Назначение
Датчики угловых перемещений предназначены для преобразования углового перемещения (угловой скорости) вала колесной пары электропоезда или электровоза в электрические импульсные сигналы.
Количество электрических импульсов пропорционально угловому перемещению вала, а частота следования импульсов пропорциональна угловой скорости вала колесной пары.
Датчики угловых перемещений используются в системах автоматизации железнодорожных транспортных средств, в том числе, в системах автоведения элек-троподвижного состава для определения линейного перемещения и линейной скорости движения.
Описание
Принцип действия датчика угловых перемещений основан на прерывании светового потока оптопары, состоящей из расположенных на одной оптической оси излучателя (светодиода) и фотоприемника (фотодиода). Прерывание светового потока осуществляется модулятором, установленным на вращающемся валу и состоящим из кольцевой насадки с равномерно расположенными по окружности светопроницаемыми щелями. Прерывание светового потока преобразуется электронной схемой в электрический импульсный сигнал.
В корпусе датчика расположен вал модулятора с подшипниковым узлом и печатной платой с электронными элементами. Корпус датчика жестко закрепляют на буксе колесной пары. Вращательное движение передается от вала колесной пары к валу модулятора датчика через поводок и диск поводковой муфты.
Электронная схема датчика ДПС состоит из двух каналов преобразования прерываний светового потока в гальванически развязанные последовательности электрических импульсов. Оптопары расположены в корпусе датчика относительно модулятора таким образом, чтобы последовательности выходных электрических импульсов каналов были смещены друг относительно друга на !4 периода. Обрабатывая обе последовательности импульсов в системах автоматики, можно определять направление движения транспортного средства.
Датчики угловых перемещений выпускаются в нескольких конструктивных исполнениях для разного типа подвижного состава:
- одноблочные - ДПС-4;
- двухблочные - ДПС-4М, ДПС-4М1, ДПС-4МП2, ДПС-4МП7, ДПС-4МГ, ДПС-4МТ, ДПС-4МТ1, ДПС-4МТ2,, ДПС-4МТЗ.
Двухблочные датчики состоят из блока - измерителя угловых перемещений (ДИУП), установленного на буксе, и блока питания (БИП), установленного в кабине машиниста.
Конструктивно датчики отличаются присоединительными размерами блока ДИУП и составом монтажных компонентов для его установки.
Технические характеристики
Таблица
| № п/п | Основные параметры и размеры | Модификации датчиков |
| | ДПС-4 | ДПС-4М, ДПС-4М1, ДПС-4МТ, ДПС-4МП2, ДПС-4МТ1, ДПС-4МП7,ДПС-4МТ2, ДПС-4МГ, ДПС-4МТЗ |
| 1 | Коэффициент преобразования угловых перемещений в импульсы, имп/об | 42 | 42 |
| 2 | Предел допускаемой основной относительной погрешности коэффициента преобразования, % | 0,5 | 0,5 |
| 3 | Направление вращения модулятора | по часовой стрелке и против часовой стрелки |
| 4 | Количество каналов преобразования | 2 | 2 |
| 5 | Количество выходов по каждому каналу | 1 | 2 |
| 6 | Максимальный ток на нагрузку по каждому каналу, мА, не более | 200 | 30 |
| 7 | Максимально допустимое напряжение при закрытом ключе, В | 68 | 60 |
| 8 | Напряжение открытого ключа каждого канала, В, не более | 5,5 | 5,0 |
| 9 | Максимальная частота вращения вала датчика, об/мин | 2142 | 2142 |
| 10 | Максимальная частота импульсов, Гц | 1500 | 1500 |
| И | Скважность импульсов | 1,7 ... 2,5 | 1,8 ... 2,2 |
| 12 | Длительность фронта и спада импульсов, мкс, не более | 20 | 20 |
| 13 | Смещение фронтов первого канала относительно второго | 0,25±0,12 периода | 0,25±0,12 периода |
| 14 | Напряжение питания, В | = 35 ... 55 | = 35 ... 170, 350 пульсирующее F =100Гц |
| 15 | Ток потребления, А, не более | 0,11 | 0,2 |
| 16 | Габаритные размеры, мм, не более | 165x80 (без диска крепления) | 260x135x327 (ДИУП) 204x199x104 (БИП) |
| 17 | Масса, кг, не более | 5 | 5 (ДИУП) 4,8 (БИП) |
| 18 | Средний срок службы, лет, не менее | 10 | 10 |
| 19 | Наработка на отказ при соблюдении требований по эксплуатации и обслуживанию, час, не менее | 20000 | 20000 |
| 20 | Степень защиты датчика по ГОСТ 14254-96 | 1Р56 | IP56 (ДИУП) IP30 (БИП) |
По стойкости к воздействию механических и климатических факторов датчик ДПС-4 относится к квалификационным группам ММ3 и К4.1 по ОСТ 32.146-2000 соответственно. В датчиках ДПС-4М, ДПС-4М1, ДПС-4МП2, ДПС-4МП7, ДПС-4МГ, ДПС-4МТ1, ДПС-4МТ2, ДПС-4МТЗ, ДПС-4МТ входящий в них блок ДИУП относится к квалификационным группам ММ3, К4.1, блок БИП к группам ММ1, Кб соответственно.
Знак утверждения типа
Знак утверждения типа наносится на корпус датчика на планке, на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
В комплект поставки датчика ДПС входит датчик и комплект монтажных частей.
Эксплуатационная документация:
- паспорт;
- руководство по эксплуатации;
- инструкция по монтажу;
- методика поверки
Поверка
Поверку датчиков угловых перемещений ДПС осуществляют в соответствии с документом по поверке в составе эксплуатационной документации СВТИ.401263.002 ИЗ, согласованным ГЦИ СИ ФГУП «ВНИИМС» в январе 2004 г.
Перечень основного оборудования, необходимого для поверки:
- осциллограф GOS-6031 с полосой пропускания 0 ... 30МГц и погрешностью коэффициента развертки канала горизонтального отклонения ±3%, с погрешностью измерения частоты ± 0,05% в диапазоне ( 50Гц ... 1кГц), ±0,1% в диапазоне (1 кГц ... 30МГц);
- прибор для измерения частоты вращения СОТ-4 с диапазоном измерения 10...9999 об/мин и погрешностью ±(0,001 Ыизм ± 1 ед.младшего разряда), где Ыизм -измеренное значение угловой скорости;
- привод электромеханический СВТИ.401264.003 с частотой вращения (353 ... 2122) об/мин и нестабильностью ±1,0%;
- мегаомметр Ф4101, диапазон измерения 20 Мом, испытательное напряжение 500В, погрешность ±5%;
- секундомер СОПпр-2А-3, используемый диапазон 60 с, погрешность 0,2 с.
Межповерочный интервал - Иод
Нормативные документы
ГОСТ 8.016 - 81 «ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений плоского угла»
СВТИ.401263.002 ТУ. Датчик угловых перемещений ДПС. Технические условия.
ГОСТ 14254-96. Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP).
ОСТ 32.146-2000. Аппаратура железнодорожной автоматики, телемеханики и связи. Общие технические условия
Заключение
Тип датчиков угловых перемещений ДПС утвержден с техническими и метрологическими характеристиками, приведенными в настоящем описании типа и метрологически обеспечен при выпуске из производства и в эксплуатации согласно государственной поверочной схеме.
