Устройство для контроля скорости вращения ротора ультрацентрифуги

Устройство для контроля скорости вращения ротора ультрацентрифуги

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП И СЕЙФЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я (ii) 529847

Свив Сенатских

Саииалкстическик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.10.74 (21) 2063933/13 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.76. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 07.10.76 (51) М. Кл. - В 04 В 9, 10 гасударственный комитет

Сааета тсииистрав СССР па лелам изобретений и открытий (53) УДК 66.067.57 (088.8) (72) Автор избретения

Л. Ю. Ивашкевич

Специальное конструкторское бюро биофизической аппаратуры (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СКОРОСТИ ВРАЩЕНИЯ

РОТОРА УЛЪТРАЦЕНТРИФУГИ

Изобретение относится к устройствам для защиты роторов ультрацентрифут от превышения ими допустимых скоростей вращения.

Известно устройство для контроля скорости вращения ротора ультрацентрифу1ги, содержащее фотоэлектрический датчик с модулятором светового потока, укрепленным на роторе, временной дискриминатор, исполнительный механизм и источник света.

Это устройство является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и работает по принци ну дискриминации временного интервала между импульсами, возбужденными двумя метками на модуляторе, величина которого с ростом скорости вращения ротора уменьшается до фиксированной расчетной величины, при которой дискриминатор выдает команду на исполнительный орган. Однако оно имеет сложную конструкцию и недостаточно надежно в работе.

С целью повышения надежности в работе в предлагаемом устройстве модулятор светового потока выполнен в виде тела вращения, имеющего щель для прохода светового потока, а временной дискриминатор включает пороговый элемент, генератор тока, накопительный конденсатор и транзисторный ключ, шунтирующий накопительный конденсатор, вход которого подсоединен непосредственно к выходу фотоэлектрического датчика. Кроме того, щель на модуляторе светового потока выполнена с центральным углом, раствора, прямо пропорциональным допустимой скорости ротора.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое устройство для контроля скорости вращения ротора ультрацентрифуги; на фиг. 2— сечение,по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 показана электричеакая схема устройства; на фиг. 4 представлен модулятор светового потока.

Устройство содержит фотоэлектрический датчик 1 с модулятором 2 светового, потока. укрепленным на роторе 3, временной дискри15 минатор, исполнительный механизм 4 и исто вник света 5.

Модулятор 2 светового потока выполнен в виде тела вращения, имеющего щель 6 для

20 прохода светового потока.

Временной дискриминатор включает пороговый элемент 7, генератор тока 8, накопительный конденсатор 9 и транзисторный ключ

10, шунтирующий накопительный конденсатор, 25 при этом вход послед него подсоединен непосредспвенно к выходу фотоэлектрического,датчика 1. Щель 6 на модуляторе 2 светового погока выполнена с центральным углом раство. ра R, прямо пропорциональным допустимой зО скорости ротора 3.

529847

Ротор 3 ультрацентрифуги соединен со шпинделем приводного двигателя 11 посредством упругой струны 12.

Цилиндрическая :. асгь модулятора смонтирована в полости планшайоы 13 камеры 14, жестко соединенной с корпусом приводного двигателя 11 и корпусом ультрацентрифуги (на чертежах не показана).

Фотоэлектрический датчик 1 и источник света 5 смонтированы в отверстиях боковых стенок планшайбы 13, при этом отверстия выполнены на одной oiII вдоль радиуса последней (см. фи г. 2) .

Коллектор фотоэлектрического да гчика 1 подключен к резистору 15, служащему согротивлением его нагрузки и одновременно сопротивлением смещения транзисторного ключа 10, коллектор которого подключен к одной из обкладок накопительного конденсатора 9.

Туда же подключены выход генератора тока

8 и один из входов порогового элемента 7, а на другой вход последнего подключен потенциометр 16, служащий для регулировки порога.

Анод источника света 5, эмиттер фотоэлектрического датчика 1, эмиттер транзисторного ключа 10, вторая обкладка накопительного конденсатора 9 и второй конец потенциометра

16 заземлены, так как представляют собой общую шину по цепям у.правления.

Выход порогового элемента 7 подсоединен ко входу исполнительного механизма 4, представляющего собой электронный усилитель с электромагнитным реле на выходе, имеющим не менее трех контактных групп.

Магнитный пускатель 17 служит для подключения приводного двигателя 11 ультрацентрифуги к системе управления приводом посредством трсх контактных групп 18 или переключения его в режим динамического торможения при помощи двух контактных групп 19.

Кнопка 20 предназначена для пуска двигателя 11, контакт 21 магнитного пускателя 17 осуществляет его самопитание.

Функциональный преобразователь 22 частоты вращения в напряжение постоянного тока является основным элементом системы управления частотно-регулируемого п ривода и вместе с линейным генератором частоты 23» управляемым выпрямителем 24 служит для питания и управления статическим преобразователем 25 и, следовательно, питания асинхронного приводного двигателя 11 трехфазным частотно-изменяющимся напряжением.

Устройство работает следующим образом.

Нажатием кнопки 20 пуска обмотка магнитного пускателя 17 запитывается, а его контакты замыкаются и подключают при водной двигатель 11 к выходу статического npco(.разователя 25.

При разпоне двигателя ротор 3 с модулятором 2 начинают вращаться. При этом световой поток от исто-IHHKH света 5 периодически засвечивает фотоэлектрический да гчпк

1 на время прохождения щели 6 модулятора 2.

К коллектору фотоэлектрического датчика

1 подключен транзисторный кл1оч 10, который в тот момент, когда фотоэлектрический датчик 1 не освещен, открывается, разряжая через резистор 15 накопительный конденсатор

9 до потенциала, близкого к нулю, а когда фотоэлектрический датчик освещен, — закрывается.

Накопительный конденсатор 9 в это время заряжается от генератора тока 8 и в момент, когда напряжение,на нем превысит напряжение на движке потенциометра 16 и станет равным напряжению опрокидывания порогового элемента 7, последний по выходу перейдет в одно из устойчивых состояний, например

В момент прекращения засветки фотоэлектрического датчика 1 через щель б в мо2о дуляторе 2 транзисторный ключ 10 открывается и пороговый элемент 7 переходит в исходное состояние по выходу, например «нуль».

Таким образом, с момента начала вращения приводного двигателя 11 и ротора 3 на

25 выходе порогового элемента 7 появляется частотно-модулированный сигнал и, следовательно, замыкаются контакты реле исполнительного механизма 4. Магнитный пускатель

17 переключается на самопитанпе через замкнувшиеся при нажатии кнопки 20 пуска свои контакты 21 и замкнувшиеся контакты реле исполнительного механизма 4.

Режим разгона асинхронного приводного двигателя 11 ультрацентрифуги и поддержа35 ние заданной скорости осуществляются преобразователем 22 частоты вращения в напряжение постоянного тока, который управляет линейным генератором частоты 23 и выпрямителем 24, который в свою очередь определя1О ет частоту и напряжение на,выходе статического преобразователя 25 и, следовательно, режим разгона приводного двигателя 11. Фиксация необходимой скорости вращения приводного двигателя осуществляется задатчи45 ком скорости вращения, находящимся в преобразователе 22 частоты вращения в напряжение постоянного тока.

В случае, если скорость вращения превысит допустиму1о, накопительный конденсатор

50 9 не будет разряжаться до напряжения опрокидывания порогового элемента 7, а на его выходе сигнал исчезнет, разомкнутся контакты реле исполнительного механизма 4, цепь самопитания магнитного пускателя 17

55 разорвется, разомкнутся контактные группы

18, отключи в,приводной двигатель 11 от статического преобразователя 25.

С другой стороны, в одну из фаз двигателя 11 через некоторое время подключится по-!,0 стоянное напряжение через контактные группы 19 магнитного пускателя 17 и замкнувшиеся конпакты реле исполнительного механизма 4., .1,впгатель 11 затормозится и войдет в зону п5 сиopo 1n, onl стимой дл 1 роТор2 3. Через

529847

-0 фазу приводного двигателя потечет постоянный ток, обеопечивая режим динамического торможения.

После остановки двигателя 11 и ротора 3 контакты реле исполнительного механизма 4 размыкаются, отключают постоянное напряжениес с замкнутых контактных групп 19 магнитного пускателя 17, и призодной двигатель

11 снимается с режима динамического торможения.

Предлагаемое устройство для контроля скорости вращения ультрацентрифуги позволяе ,повысить надежность и упроссить схему.

Формула изобретения

Устройство для контроля скорости;вращения ротора ультрацентрифуги, содержащее фотоэлектрический датчик с модулятором светового потока, укрепленным на роторе, временной дискриминатор, исполнительный механизьм и источник света, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, модуляTîð светового потока выполнен в впдс тела вращения, имеющего щель для прохода светоього,потока, а временной дискриминатор включает пороговый элемент, -,c ie; a a,> ToKa, на кorr;rTe.t -чый кондея са ор t транзисторный ключ, шунтируюцгий накопительный конденсатор, вход которого подсоединен непосредственно к выходу фотоэлектрического датчика.

2. Устройство по п. 1, отличающееся

15 тем, что щель на модуляторе светового потока гып:;-глена с центральным у-.лом раствора, прямо пропорциональным допуст.мой скорости ротора.

529847

Составитель A. Бражннкова

Редактор М. Дмитриева Текред E. Порурушина Корректор T. Гревцова

Заказ 2128,, 8 Изд. ¹ 1672 Тираж 754 i iîäïèñíñс

ЦНИИПИ Государственного комитета Сонета Министров С(.СР

IIo делам пзооретеии11 и открытий

113035, i 1îñêâà, iK-33, Ра1шская II30., д. 4, 5

Типографии, пр. Са.у,; 5 2