鐵路信號繼電器接點齊度的檢測裝置及方法
2023-05-31 04:03:26
專利名稱：鐵路信號繼電器接點齊度的檢測裝置及方法
技術領域：
本發明屬於設備檢測技術領域，具體地說是一種鐵路信號繼電器接點齊度的檢測裝置及方法。
背景技術：
眾所周知，繼電器是一種電子設備執行器件，它具有控制系統(又稱輸入迴路)和被控制系統(又稱輸出迴路)，通常應用於自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種「自動開關」。故在電路中起著自動調節、安全保護、轉換電路等作用。繼電器的類型很多，鐵路信號繼電器多為電磁式繼電器，這種繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動接點與前接點(常開觸點)吸合。當線圈斷電後，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動接點與原來的後接點(常閉觸點)吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對於繼電器的「後接點」和「前接點」，可以這樣來區分繼電器線圈未通電時與動接點處於斷開狀態的接點，稱為「前接點」(常開觸點)；與動接點處於導通狀態的接點稱為「後接點」(常閉觸點)。
鐵路信號繼電器的性能好壞直接影響到鐵路列車運行安全，所以對繼電器的性能檢測由為重要，而在繼電器本身眾多的性能參數中接點齊度是鐵路信號繼電器的重要指標之一，接點齊度即指檢測繼電器吸起或落下時後接點或前接點導通或斷開是否同步(最多8組前、後接點)。傳統測量鐵路信號繼電器接點齊度的方法是將繼電器插入移動測試盤插座上，再將移動測試盤電纜與「鐵路信號繼電器綜合參數測試臺」連接，首先通過手動操作測試臺上的按鍵或旋鈕選擇被測繼電器型號，不能直接自動搜索被測繼電器型號，操作繁瑣，選擇被測繼電器型號後完成接點齊度測試。脫離測試臺無法檢測，而測試臺十分昻貴，大約三萬元至八萬元左右。
發明內容
本發明的目的是提供一種智能化高、成本低且準確的鐵路信號繼電器接點齊度的檢測裝置及方法。
本發明的目的是這樣實現的一種鐵路信號繼電器接點齊度的檢測裝置，其特徵是它設有從繼電器座獲得被測繼電器接點類型數據並與內存數據進行比較的微控制器MCU；設有將微控制器MCU在比較以後確認的可識別繼電器類型信息進行顯示的LCD液晶顯示器；設有通過微控制器MCU對繼電器接點導通狀態的判斷結果進行顯示的LED接點狀態指示器，設有驅動微控制器MCU繼續搜索被測繼電器接點類型的「搜索」鍵。
一種鐵路信號繼電器接點齊度的檢測方法，其特徵是(1)微控制器MCU和LCD液晶顯示器進入復位狀態，所有埠輸出高電平；(2)微控制器MCU首先按照「可識別繼電器接點類型列表」中從前往後的順序向被測繼電器所有動接點輸出測試低電平「0」；(3)微控制器MCU執行讀數據函數，讀取被測繼電器接點邏輯電平並轉換成4位十六進位編碼存入微控制器MCU緩衝區；(4)微控制器MCU將存入緩衝區的編碼與內存中的「可識別繼電器接點類型」的標準編碼比較，比較結果相符的進行下一步，不相符的重複(1)至(4)；(5)微控制器MCU確認搜索到可識別繼電器類型後，將搜索到的被測繼電器接點類型信息送至LCD液晶顯示器顯示；
(6)微控制器MCU對各組後接點和前接點導通狀態實時跟蹤測試，並通過MCU驅動LED接點狀態指示器中對應接點的LED點亮或熄滅，觀察接點齊度。
本發明的檢測裝置不須連接測試臺和輸入繼電器型號，完全可以獨立使用，並能自動搜索鐵路現行通用的各種繼電器接點排列組合類型，快速診斷繼電器的前接點齊度、後接點齊度和接觸不良等故障；對於維護人員日常檢修繼電器是十分便利的助手，同時也可以應用到繼電器生產線上，提高生產線自動化程度和產品質量，減少大量人力勞動且成本較低。本發明的檢測方法還具備步驟操作簡單，檢測結果直觀準確等優點。
圖1為本發明的程序流程圖；圖2為本發明的裝置連接示意圖；圖3為本發明讀取接點型號為8QH繼電器的電路圖；圖4為本發明讀取接點型號為4QH-A繼電器的電路圖；圖5為MCU驅動LCD液晶顯示器和蜂鳴器電路圖；圖6為MCU驅動LED接點狀態指示器電路圖。
具體實施例方式
由圖2所示，本發明是一種鐵路信號繼電器接點齊度的檢測裝置，其特徵是它設有從繼電器座獲得被測繼電器接點類型數據並與內存數據進行比較的微控制器MCU；設有將微控制器MCU在比較以後確認的可識別繼電器類型信息進行顯示的LCD液晶顯示器；設有通過微控制器MCU對繼電器接點導通狀態的判斷結果進行顯示的LED接點狀態指示器，設有驅動微控制器MCU繼續搜索被測繼電器接點類型的「搜索」鍵，設有在更換被檢測繼電器時使微控制器MCU和LCD液晶顯示器復位的「復位」鍵，還設有在微控制器MCU確認可識別繼電器類型後通過微控制器MCU驅動進行聲音提示的蜂鳴器。
由圖1所示，本發明利用以上裝置檢測鐵路信號繼電器接點齊度的檢測方法是由下述的步驟組成(1)、本裝置已將「可識別繼電器接點類型」標準編碼寫入微控制器MCU的存儲器內。即向所有繼電器動接點輸出低電平「0」，則後接點與動接點導通時輸出的低電平「0」和前接點與動接點斷開時輸出的高電平「1」，按一定順序編製成4位十六進位標準編碼後寫入微控制器MCU的存儲器內。表1為寫入微控制器MCU內存的可識別繼電器接點類型的4位十六進位標準編碼；表1 可識別繼電器接點類型
注Q-前接點，H-後接點，J-加強接點
(2)、微控制器MCU和LCD液晶顯示器進入復位狀態，所有埠輸出高電平，因此LED接點狀態指示器中16個LED均不亮；(3)、微控制器MCU首先按照「可識別繼電器接點類型」列表中從前往後的順序向被測繼電器所有動接點輸出測試低電平「0」；即從表1中編號1至26從前往後的順序向被測繼電器所有動接點輸出測試低電平「0」；(4)、微控制器MCU執行讀數據函數，讀取被測繼電器接點邏輯電平並轉換成4位十六進位編碼存入微處理器MCU緩衝區；(5)、微控制器MCU將存入緩衝區的4位十六進位編碼與內存中的「可識別繼電器接點類型」的4位十六進位標準編碼比較，比較結果相符的進行下一步，不相符的MCU將接點埠復位到高電平「1」同時LCD清屏，並向「可識別繼電器接點類型列表」中下一個接點類型的所有動接點輸出測試低電平「0」，即重複(2)至(5)，直至搜索到被測繼電器接點類型為止；(6)、微控制器MCU確認搜索到可識別繼電器類型後，將搜索到的被測繼電器接點類型信息送至LCD液晶顯示器顯示，同時驅動蜂鳴器發出聲音提示；(7)、微控制器MCU對各組後接點和前接點導通狀態跟蹤測試，並通過MCU驅動LED接點狀態指示器中對應接點的LED點亮或熄滅，觀察接點齊度。
具體檢測以可識別繼電器接點類型8QH為例，接通電源後微控制器MCU和LCD液晶顯示器進入復位狀態，所有埠輸出高電平「1」，因此LED接點狀態指示器中16個LED均不亮；微控制器MCU首先按照「可識別繼電器接點類型」列表中從前往後的順序向被測繼電器所有動接點輸出測試低電平「0」；即從表1中編號1至26的從前往後的順序向被測繼電器所有動接點輸出測試低電平「0」，即被測繼電器接點類型「8QH」的所有動接點P81、P61、P41、P21、和P71、P51、P31、P11輸出測試低電平「0」；微控制器MCU執行讀數據函數，讀取被測繼電器接點邏輯電平並轉換成4位十六進位編碼存入微控制器MCU緩衝區，微控制器MCU將存入緩衝區的4位十六進位編碼與內存中的「可識別繼電器接點類型」的4位十六進位標準編碼比較，比較結果相符的進行下一步，不相符的MCU將接點埠復位到高電平「1」同時LCD清屏，並向「可識別繼電器接點類型」列表中下一個接點類型的所有動接點輸出測試低電平「0」，即重複(2)至(5)，直至搜索到被測繼電器接點類型為止，由於被測繼電器接點類型為「8QH」，微控制器MCU確認已搜索到，則將被測繼電器接點類型信息送至LCD液晶顯示器顯示，同時驅動蜂鳴器發出聲音提示；下面的函數為讀取被測繼電器接點邏輯電平的自動輸出和搜索函數void Disting_REL(CODE)定義自動搜索函數，CODE為標準編碼{Reset_Point； MCU埠復位到高電平「1」P81＝0；以下8行向動接點輸出測試電平「0」P61＝0；(8QH)P41＝0；P21＝0；P71＝0；P51＝0；P31＝0；P11＝0；Read_Point；讀取接點狀態Wirt_COM(Rest)； LCD清屏if(REL_Pint＝＝CODE)DIS＝1； 與標準編碼比較if(LEF_Pint＝＝CODE)DIS＝1；if(DIS＝＝1) 搜索到被測繼電器接點類型{Key_Voice；驅動蜂鳴器TypeCode＝1；Wirt_Data(0x38)；驅動LCD顯示信息Wirt_Data(0x51)；Wirt_Data(0x48)；
return；}}由圖3、圖4所示，MCU讀取8QH的後接點邏輯電平與前接點邏輯電平編碼為100100100100B(16位二進位)，轉換成4位十六進位編碼為0x9204；4QH-A的後接點邏輯電平與前接點邏輯電平編碼為111111100100B(16位二進位)，轉換成4位十六進位編碼為0xfe04。一般繼電器的左側接點與右側接點對稱，只要一側接點邏輯電平編碼與MCU內存的標準編碼相符，就可認定已搜索到被測繼電器接點類型。利用這一點，即使一側接點損壞MCU仍可搜索到被測繼電器接點類型。搜索到被測繼電器接點類型後，微控制器MCU對各組後接點和前接點導通狀態實時跟蹤測試，並由圖6所示，通過MCU驅動LED接點狀態指示器中對應接點的LED點亮或熄滅，觀察接點齊度。測試齊度函數如下void Follow_8QH 定義跟蹤測試8QH函數{//*********後接點********//if(P83＝＝0)P4＝P40xfe； 判斷後接點是否導通？是，點亮LEDelse P4＝P4|0x01； 不是，熄滅LEDif(P63＝＝0)P4＝P40xfd；else P4＝P4|0x02；if(P43＝＝0)P4＝P40xfb；else P4＝P4|0x04；if(P23＝＝0)P4＝P40xf7；else P4＝P4|0x08；if(P73＝＝0)P4＝P40xef；else P4＝P4|0x10；if(P53＝＝0)P4＝P40xdf；else P4＝P4|0x20；if(P33＝＝0)P4＝P40xbf；else P4＝P4|0x40；if(P13＝＝0)P4＝P40x7f；else P4＝P4|0x80；//*********前接點*********//if(P82＝＝0)P5＝P50xfe； 判斷前接點是否導通？是，點亮LEDelse P5＝P5|0x01；不是，熄滅LEDif(P62＝＝0)P5＝P50xfd；else P5＝P50x02；if(P42＝＝0)P5＝P50xfb；else P5＝P5|0x04；if(P22＝＝0)P5＝P50xf7；else P5＝P5|0x08；if(P72＝＝0)P5＝P50xef；else P5＝P5|0x10；if(P52＝＝0)P5＝P50xdf；else P5＝P5|0x20；if(P32＝＝0)P5＝P50xbf；else P5＝P5|0x40；if(P12＝＝0)P5＝P50x7f；else P5＝P5|0x80；}從上面的函數說明MCU先逐一測試繼電器後接點導通狀態，然後再逐一測試繼電器前接點導通狀態。如某一接點導通就驅動對應的LED點亮，如對應的LED不亮，則說明該接點損壞。此時用手緩慢推動繼電器銜鐵，使後接點斷開前接點導通，MCU熄滅對應後接點的LED並驅動對應前接點的LED點亮，即可十分清楚地觀察到前後接點齊度，參見圖6。
由於本檢測裝置嵌入了高速微控制MCU晶片，循環檢測一次只須幾十微秒。綜合上述，實現了本發明的目的。
權利要求
1.一種鐵路信號繼電器接點齊度的檢測裝置，其特徵是它設有從繼電器座獲得被測繼電器接點類型數據並與內存數據進行比較的微控制器MCU；設有將微控制器MCU在比較以後確認的可識別繼電器類型信息進行顯示的LCD液晶顯示器；設有通過微控制器MCU對繼電器接點導通狀態的判斷結果進行顯示的LED接點狀態指示器，設有驅動微控制器MCU繼續搜索被測繼電器接點類型的「搜索」鍵。
2.根據權利要求1所述的鐵路信號繼電器接點齊度的檢測裝置，其特徵是還設有在微控制器MCU確認可識別繼電器類型後通過微控制器MCU驅動進行聲音提示的蜂鳴器。
3.根據權利要求1所述的鐵路信號繼電器接點齊度的檢測裝置，其特徵是設有在更換被檢測繼電器時使微控制器MCU和LCD液晶顯示器復位的「復位」鍵。
4.一種鐵路信號繼電器接點齊度的檢測方法，其特徵是(1)微控制器MCU和LCD液晶顯示器進入復位狀態，所有埠輸出高電平；(2)微控制器MCU首先按照「可識別繼電器接點類型列表」中從前往後的順序向被測繼電器所有動接點輸出測試低電平「0」；(3)微控制器MCU執行讀數據函數，讀取被測繼電器接點邏輯電平並轉換成編碼存入微控制器MCU緩衝區；(4)微控制器MCU將存入緩衝區的編碼與內存中的「可識別繼電器接點類型」的標準編碼比較，比較結果相符的進行下一步，不相符的重複(1)至(4)；(5)微控制器MCU確認搜索到可識別繼電器類型後，將搜索到的被測繼電器接點類型信息送至LCD液晶顯示器顯示；(6)微控制器MCU對各組後接點和前接點導通狀態實時跟蹤測試，並通過MCU驅動LED接點狀態指示器中對應接點的LED點亮或熄滅，觀察接點齊度。
5.根據權利要求4所述的鐵路信號繼電器接點齊度的檢測方法，其特徵是在步驟(1)前，需先將「可識別繼電器接點類型」列表中所有繼電器的後接點與動接點導通及前接點與動接點斷開時輸出的邏輯電平進行編碼，並寫入微處理器MCU的存儲器內。
6.根據權利要求5所述的鐵路信號繼電器接點齊度的檢測方法，其特徵是在動接點輸出低電平「0」，則後接點與動接點導通時輸出的低電平「0」和前接點與動接點斷開時輸出的高電平「1」，按一定順序編製成4位十六進位編碼後寫入微控制器MCU的存儲器內。
7.根據權利要求4所述的鐵路信號繼電器接點齊度的檢測方法，其特徵是微控制器MCU確認搜索到可識別繼電器類型後，將搜索到的被測繼電器接點類型信息送至LCD液晶顯示器顯示，同時驅動蜂鳴器發出聲音提示。
全文摘要
一種鐵路信號繼電器接點齊度的檢測裝置，其技術要點是它設有從繼電器座獲得接點類型數據的微控制器MCU；設有LCD液晶顯示器；設有LED接點狀態指示器，設有「搜索」鍵。一種鐵路信號繼電器接點齊度的檢測方法，即利用檢測裝置實現標準可識別繼電器接點類型的存儲、被測測繼電器接點類型的自動搜取以及實時跟蹤測試繼電器接點齊度的方法。本發明的檢測裝置可以獨立使用，並能自動搜索繼電器接點排列組合類型，快速診斷繼電器的前、後接點齊度和接觸不良等故障；對於人員檢修繼電器是便利的助手，應用到繼電器生產線上，提高自動化程度和產品質量，減少人力勞動且成本較低。本發明的檢測方法還具備步驟操作簡單，檢測結果直觀準確等優點。
文檔編號G01R31/327GK1888929SQ20061004725
公開日2007年1月3日 申請日期2006年7月21日 優先權日2006年7月21日
發明者李春鶴 申請人:李春鶴