Пневмоэлектронное многоканальное измерительное устройство

Пневмоэлектронное многоканальное измерительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к цифровым измерительным устройствам для измерения давления. Цель изобретения - повышение точности устройства. Пневмоэлектронное многоканальное измерительное устройство содержит входные каналы 1, генератор 9 пилообразных сигналов, регистры 14 индикации и таймер 17, выполненный в виде генератора 18 эталонной частоты, счетчика 19 импульс&в и триггера 20 запуска.

QQQ3 ССВЕТСНИХ

COIIW

РЕСПУБЛИН (gg)g С 01 Ь:15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО ИВС РЕТЕНИ H O M

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4648953/24 (22) 10.02.89 (46) 23.12.91.Бюп. У 47 . (72) Ю.Д.Амоль, Д.1О.Баранов, М.P.Tó÷èíñêèé и В.И.Челнаков .(53) 621-525 (088.8) (56) Бахтиаров Г.Д. и др. АйалогоцифровьВ преобразователи. — M.:

Советское радио, 1980, с.28-29, рис.2.1.

Горчаков В.С. Цифровой.измеритель ный комплекс. - М.: Радио и связь, 1986. с.12-13, рис.3.4.,„ЯЦ„„1700404 А 1

2 (54) ЛНЕВМОЭЛЕКТРОННОЕ МНОГОКАНАЛЬНОЕ

ИЗМЕРИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к цифровым измерительным устройствам для измерения давления. Цель изобретенияповышение точности устройства. Пневмозлектронное многоканальное измерительное устройство содержит входные каналы 1, генератор 9 пилообразных сигналов, регистры 14 индикации и .таймер 17, выполненный в виде генератора 18 эталонной частоты, счетчика

19 импульсов и триггера 20 запуска.

1700404

0четчик 19 импульсов соединен своим выходом, который является выходом таймера, с входами регистра 14 индикации. Устройство снабжено измерительными пневмоэлектрическими компараторами 2 входных сигналов по числу входных каналов, двумя компараторами .

3 и 4 опорных сигналов и двумя компараторами 5 и 6 кода. Первые измерительные входы компараторов 2 соединены с входными каналами 1, первые измерительные входы первого и второго ком-! параторов опорных сигналов связаны со-! ответственно с каналами сигналов ниж- 15 ней 7 и верхней 8 границ диапазона

1 измерения, вторые измерительные входы компараторов 2, 3, 4 сообщены с выходом генератора 9 пилообразных сигналов. Выходы компараторов 2 входных

Изобретение относится к цифровым измерительным устройствам для изме- 25 рения давления и может быть использовано в системах контроля и управления технологическими процессами в химии, нефтехимии и других .отраслях.

Цель изобретения — повышение точности устройства за счет повышения стабильности характеристик.

На фиг,1 дана принципиальная схема устройства; на фиг.2 — принципи-,, альная схема генератора пилообразного сигнала; на фиг.3 — временная диаграмма работы устройства.

Устройство содержит И входных ка налов 1(Р, - P«), подключенных к первым измерительным входам компараторов,2(К - К ) входных сигналов, компараторы 3 и 4 (Кя+, К ц+у ) опорных сигналов, компараторы 5 и 6 кода.

Первые измерительные входы первого

3 и второго 4 компараторов опорных сигналов связаны соответственно с ка--., налами сигналов 7 и 8 нижней (Р и верхней (Р ) границ диапазона измерения соответственно. Вторые измерительные входы компараторов 2 — 4 сое50 динены с выходом генератора 9 пилообразных сигналов (Рг), управляющие входы 10 и 11 задания периода которого связаны с выходами (Uy, Uyq) компараторов 5 и 6 через электропневмати- . ческие преобразователи 12 и 13.

Выходы компараторов 2 и . 3 подключены к командным входам запоминания регистров 14 индикации (Ri- Rg,Rg ). сигналов н компаратора 3 опорного сигнала подключены к командным входам регистров 14 индикации. Выходы компараторов 3 и 4 опорных сигналов связаны с входами включения и сброса триггера 20 запуска, а выход первого компаратора 3 опорного сигнала также соединен с управляющими входами обоих компараторов 5 и 6 кода, первые входы компараторов 5 и 6 кода соединены с кодовым выходом регистра 14 индикации нижнего опорного давления, вторые входы — с каналами 15 и 16 задания, а выходы подключены к управляющим входам 10 и 11 генератора 9 пилообразных сигналов, включающий вход которого связан с командным каналом 2 1 и с третьим входом счетчика 19 импульсов. 3 ил.

Выход компаратора 3 соединен с входами блокировки компараторов 5 и 6 кода, первые входы которых соединечы с кодовым выходом (Sя, ) регистра

14 индикации нижней границы диапазона измерения, а вторые входы — с каналами 15 (Ян g) и 16 (S<+< ) задания, Таймер 17 выполнен в виде генератора 18 эталонной частоты, счетчика

19 импульсов и триггера 20 запуска.

Командный канал 21 соединен с включающим входом генератора 9 и с входом установки исходного кода счетчика 19 импульсов, счетный вход и вход блокировки которого соединены.соответственно с генератором 18 и триггером 20. Выход счетчика 19 связан с измерительными входами регистров 14 индикации, Выходы компараторов 3 и 4 опорных сигналов, связаны с входами включения и сброса триггера 20.

Генератор 9 пилообразных сигналов (фиг.2) содержит узел 22 формирования сигналов и узел 23 управления.

Узел 22 выполнен по известной схеме генератора непрерывного линейно убывающего давления. Он выполнен в виде двухвходового усилителя 24, первого дросселя 25, выходного усилителя 26, первой емкости 27, первого клапана 28, задатчика 29 минимального,уровня,.компаратора 30, триггера

31, дискретного электропневмопреоб0404

5 170 разователя 32 н задатчика 33 начального уровня.

Узел 23 управления построен на известном интеграторе с плюсовым и минусовым входами. Узел 23 содержит первый 34 и второй 35 импульсаторы, выходы которых связаны с входами интегратора 36.

Устройство работает следующим образом.

Когда U t = О, генератор 9 включен и его выходной сигнал Р„ находится о на верхнем значении, причем Р„) Р (фиг.3) .

В этом положении клапан 28 замкнут, емкость 27 и вход выходного усилителя 26 сообщены с выходом эадатчика 33 начального уровня Р „.

Выходные сигналы компараторов 2

4 равны G, триггер 20 выключен и его выходной сигнал Х равен О, Выходной сигнал Г таймера 17 равен минимальному значению F> . рабочего диапазона измерения кода F. Генератор 18 ра- ботает с заданной частотой.

Устройство запускается подачей в момент времени tg (фиг.3) импульса сигнала Ug . По этому импульсу пере,ключается триггер 31, его выходной сигнал размыкает клапан 28. Выходной сигнал Р генератора 9 начинает уменьшаться,, а счетчик 19 импульсов заполняется исходным кодом Рв .

При уменьшении Р(- в момент времени

t становится Рг= Р и компаратор

4 (К ) срабатывает, его выход

U<,< становится равным единице, срабатывает триггер 20 и на его выходе появляется сигнал Х=1,. запускающий счетчик 19. Выход F, счетчика 19 начинает уменьшаться. При дальнейшем уменьшении Рг в момент времени, когда становится Pr = P (i=1,N) ñðàбатывают компараторы 2 (i=1,N), W выходные сигналы этих компараторов (i-=1,N) становятся равными едини-. це и они включают соответствующие регистры 14 индикации. P гистры 14 запоминают код Р,, бывшии в момент срабатывания соответствующего компаратора 2, Этот код высвечивают индикаторы регистров и код появляется на выходе регистров 14 (сигналы S, кor a

Р становится равным Р„ - нижней границе диапазона измерения. Срабатывает компаратор 3(К + ) и его выходной сигнал U, 1 переключает триггер 20, выходной сигнал которого X=O выключает счетчик 19. Сигнал F останавливается на значении, которое считается

Ю

Гн . Регистр R„,< запоминает сигнал

Р в момент его останова и на выходе регистра R«< появляется новое значение сигнала S<,<, равное значению

1р Рн в этом цикле измерения. Сигнал

Sg,< устанавливается на входе компараторов 5 и 6 и эти компараторы срабатывают по. команде U<, 1, сравнивая код S< с кодами Яи -1 и

Я»+1. Если код S < лежит внутри задания (S -1 < Яц 4 S + 1), то выходы компараторов Пк< = U gz = О.

Если S» -1 7 Бм.((или S» +1 c S„,i), то выходы компараторов становятся рав2Р ными U = О, U„z = 1 или U (=0 Ugz=1.

Сигналы U«z Uzz при их неравенстве включают узел 23 управления, который осуществляет коррекцию скорости работы генератора 9. Если S < больше задания (S +, )S н +1), то происходит увеличение скорости изменения Рг. Если S q меньше задания (Sg+ (Sq-1), то скорость изменения

Р„ уменьшится. Генератор 9 останав30 ливается, когда его выходной сигнал

Р достигнет значения, задаваемого эадатчиком 29, устройство переходит в исходное состояние и при подаче нового Б пр включается новый цикл измерения, Генератор пилообразных сигналов работает следующим образом.

При U r< = Uqq = О на выходе преобразователей 12 и 13 сигналы Q и

4p Qz равны О. Выход интегратора 36 не изменяется. Когда один из сигналов U, или U „ станет равным едини-: це, соответствующий импульсатор 34 или 35 формирует импульс заданной

45 длительности, что приведет к некоторому изменению выходного сигнала интегратора 36, который служит заданием для двухвходового усилителя 24. Усилитель 24 поддерживает постоянный пе50 репад давления на дросселе 25, чем обеспечивается постоянство расхода воздуха независимо от давления в емкости 27.

Длительность цикла работы устройст 5 ва зависит от периодичности подачи сигчала 0 1 и должна быть на 2-5 с больше, чем время прохождения сигнала Р между давлениями, заданными задатчиками 29 и 33, 1700404

Формула изобретения

Пневмоэлектронное многоканальное измерительное устройство, содержащее входные каналы, генератор пилообразных сигналов, регистры индикации и таймер,,выполненный в виде генератора эталонной частоты, счетчика импульсов и триггера запуска, причем выходы генератора эталОнной частоты и триггера запуска соединены соответственно со счетным, входом и с входом блокировки счетчика импульсов, свйзанного своим выходом, который является выходом таймера, с измерительными входами регистров индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, устройство снабжено измерительными пневмоэлектрическими компараторами входных сигналов по числу входных каналов, двумя компараторами1 опорных сигналов и двумя компараторами кода, причем первые измерительные входы пневмоэлектри-35 ческих компараторов входных сигналов соединены с входными каналами, первые измерительные входы первого и второго компараторов опорных сигналов связаны соответственно с каналами сигналов нижней и верхней границ диапазона измерения, вторые измерительные входы компараторов входных сигналов и опорных сигналов сообщены с выходом генератора пилообразных сигналов, выходы компараторов входных сигналов и второго компаратора опорного сигнала подключены к командным входам запоминания регистров индикации, выходы компараторов опорных. сигналов связаны с входами включения и сброса триггера запуска, а выход первого компаратора опорного сигнала также соединен с входами блокировки обоих компараторов кода, первые входы компараторов кода соединены с кодовым выходом регистра индикации нижней границы диапазона измерения, вторые входы - с каналами задания, а выходы подключены к управляющим входам задания периода генератора пилообразных сигналов, включающий вход которого связан с командным каналом и с входом установки исходного кода счетчика импульсов-.

1700404

Составитель Н.Ланин

Редактор Н.Химчук Техред A.Кравчук

Корректор А.Обручар

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4461 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5