Устройство для регистрации времени переходного режима вращающегося механизма

Устройство для регистрации времени переходного режима вращающегося механизма

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРА ЦИИ ВРЕМЕНИ ПЕРЕХОДНОГО РЕЖИМА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ МЕХАНИЗМА, содержащее (атчик импульсов, первый и второй блоки сравнения, выход последнего из которых соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к входу счетчика времени, о т л и Ч а ю щ е е ,с я тем, что, с целью повышения точности устройства , 6 него введены счетчик импульсов , генератор импульсов, дешифратор и элемент НЕ, каждый блок сравнения выполнен из последовательно соединенных коммутатора, элемента И-НЕ, формирователя импульсов и демодулятора , выход датчика импульсов подключен к входу счетчика импульсов выходы которого через, дешифратор соединены с входами коммутатора первого и второго блоков сравнения, выходы демодуляторов которялх соответственно через элемент НЕ и непосредственно подключены к входам элемента И, выход генератора импульсов соединен с установоЧн1л ||и входами счетчика импульсов и формирователей импульсов блоков сравнения. 2. Устройство по П.1, о т л и чающееся тем, что формироСО ватель импульсов блока сравнения выполнен из первого триггера памяти, элемента задержки и второго триггера памяти, которые соединены последовательно . СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИН

3(Я) 6 07 С 3100

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3362788/18-24 (22) 10.12.81 (46) 30,04.83. Бюл. Р 16 (72) И.A.Çàìîðèí (53) 681.178(088.8) (56) 1. Устройство для регистрации времени выбега. Информационный листок Р 77-142-1, ВНИИХИ, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 729611, кл. G 07 С 5/10, 1978 (прототип). .(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРА—

ЦИИ ВРЕМЕНИ ПЕРЕХОДНОГО РЕЖИМА

ВРАЩИОЩЕГОСЯ МЕХАНИЗМА, содержащее ,датчик импульсов, первый и второй блоки сравнения, выход последнего из которых соединен с первым входом элемента И, выход которого под.ключен к входу счетчика времени, . о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что„ с целью повышения точности устройства, i него введены счетчик импуль сов, генератор импульсов, дешифратор

„.SUÄÄ 1015410 А и элемент НЕ, каждый блок сравнения выполнен из последовательно соединенных коммутатора, элемента И-НЕ, формирователя импульсов и демодулятора, выход датчика импульсов подключен к входу счетчика импульсов> выходы которого через..дешифратор соединены с входами коммутатора первого и второго блоков сравнения, выходы демодуляторов которых соответственно через элемент НЕ и непосредственно подключены к входам элемента И, выход генератора импульсов соединен с установочными входами счетчика импульсов и формирователей импульсов блоков сраэнения.

2. Устройство по п.l, î т л и — I ч а ю щ е е с я тем, что формирователь импульсов блока сравнения выполнен из первого триггера памяти, элемента задержки и второго триггера памяти, которые соединены последовательно.

1015410

Изобретение относится к контролю и регистрации времени работы вращающегося механизма, например турбоагрегата, и предназначено для измерения времени разгона и выбега при обкатке на стендовых испытаниях, Известно устройство для регистрации времени выбега, содержащее электронный преобразователь частоты вращения ротора в электрическое напряжение, источник образцового интервала времени, схему совпадения и регистратор времени (1}.

Недостатками данного устройства являются низкая точность отсчета времени выбега и невозможность выбора уровней начала и конца отсчета ° Это объясняется тем, что начало работы счетчика времени выбега производится от некоторого значения частоты вращения. Значение частоты измеряется электронным частотомером и выбирается оператором, что требует определенного внимания. Кроме того, возможна неравномерность вращения ротора, которая не может быть отслежена оператором, а также исключена возможность автоматизации процесса измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по техйической сущности является устройство для регистрации времени переходного режима вращающегося механизма, содержащее датчик импульсов, первый и второй блоки сравнения, выход последнего из которых соединен с первьм входом элемента

И, выход которого подключен к входу счетчика времени, делитель напряжения, преобразователь напряжения и задатчики (2). .Известное устройство обладает недостаточно широким динамическим диапазоном изменения рабочих частот, невысокой точностью и линейностью.

Это объясняется тем, что сигнал входной.частоты предварительно преобразовывается в преобразователе в пропорциональное частоте вращения ротора напряжениб, а затем сравнивается в аналоговых блоках сравнения с опор.ными напряжениями заданных уровней.

Эти промежуточные преобразования приводят к потере точности. Обеспечение высокой точности и линейности находится в противоречии с широким д-динамическим диапазоном, Цель изобретения - повышение точности устройства.

Поставленная цеЛь достигается тем, что в устройство для регистрации времени переходного режима вращающегося механизма, содержащее датчик импульсов, первый.и второй блоки сравнения, выход .последнего из которых соединен с первым входом элемента И, выход которого подключен к входу счетчика времени, введены счетчик импульсов, генератор импульсов, дешифратор и элемент НЕ, каждый блок сравнения выполнен из последовательно

5 соединенных коммутатора, элемента

И-НЕ, формирователя импульсов и демодулятора, выход датчика импульсов подключен к входу счетчика импульсов, выходы которого через дешифра10 тор соединены с входами коммутаторов первого и второго .блоков сравнения, выходы демодуляторов которых соответственно через элемент НЕ и непосредственно подключены к входам .элемента И, выход генератора импульсов соединен с установочными входами счетчика импульсов и формирователя блоков сравнения, Кроме того, формирователь импуль-. р сов блока сравнения выполнен из перaoro триггера памяти, элемента задержки и второго триггера памяти, которые соединены последовательно.

На чертеже приведена структурная

g5 схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик

1 импульсов, генератор 2 импульсов, счетчик 3 импульсов, дешифратор 4, первый и второй блоки 5 и 6 сравнения, 3О состоящие из коммутатора 7, элемента И-НЕ 8 и формирователя 9 импульсов, который выполнен из первого триггера 10 памяти, элемейта 11 задержки, второго триггера 12 памяти и демодулятора 13, элемент НЕ 14, счетчик 15 времени и элемент И 16.

Устройство работает следующим образом.

При вращении ротора на выходе датчика 1 импульсов образуются

4Р импульсы напряжения, частота которых соответствует частоте вращения. Счетчик 3 импульсов подсчи» тывает количество. импульсов за эталонный промежуток времени, 45 поступающий на вход счетчика 3 импульсов от генератора 2 импуль.сов времени. Каждый разряд счетчика кодирует входную частоту в двоично- десятичный код. Закоди5р рованные сигналы счетчика подаются на соответствующие входы дешифратора 4 для представления частоты вращения в последовательность и-разрядных десятичных чисел.

55 десять выходов каждого разряда дешифратора 4 подключены к входам двух параллельно включенных блоков 5 и 6 сравнения. Задание уровней производится установкой декад коммутаторов 7 .в положения, соответствующие числовым значениям заданных частот.

Перед началом обработки сигналов входной частоты все разряды

65 счетчика 3 импульсов, а также

1015410

40 триггеры 10 и 12 памяти устанавливаются в состояние логического нуля импульсом сброса отрицательной полярности, поступающим на их установочные входы. При этом на первых выходах дешифратора 4 всех разрядов устанавливаются логические единицы, а на остальных выходах логические нули. При поступлении первого импульса на счетный вход счетчика 3 импульсов формируется 1О логическая единица на втором выходе дешифратора 4 младшего разряда;

По мере поступления входных импульсов:с датчика 1 импульсов логическая единица переходит на другое 15 число дешифратора 4. После заполнения первого младшего разряда счетчика 3 импульсов единица переносится в следующий разряд счетчика и формируется логическая единица на втором выходе дешифратора

4 второго младшего разряда и т.д.

При входных частотах ниже заданных значений,- установленных коммутаторами .7 в старших разрядах счетчика 3 импульсов, за время периода

I не успевает пройти необходимое количество импульсов входной час. тоты. На элементы И НE 8 поступят сигналы разных. логических уровней.

На выходах элементов И-НЕ.. 8, а также на выходах демодуляторов

13 будут присутствовать сигналы логического нуля. На вход элемента

И 16 поступят логическая единица с выхода элемента НЕ 14 и логический нуль с выхода демодулятора 13 второго блока 6 сравнения. На выходе .элемента И 16 будет сформирован логический нуль, запрещающий работу счетчика 15 времени.

В режиме Разгон вращающегося механизма повышается частота враще.. ния ротора. При определенном значении- частоты вращения во всех разрядах счетчика 3 импульсов пройдет45

: необходимое количество импульсов, соответствующее установленному коммутатором.7 второго блока 6 сравнения ° При совпадении во времени во всех разрядах логических единиц на выходах элемента И-НЕ 8 сформируется результирующий импульс отрицательной полярности. Длительность этого импульса соответствует периоду следования частоты вращения ротора,а период повторения равен образцовому интервалу. времени.

Срабатывание формирователей 9 импульсов происходит следующим образом.

Результирующий импульс с выхода 60 элемента И-НЕ 8 переводит первый триггер 10 памяти в состояние логической единицы. По окончании образцового интервала времени происходиг формирование импульса сброса отри- 65 цательной полярности, во время которого первый триггер 10 памяти возвращается в исходное состояние логического нуля. С некоторой задержкой от спада импульса первого триггера 10 памяти срабатывает элемент 11 задержки, длительность выходного импульса которого должна перекрывать длительность импульса сброса.

Выходной импульс элемента 11 задержки переводит второй триггер 12 памяти в состояние логической единицы, а на время задержки импульс сброса возвращает второй триггер 12 памяти в состояние логического нуля.

Таким образом, на выходе второго триггера 12 памяти формируется высокий логический уровень с импульсами отрицательной полярности, длительность которого равна времени задержки элемента 11 задержки. Информация с выхода второго триггера 12 памяти сглаживается демодулятором 13. Высокий логический уровень, непрерывный по времени на выходе демодулятора, сохраняется до тех пор, пока частота вращения равна или выше заданного значения, и с выхода элемента

И-НЕ 8 поступает результирующий импульс.

Появление логической единицы на обоих входах элемента И 16 приводит к образованию логической единицы на выходе этого элемента и снятию запрета. Счетчик 15 измеряет время, в теченце которого механизм набирает обороты до момента срабатывания первого блока 5 сравнения.

Это происходит при совпадении частоты вращения с числом, установленным в коммутаторе 7 первого блока 5 сравнения, и формировании результирующего импульса на выходе элемента И-НЕ 8. Срабатывание формирователя 9 импульсов первого блока 5 сравнения происходит аналогично. Сформированная логическая единица на выходе демодулятора 13 инвертируется элементом НЕ 14 в логический нуль и на выходе элемента И 16 образуется логический нуль, запрещающий работу счетчика

15 времени. Счетчик 15 времени прекращает измерение времени йере- ходного режима Разгон .

Процесс измерения времени переходного- режима Выбег при останове вращающегося механизма происходит в обратном порядке. При снижении частоты вращения ниже заданного значения, записанного в коммутаторе 7 первого блока 5 сравнения, выключается формирователь 9 импульсов. Счетчи»

15 времени измеряет время переходного режима до снижения частоты враще ния до заданного значения, эаписан1015410

Составитель Г.усачев

Редактор Ю.Ковач Техред Т.фанта Корректор В.Гирняк

Заказ 3219/47 Тираж 573 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 ного в коммутаторе 7 второго блока 6 сравнения.

Отсутствие в предлагаемом устройстве аналоговых преобразователей nos®o@aex повысИть точность измерений и расширить диапазон рабочих частот, вращения ротора и вращающегося механизма. Быстродействие устройства определяется длительностью образцовоr0 интервала времени.