Двотональний пристрій для звукової попереджувальної сигналізації

Изобретение относится к автоматике и сигнализации и может быть использовано для подачи звукового предупредительного сигнала, например, с рудничных электровозов, эксплуатируемых в условиях высокого уровня производственных шумов и в опасной по газу и пыли среде. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Для этого в устройство, содержащее первый ключ, который выполнен из транзистора, двух резисторов и диода, усилитель низкой частоты, который выполнен из двух транзисторов, пяти резисторов, двух стабилитронов и трансформатора, источник питания, две кнопки управления, генератор задающей частоты, формирователь токов частоты и два звуковых сигнализатора, введены элемент блокировки и второй ключ, выполненный из четырех резисторов, двух транзисторов, двух диодов и конденсатора, в первый ключ введено реле, а формирователь токов частоты выполнен из трех делителей частоты, двух D-триггеров, мультиплексора, дифференцирующего элемента и формирователя импульса сброса. Устройство обеспечивает формирование р а з н о т о н а л ь н о г о сигнала. 2 ил. Изобретение относится к автоматике и сигнализации и может быть использовано для подачи звукового предупредительного сигнала, например, с рудничных электровозов, эксплуатируемых в условиях высокого уровня производственных шумов и в опасной по газу и пыли среде. Известно устройство СЭЗ-1 для звуковой предупредительной сигнализации, используемое на рудничных электровозах и содержащее кнопку управления, электрон ный блок и звуковой сигнализатор мембранного типа. Однако в условиях агрессивной шахтной среды мембрана быстро ржавеет, выходит из строя, что снижает надежность устройства в работе. Известен также пневматический двухтональный тифон, однако его использование для предупредительной сигнализации на рудничных электровозах затруднено по причине необходимости применения дополнительного вида энергии и отсутствия бло с 1728873 ков формирования выдержки время гарантированного звучания предупредительного сигнала. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является двухтональный звуковой сигнализатор СЗД для рудничных электровозов, содержащий генератор задающей частоты, формирователь тонов частоты в виде переключающего генератора, времязадающий резистор,в RC-цепи которого периодически шунтируется первым транзисторным ключом, который связан по входу с выходом генератора задающей частоты, узел выдержки времени с времязадающим конденсатором на базе ждущего мультивибратора, выход которого связан с входом второго транзисторного ключа, усилитель низкой частоты с согласующим звеном на входе в виде третьего транзисторного ключа и трансформаторным выходом, причем каждая из двух раздельных выходных обмоток с искробезопасными электрическими цепями трансформатора нагружена иа свой звуковой сигнализатор, две кнопки управления, одноименные зажимы которых зашунтированы, причем одни из них связаны непосредственно с минусовым зажимом аккумуляторной батареи и одной общей шиной питания сигнализатора, а вторые - с базой открытого в исходном состоянии транзистора ждущего мультивибратора, при этом вторая шина питания сигнализатора является общей для параметрического стабилизатора напряжения, усилителя низкой частоты и узла выдержки времени и непосредственно связана с плюсовым зажимом аккумуляторной батареи. В известном устройстве электрическая схема узла выдержки времени и усилителя низкой частоты получает питание непосредственно от части элементов аккумуляторной батареи электровоза, что снижает надежность в работе сигнализатора в условиях эксплуатации вследствие возникающих при утечках аккумуляторных батарей перенапряжений Кроме того,ждущий мультивибратор узла выдержки времени в условиях действия шахтных импульсных помех, например от тиристорных преобразователей системы управления приводом электровоза, склонен к самозапуску, а усилитель низкой частоты работает с перегрузками по причине формирования мощного звукового предупредительного сигнала давлением порядка 106-108 дБ на расстоянии 1 м по оси излучателя одновременно в обоих звуковых сигнализаторах, т е. без учета направления движения двухкабинного элек'ровоза. Наличие двух раздельных выходных обмоток и элементов, обеспечивающих искро 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 безоласность их выходных электрических цепей, увеличивает не только габаритную мощность трансформатора усилителя низкой частоты, но и общее число элементов, подлежащих заливке эпоксидным компаундом, что также снижает надежность работы известного устройства. Целью изобретения является повышение надежности устройства На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; .ia фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу формирователя тонов частоты. Двухтональное устройство для звуковой предупредительной сигнализации содержит генератор 1 задающей частоты, формирователь 2 тонов частоты, первый 3 и второй 4 ключи, усилитель 5 низкой частоты, источник питания с первым 6 и вторым 7 выводами, элемент 8 блокировки, первую 9 и вторую 10 кнопки управления, звуковые сигнализатора 11 и 12. Формирователь 2 тонов частоты выполнен из первого 13, второго 14 и третьего 15 делителей частоты, первого 16 и второго 17 D-триггеров, мультиплексора 18, дифференцирующего элемента 19 и формироватепя 20 импульса сброса. Ключ 3 выполнен из транзистора 21, первого 22 и второго 23 резисторов, реле 24, диода 25 и замыкающего контакта 26 реле 24. Ключ 4 выполнен из первого 27 и второго 28 транзисторов, реле 29, первого 30 и второго 31 диодов, конденсатора 32, первого 33, второго 34, третьего 35, четвертого 36 резисторов и переключающего контакта 37 реле 29. Усилитель 5 низкой частоты выполнен из первого 38 и второго 39 транзисторов, трансформатора 40, встречно включенных первого41 и второго 42 стабилитронов, первого 43, второго 44, третьего 45, четвертого 46 и пятого 47 резисторов. Шины 48 и 49 питания являются общим для ключей 3 и 4 и усилителя 5 низкой частоты, а также вспомогательного источника для питания формирователя 2 тонов частоты и генератора 1 задающей частоты. При этом шины 48 и 49 питания связаны с соответствующими выводами 6 и 7 источника питания через замыкающий контакт 26 реле 27 и элемент 8 блокировки Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии схема устройства обесточена При кратковременном нажатии любой из кнопок 9 или 10 управления на шины 48 и 49 питания устройства от источника питания (выводы 6 и 7) поступает напряжение питания. Одновременно 1728873 появляется напряжение питания электрических схем генератора 1 задающей частоты и формирователя 2 тонов частоты. С помощью формирователя 20 импульсов сброса счетчики делителей 13 и 15 частоты устанавливаются в исходное положение. На выходе делителя 15 частоты и на втором выходе мультиплексора 18 появляется сигнал логической " 1 " , который открывает транзистор 21 ключа 3. в результате чего реле 24 включается и его замыкающий контакт 26 соединяет шину 48 питания устройства с выводом 6 источника питания. Состояние кнопок 9 и 10 управления с этого момента становится безразличным. При нажатии кнопки 10 управления одновременно с реле 24 будет включено и реле 29 ключа 4, так как в этом случае будет открыт транзистор 27, который станет на самоблокировку по питанию через открытый транзистор 28. Переключающий контакт 37 реле 29 в этом случае будет в положении, при котором к выходной обмотке трансформатора 40 будет подключен звуковой сигнализатор 12, соответствующий данному направлению движения. При этом обеспечивается гальваническая развязка искробезопасных цепей выходной обмотки трансформатора 40 и искроопасных цепей электрической схемы устройства, в которую включено реле 29. Следует также отметить, что при нажатии кнопки 9 управления диод 31 не позволит открыться транзистору 27 ключа 4, реле 29 будет отключено и звуковой сигнал будет воспроизводиться сигнализатором 11 в течение, например, 5-6 с. Происходит это следующим образом. После подачи напряжения питания генератор 1 задающей частоты формирует импудьсы прямоугольной формы (фиг.2а) частотой 7200 Гц, которые одновременно поступают на входы делителей 13 и 14 частоты формирователя 2 тонов частоты. Делитель 14 частоты, мультиплексор 18, дифференцирующий элемент 19 и D-триггер 16 представляют собой по сути счетчик с переменным коэффициентом деления на два или три. Коэффициент деления на два или три автоматическиустанавливается в зависимости от наличия сигналов логической "V, поступающих из первого (фиг.2г) или второго (фиг.2д) выходов 17 D-триггера 17 на первый и второй входы первой группы информационных входов мультиплексора 18. Из временных диаграмм работы формирователя 2 тонов частоты видно, что при поступлении сигнала логической " 1 " из первого выхода D-триггера 17 на вход мультиплексора 18, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 на выходе формирователя 2 тонов частоты, т.е. на втором выходе D-триггера 1 б образуется последовательность прямоугольных импульсов (фиг.2з), период которых равен четырем периодам импульсов генератора 1 задающей частоты (левая часть диаграмм ня фиг.2), а при поступлении сигнала логической " 1 " с второго выхода D-триггерз 17 шести периодам импульсов генератора 1 задающей частоты (праеая часть диаграмм на фиг.2; на фиг.26,в приведены сигналы на первом и втором выходах делителя 14 частоты, на фиг.2,е,ж - импульсы с первого выхода мультиплексора 18 непосредственно и после дифференцирующего элемента 19). Таким образом, в зависимости от сигнала логической " 1 " на том или мком выходе D-триггера 17 на выходе формирователя 2 тонов частоты поочередно автоматически образуется последовательность прямоугольных импульсов частотой 1800 и 1200 Гц. Длительности звучания частоты одного тона и предупредительного сигнала формируются при помощи делителей 13 и 15 час тоты и D-триггера 17. Причем на выходе делителя 13 частоты формируются импульсы частотой 2,8 Гц, т.е. частота генератора 1 задающей частоты делится с коэффициентом 2560. Так как выходные сигналы делителя 13 частоты поступают на тактовый вход D-триггера 17, то на его прямом и инверсном выходах сигнал логической " 1 " будет удерживаться 0,7 с и это время будет определять длительность звучания частоты одного тона (1800 или 1200 Гц). Импульсы с прямого выхода D-триггера 17 поступают также на второй вход делителя 15 частоты с коэффициентом деления 8, в результате чего на его выходе формируется сигнал выдержки времени 5-6 с, определяющий длительность двухтонального предупредительного сигнала. Таким образом второй D-триггер 17, делители 13 и 15 частоты образуют узел выдержки времени и выполняют одновременно с основной дополнительную функцию по автоматическому изменению в нужные моменты коэффициента деления счетчика с переменным коэффициентом деления. Появление ^э выходе делителя 15 частоты логической "V свидетельствует о завершении выдержки времени 5-6 с. Этот сигнал поступает на собственный тактовый вход, третий вход первой группы информационных входов мультиплексора 18 и вход сброса D-триггера 16, запрещая дальнейшую их работу. На втором выходе мультиплексора 18 появляется сигнал логического "0", что приводит к запиранию транзистора 21 первого ключа 3, от 1728873 8 ключению реле 24 и снятию напряжения ключа и с эмиттером первого транзистора питания со схемы устройства. усилителя низкой частоты, генератор задаТаким образом, в предлагаемом устройющей частоты, формирователь тонов частостве элементы электрической схемы нахоты и два звуковых сигнализатора, о т л и ч а дятся под напряжением только в течение 5 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения времени формирования предупредительнонадежности устройства, в него введены элего сигнала, которое составляет 5~6 с с момент блокировки и второй ключ, выполненмента нажатия одной из кнопок 9 или 10 ный из четырех резисторов, реле, двух управления. В течение этого времени на транзисторов, двух диодов и конденсатора, выходе формирователя 2 тонов частоты по- 10 в первый ключ введено реле, а формироочередно, через 0,7 с, формируются сигналы ватель тонов частоты выполнен из трех частотой 1800 и 1200 Гц, которые затем поделителей частоты, двух D-триггеров, мульступают на вход усилителя 5 низкой частотиплексора, дифференцирующего элемента ты, транзисторы 38 и 39 которого работают и формирователя импульса сброса, в перв ключевом режиме. При этом единственная 15 вом ключе второй вывод первого резистора выходная обмотка трансформатора40 будет соединен с первым выводом замыкающего нагружена только на один из двух звуковых контакта реле и с эмиттером транзистора, сигнализаторов 11, 12 в зависимости от наколлектор которого подключен к первым выправления движения электровоза. водам диода и обмотки реле, вторые выводы Искробезопасность выходной обмотки 20 которых объединены, в усилителе низкой частоты второй вывод второго резистора соетрансформатора 40 обеспечивается огранидинен с первым выводом пятого резистора чительным резистором 45 и шунтирующими и с базой второго транзистора, коллектор встречно включенными стабилитронами 41 которого подключен к второму выводу пери 42. Упрощение электрической схемы устройства и снижение габаритной мощности 25 вичной обмотки трансформатора, г эмиттер - к второму выводу пятою резистора, втотрансформатора 40 позволило в тех же гарой вывод четвертого резистора соединен с баритных размерах использовать защитную базой первого транзистора, во втором клюкассету для обеспечения искровзрывозащиче коллектор первого транзистора соединен ты цепей выходной обмотки трансформатора 40 вместо применяемой ранее заливки 30 с первыми выводами первого диод з и обмотки реле и через первый резистор подэпоксидным компаундом указанного трансключен к первому выводу конденсатора и к форматора и элементов, обеспечивающих базе второго транзистора, э ч и ,р