Преобразователь линейного перемещения в код

Преобразователь линейного перемещения в код

Реферат

 

Изобретение относится к области измерительной техники в ядерной энергетике и может быть использовано для определения положения регулирующего органа системы управления и защиты ядерного реактора и измерения его перемещения. Целью изобретения является повышение точности и надежности преобразователя. Цель изобретения достигается за счет того, что в преобразователе линейного перемещения в код, содержащем источник сигнала, блок обработки, подвижный шток, на котором установлены магнитные задающие элементы и чувствительные элементы, установленные вдоль штока, магнитные задающие элементы выполнены с различной магнитной проницаемостью с числом градаций, равным основанию системы счисления преобразователя, и установлены по закону, соответствующему смене градации магнитной проницаемости не менее, чем одного из матгнитных задающих элементов, расположенных против чувствительных элементов, в положениях штока, сдвинутых на расстояние, равное наибольшему расстоянию между смежными чувствительными элементами. Чувствительные элементы объединены в группы, первые выводы чувствительных элементов каждой группы соединены с соответствующим выходом источника сигналов и с соответствующим опорным входом блока обработки. Вторые выводы одноименных чувствительных элементов всех групп объединены, причем вторые выводы чувствительных элементов одной из групп соединены с соответствующими информационными входами блока обработки. Магнитные задающие элементы в совокупности с чувствительными элементами образуют кодовую шкалу, которая совместно с определенным соединением чувствительных элементов с выходами источника сигналов, с входами блока обработки и между собой обеспечивает получение высокой разрешающей способности преобразователя. Формирование кода может быть осуществлено либо при временном разделении сигналов, либо при частотном разделении сигналов, что определяется соответствующим выполнением источника сигналов и блока обработки. 3 ил.

Изобретение относится к области измерительной техники в ядерной энергетике и может быть использовано для определения положения регулирующего органа системы управления и защиты ядерного реактора и измерения его перемещения. Целью изобретения является повышение точности и надежности преобразователя. На фиг.1 приведена функциональная схема преобразователя линейного перемещения в код; на фиг. 2 пример выполнения блока обработки при временном разделении сигналов; на фиг.3 пример выполнения блока обработки при частотном разделении сигналов. Преобразователь содержит размещенный в корпусе 1 шток 2, кинематически соединенный с регулирующим органом реактора, чувствительные элементы 3, источник 4 сигналов, блок 5 обработки, входные 6 и выходные 7 линии связи чувствительных элементов 3, магнитные задающие элементы 8,9 с различной магнитной проницаемостью. При временном разделении сигналов в преобразователе источник 4 сигналов может быть выполнен в виде генератора, к выходу которого подключен распределитель. В этом случае блок 5 обработки (фиг.2) содержит узел 10 индикации, дешифратор 11, формирователи 12 импульсов, элементы 13 совпадения и триггеры 14. При частотном разделении сигналов в преобразователе источник 4 сигналов может быть выполнен в виде генератора сетки частот. В этом случае блок 5 обработки (фиг. 3) содержит дешифратор 15, узел 16 индикации, синхронные детекторы 17, формирователи 18 импульсов и триггеры 19. Магнитные задающие элементы 8, 9 могут быть выполнены, например, в виде колец из сталей, имеющих различные значения магнитной проницаемости, благодаря чему кодовая шкала, образуемая совокупностью магнитных задающих элементов 8, 9 и чувствительных элементов 3, может быть двоичной, троичной и т.д. Число чувствительных элементов 3 определяет разрядность кодовой шкалы. В приведенном на фиг. 1 примере магнитные задающие элементы 8, 9 и чувствительные элементы 3 образуют четырехразрядную двоичную однодорожечную кодовую шкалу. Примем, что наличие магнитного задающего элемента 9 против соответствующего чувствительного элемента 3 соответствует логическому нулю, а магнитного задающего элемента 8 логической единице, причем сигнал чувствительного элемента 3-1 соответствует старшему разряду кода. В этом случае приведенному на фиг.1 примеру соответствует кодовая комбинация "0010". Преобразователь работает следующим образом. Сигнал с источника 4 поступает на чувствительные элементы 3 по линиям 6 связи. Пусть источник 4 сигналов выполнен в виде генератора с распределителем, тогда сигнал поступает сначала по линии 6-1 на чувствительные элементы 3-1 и 3-2. Выходной сигнал с чувствительного элемента 3-1 по линии 7-1, а с чувствительного элемента 3-2 по линии 7-2 поступает в блок 5 обработки. Затем с помощью распределителя, входящего в состав источника 4 сигналов, сигнал подается по линии 6-2 на чувствительные элементы 3-3 и 3-4. Выходной сигнал появится только на выходе чувствительного элемента 3-4 и поступит в блок 5 обработки по линии 7-2. Задача блока 5 обработки определить положение штока 2. В блок 5 обработки сигналы от чувствительных элементов 3 через формирователи 12 импульсов поступают на элементы 13 совпадения, куда также подаются и сигналы от источника 4, прошедшие формирователи 12 импульсов. Сигналы на выходах элементов 13 совпадения запоминаются триггерами 14 и далее поступают на дешифратор 11 и узел 10 индикации. В случае частотного разделения сигналов источник 4 сигналов выполнен в виде генератора, одновременно генерирующего сигналы с различными периодами колебаний, т.е. различной частоты. В этом случае выходные сигналы источника 4 с разными периодами Т₁ и Т₂ поступают одновременно по линиям 6-1 и 6-2 на чувствительные элементы 3, а с них по линиям 7-1, 7-2 в блок 5 обработки. В блоке 5 обработки они проходят синхронные детекторы 17, формирователи 18 импульсов и поступают на триггеры 19, с выходов которых они поступают на дешифратор 15, а с него на узел 16 индикации. Таким образом, преобразователь позволяет при максимально допустимом (с учетом ограниченных габаритов) количестве линий 6, 7 связи увеличить количество дискретных точек, которые могут быть определены. Если необходимо сохранять одну и ту же абсолютную точность измерения по всему диапазону перемещения регулирующего органа, можно расположить чувствительные элементы 3 лишь в нижней части корпуса 1, если нужно обеспечить особенно высокую надежность, следует располагать чувствительные элементы 3 вдоль всего рабочего хода.

Формула изобретения

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЛИНЕЙНОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯ В КОД, содержащий источник сигналов, блок обработки, кинематический связанный с контролируемым объектом шток, на котором установлены магнитные задающие элементы, и чувствительные элементы, установленные вдоль штока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности преобразователя, в нем магнитные задающие элементы выполнены с различной магнитной проницаемостью с числом градаций, равным основанию системы счисления преобразователя, и установлены вдоль штока по закону, соответствующему смене градаций магнитной проницаемости не менее, чем одного из магнитных задающих элементов, расположенных против чувствительных элементов, в положениях штока, сдвинутых на расстояние, равное наибольшему расстоянию между смежными чувствительными элементами, чувствительные элементы объединены в группы, первые выводы чувствительных элементов каждой группы соединены с соответствующим выходом источника сигналов и с соответствующим опорным входом блока обработки, вторые выводы одноименных чувствительных элементов всех групп объединены, вторые выводы чувствительынх элементов одной из групп соединены с соответсвующими информационными входами блока обработки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3