 импульс со схемы D1 поступает на вход счетчика СТ1 к производится вычитание единицы из числа, хранящегося в счетчике. Затем четвертое колесо проходит над датчиком Д1 и из счетчика СТ1 вычитается еще единица. В этот момент (t4 на временной диаграмме) счетчик СТ1 устанавливается в нулевое состояние и на выходе схемы НЕ5 появляется сигнал, по которому триггер ТЗ опрокидывается в состояние «О», коммутируя счетчик СТ1 на сложение и открывая вход схемы И1. С этого момента сигналы датчика Д1 от прохода первой группы осей второй подвижной единицы могут поступать на входы счетчиков СТ1 и СТ2. Такая ситуация возможна в том случае, когда расстояние между крайними осями двух соседних подвижных единиц меньше расстояния между датчиками Д1 и ДЗ,

Когда третья и четвертая колесные пары подвижной единицы проходят датчик ДЗ, последовательно вычитаются две единицы из счетчика СТЗ и счетчик сбрасывается в нулевое состояние момент t5). При этом по сигналу с НЕ7триггер Т5 опрокидывается в состояние «О», счетчик СТЗ переключается на сложение и открывается один вход схемы И2. Сигналы с датчика ДЗ от прохода колес второй подвижной единицы поступают на входы счетчиков СТ2 и СТЗ. Далее работа схемы повторяется.

Таким образом, t4 является моментом прохода четвертой колесной пары подвижной единицы над датчиком Д1, а t5 — соответственно моментом прохода этой же колесной пары над датчиком ДЗ. В аппаратуре ПОНАБ-3 выходной сигнал с устройства отметки прохода подвижных единиц снимается в момент времени t5, так как к этому времени уже закончена логическая обработка сигналов от букс третьей и четвертой колесных пар. Выходной сигнал с НЕ7 подается в блок управления, и по нему формируются импульсы длительностью 16 и 22 мс.

Емкость счетчиков СТ1 и СТЗ выбрана равной трем двоичным разрядам. Это позволяет накапливать до семи импульсов от прохода колесных пар одной группы осей, а следовательно, можно распознавать физические подвижные единицы с числом осей до 14 (многоосные транспортеры). Емкость счетчика СТ2 выбрана равной двум двоичным разрядам из условия, что между датчиками Д1 и ДЗ не может находиться более трех осей подвижной единицы. В режиме проверки исправности устройства сигналы от ПЗУ подаются на входы 1—4 схем НЕ1—НЕ4. По этим сигналам имитируется проход колес четырехосного вагона над датчиками Д1—Д4. В случае правильного функционирования устройства с выхода схемы НЕ7 выдается сигнал отметки прохода контрольного вагона.

Для данных заданных по варианту построим временную диаграмму.

Временная диаграмма представлена на рисунке 5

Временная диаграмма при проходе локомотива и первого вагона будет как на рис 4

При неисправности Т3 тригер не опрокинется в состояние 1 не переключит счетчики СТ1 И СТ3 со сложения на вычитание . Схемы И1 и И2 не закроются и при проходе осей второй группы над датчиками Д1,Д3 импульсы будут поступать на счетчик СТ2. Выходной сигнал с НЕ7 не подается в блок управления.

Рис 5. Временная диаграмма работы устройства отметки прохода физических подвижных единиц при неисправности Т3

Задача 3

Привести описание проверки и регулировки узлов и блоков аппаратуры ПОНАБ-3

Нуждающиеся проверке и регулировке узлов и блоков аппаратуры ПОНАБ-3--------- Устройства приемоусилительного тракта

Устройства приемоусилительного тракта предназначены для улавливания инфракрасной энергии излучения корпусов, букс, преобразования ее в электрические импульсные сигналы и усиления последних до требуемой величины. В состав ПОНАБ-3 включены два приемоусилительных тракта для правой и левой сторон поезда. Каждый приемоусилительный тракт включает в себя приемник инфракрасного излучения (иммерсионный терморезисторный болометр типа БП1-2), предварительный и оконечный усилители и источник питания болометра. Болометр, предварительный усилитель и источник питания болометра размещаются в приемной капсуле напольной камеры, а оконечный усилитель — в блоке усиления стойки аппаратуры.

Болометр БП1-2 совмещает приемник инфракрасного излучения (терморезисторные элементы) и приемную оптику. Принцип действия болометра основан на изменении электрического сопротивления терморезисторного элемента за счет падающего лучистого потока.

Линза болометра БП1-2 выполнена из германия, пропускающего инфракрасное излучение с длиной волны от 1,7 до 15 мкм. Линза впаяна в держатель, который крепится к основанию при помощи тугой посадки. Таким же образом крепится основание в цоколе. Держатель линзы, основание и цоколь установлены в цилиндрическом корпусе из ковара. Наружный диаметр корпуса 17,6 мм, а длина 28 мм. Торцы держателя линзы и цоколя соединяются с корпусом с помощью сварки, чем обеспечивается герметичность внутренней полости болометра.

Активный терморезисторный элемент размещается в фокусе линзы, где концентрируется измеряемое излучение, и находится с ней в оптическом контакте, т.е. осуществлена иммерсия чувствительного материала. Компенсационный терморезисторный элемент размещается на сапфировой подложке и защищен от инфракрасной радиации алюминиевым экраном. Оба элемента подключены к выводам серебряной проволокой диаметром 0,05 мм. Выводы болометра укреплены в цоколе на изоляторах из специального стекла. Для влагозащиты стеклянных изоляторов цоколь заливается специальным компаундом.

Одним из важных требований к аппаратуре ПОНАБ-3 является обеспечение небольшого диаметра поля обзора корпуса буксового узла с целью исключения приема энергии излучения от посторонних нагретых предметов во время движения поезда.

В достаточной степени этому требованию удовлетворяют характеристики приемной оптики болометра БП1-2. Диаграмма направленности оптики болометра зависит от размеров приемной площади чувствительности элемента, радиуса линзы и коэффициента преломления материала линзы.

При такой ширине диаграммы направленности оптики болометра и выбранных размерах установки напольных камер относительно рельсов диаметр поля обзора корпуса буксового узла в расчетной точке встречи составляет приблизительно 80 мм.

Усилительный тракт ПОНАБ-3 предназначен для усиления до требуемой величины сигналов от букс, поступающих с выхода болометра БП 1-2. Максимальный коэффициент усиления составляет 104. Принцип построения усилительного тракта определяется характеристиками используемого болометра БП1-2 и выбранным методом контроля температуры корпусов букс. Согласно этому методу амплитуда сигнала на выходе болометра пропорциональна разности температур корпуса буксы и окружающего воздуха (рамы вагона), а его длительность зависит от скорости поезда.

 Скачать реферат