Устройство для контроля скорости вращения
Патент 591769
Авторы
Устройство для контроля скорости вращения
Иллюстрации
Реферат
-лс сосо .;. у.. е яйтегт" е и т н .,- -; е.- . ч,;, н осе бкМн@т1 е! (g ) =,,а
О Il И С А Н И вв17вв
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических еееснубпик:
К АВТОРСКОМУ СВИДЙТЕЛЬСТВ (61) Дополнительное к авт. свид-ву
1) М. Кл. (22) Заявлено 12,04.76 (21) 2347153/1 с нрисоедннением заявки №
Ст 01 P 3/46 (08 В 1/08
Гасударственный квинтет
Соавтв Мнннстров СССР
ll0 делам нзооретеннй н аткрытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.02.78. Бюллетень
3) УДК 531 7:621..317.39 (088. 8) (45) Дата опубликования описания 30.0 (72) Авторы изобретения
А. С. Карегин, A. М. Мурашко и Е. T. Назаркина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ . СКОРОСТИ ВРАШЕНИЯ
Изобретение относится к контрольно-.иэ: мерительной технике, в частности -, к малоинерционным устройствам контроля скорости .врашения вала.
Кроме того, устройство может быть исполт 5 зовано в системах автоматического управле- ния и контроля, в которых информация преобразуется в период следования сигналов, Известно устройство для контроля скорости врашения, построенное на принципе О сравнения периода следования сигналов, вы. рабатываемых датчиком, с эталонным отрезком времени и включаюшее частотный дат» чик, счетчик, генератор эталонной частоты, два блока, которые могут быть выполнены 15
:на триггерах„и конъюнкторы Pl). Это устройство может быть использовано для обнаружения момента достижения валом коррекгируюшей скорости.
Недостаток устройства заключается в томДО что его применение для контроля объектов, которые имеют в заданном диапазоне отно» сительно низкий уровень скорости врашения вала, приводит к значительному . понижению
,.быстродействия контроля.
Известно также устройство для контроля скорости, которое контролирует каждый период следования сигналов и вырабатывает команду сразу же по окончании первого критического периода (21. B состав этого уст ройства в качестве оСновных функциональных. узлов входят частотный датчик, формирователь входных импульсов, блок переключений, формирователь эталонного отрезка временя, выполненный в виде генератора эталонной частоты, логического элемента И и счетчика, а также запоминаюяий элемент в виде триггера, распределитель импульсов, состояший из двух последовательно соединенных одновибрагоров, и логический элемент И (выходной конъюнкгор).
Существенный недостаток известного устройства заключается в том, что его при-. менение для контроля объектов, которые име» ют в заданном диапазоне относительно низкий уровень скорости врашения вала, приводит к значительному понижению быстродейст вия контроля.
1(ель изобретения - увеличение быстродействия контроля скорости врашения вала..
591769
4
Поставленная цель достигается тем, что . ти периода следования сигналов частотно- . в устройство введены последоваильно сое- го датчика, что происходит следующим обра диненные формирователь. команды контроля зом. После подачи команды контроль в и первый хоньюнктор, второй вход которого предлагаемом устройстве запоминается чис соединен с вторым входом триггера, а ны- 5 ло, соответствующее разности между измеход - с вторым входом. счетчика, кроме то» ренной длительностью контролируемого пе-. го, введены второй конъюнктор, первый вход, рнода Tg следующего в момент подачи этой которого связан с первым входом nepsoro командй, и заранее заданным уменьшением
t конъюнктора и вторым входом логического периода дТ, определяемым величиной дбэлемента И, а второй - с первым входом Ig пустнмого увеличения скорости вращения триггера, вторым .входом выходного конъюнк- Ь rl . тора и выходом блока переключений, вве-- Затем в устройстве осуществляется сравдены также последовательно соединенные пение чисел, соответствующих длительности блок коньюнкторов, первый вход которого следующих друг.за другом контролируемых .подключен к выходу счетчика, второй счет» 15 .периодов Т, с запомненным числом н, чик, третий конъюнктор н дизъюнктор, вто- если число, соответствующее длительности рой вход которого подключен к выходу вто- контролируемого периода, окажется меньше
I рого конъюнктора, а выход — к вхопу распре- запомненного, то устройство выдает сигнал, делителя импульсов, кроме гого введены . свидетельствующий о превышении цопустн-. четвертый конъюнктор, первый вход которого Ю мой скорости вращения вала. Прн этом усло связан с вторым входом триггера, а выход - вием выдачи сигнала будет неравенство:
- с вторым входом блока конъюнкторов, и т -ЬТ второй логический элемент И, первый вход
/ и которого соединен с. выходом триггера, вто- Устройство работает следующим образом. рой вход - с вторым выходом формирователя 5 Do команды контроль формирователь кокоманды контроля и вторымн. входами третье- манды контроля 10 находится в исходном по го и четвертого коньюнкторов, третий вход - . ложении,. при этом с его первого выхода на с. третьим входом логического элемента И, первый 11 н второй 12 конъюнкторы и лочетвертый вход - с первым выходом распре- гический элемент И 4 подается открывающий
I делителя импульсов, со вторым входом фор- 50 сигнал, а .со второго выхода на.третий 13 мирователя команды контроля н. четвертым и четвертый 17 конъюнкторы и второй логивходом логического элемента И, а выход - ческий .элемент И 1 8 - закрываюший сигнал. с вторым входом второго счетчика, выход Сигнал с частотного датчика 1 поступает которого в свою очередь соединен с первым на формирователь входных импульсов 2, вывходом выходного коньюнктора. З5 рабатывающих импульс, на заднем фронте
На фиг. 1 представлена .блок-схема пред- которого происходят установка блока пере-лагаемого устройства для контроля скорости ключений 3 в попожение, при котором с его
f . вращения на фнг, 2 - временные диаграммы выхода на логический элемент И 4 и второй его работы. конъюнктор 12 подается закрывающий сигнал.
В состав-устройства в качестве основных При этом. прекращается поступление импуцьузло входят последовательно соединенные сов генератора эталонной частоты 6 в счет» частотный датчик 1, формирователь входных чик 5. импульсов 2, блок переключений 3, логичес- После закрытия второго конъюнктора 12, .кий элемент И 4, счетчик 5, генератор эта- сигнал с его выхода поступает на вход дизь лонной частоты 6, триггер 7, выходной юнктора 16 и закрывает его..На выходе
45 конъюнктор 8, распределитель импульсов 9, дизъюнктора 16 появляется сигнал низкого последовательно соединенные формирователь уровня, который. передается íà axw распрекоманды контроля 10 и первый конъюнктор делителя. импульсов 9 н запускает elo.
11, второй конъюнктор 12, последовательно При этом на первом выходе.распределителя соединенные блок коньюнкторов 13, второй появляется закрывающий снт нал.
50 счетчик 14, третий конъюнктор 15 н днзъюнэ- Через промежуток времени от начала тор 16, а также четвертый конъюнктор 17 .запуска распРеделнтеля, импульсов 9, опре»тоРой логический элемент И 18. деляемый временем переключения функццоУстройство для контроля скорости вра- нальных элементов схемы, на втором выхо.шения до подачи команды "контроль рабо- де распределителя ямпульсов 9.появляется
66 тает в режиме измерения скорости враше- .,импульс, который поступает. на второй вход ния вала, а после подачи этой команды - в первогоконъюнктора11.Таккахнапервый режиме контроля скорости.вращения вала. -входпервогоконьюнктора11сформнрователямн
Контроль.скорости вращения вала осу- . команды aonIðoIM хО подай открйваюший.
:-Ю шествляетея посредством контроля дпятельноо сигнал, То íà eI 0 выходе появпяется импульс, 591769
5 который поступает -на установочные входы счетчика 5 и в счетчик в обратном коде записывается число, соответствующее зара нее выбранному уменьшению контролируемого периода дТ. Одновременно импульс со второго выхода распределителя импуль сов 9 подается на блок переключений 3 на выходе кuroporo появляется открывающийся сигнал. Распределитель импульсов 9 воз-, вращается в исходное положение по окон- p чании действия импульса на его втором выходе. На его первом выходе появляется открывающийся сигнал, который поступает на логический элемент И 4. При этом йогический элемент И 4 открывается, и импульсы s5 генератора эталонной частоты 6 начинают поступать на счетчик 5. Так как в счетчике 5 в обратном коде было записано число, соответствующее л Т, ro через промежуток времени, равный g Т, счетчик 5 20 заполнится и затем будет. заполняться заново, до значения Т, - 5T. С приходом следующего сигнала с частотного датчика 1 процесс повторяется.
После подачи команды" контроль на 25 формирователь команды контроля 10 последний переходит в режим ожидания. В момент запуска распределителя импульсов 9 сигнал с es o первого выхода поступает на второй вход формирователя команды контроля 10 и 30 своим передним фронтом переводит его в режим контроля. При этом с первого выхода формирователя команды контроля 10 на логическую схему И 4, первый 11 и второй 12 конъюнкторы поступает закрывающий сигнал, З5 а со второго выхода на второй логический элемент:И 18, третий 15 и четвертый 17: конъюнктиры - открывающий сигнал.
После этого через промежуток времени на втором выходе распределителя импуль- сов 9 появится импульс, который поступит на первый вход четвертого конъюнктора 17, Тж как на второй вход четвертого конъюнктора 17 с формирователя команды контроля
10 подан открывающий сигнал, то на его вы 5 ходе появится импульс, который откроет блок конъюнкторов 13. При этом запомненное в счетчике 5 число, соответствующее разнице входного периода Т и g Т, в обратном коде перепишется во второй счетчик 14.
Одновременно импульс со второго выхода распределителя импульсов 9 подается на блок переключений 3 и триггер 7. На выходе блока переключений 3 появляется от крывающий ситнал, а на выходе триггера
И
7 - закрывающий. По окончании действия импульса на втором выходе распределителя импульсов 9 последний переходит в исходное состояние, На его первом выходе появляется открывающий сигнал, который ssocyyssàé:
6 на второй логический элемент И 18. 13 этом положении устройство остается цо тех пор, пока не приходит следующий входной сигнал с частотного датчика 1
Следую:щй входной сигнал с частотного датчика 1 поступает на формирователь входных импульсов 2, который вырабатывает при этом импульс. Этот импульс своим задним ф>онтом переводит блок переключений 3 в положение, при котором на его выходе появляется закрывающий сигнал. В момент перехода -блока переключений 3 с сигнала высокого уровня на сигнал низкого уровня срабатывает триггер 7, на выходе которого появляется открывающий сигнал.
С этого момента предлагаемое устройство начинает работать в режиме контроля. Снгна лом триггера 7 открывается логический элемент И 1 8, и импульсы генератора эталонной частоты 6 начинают поступать на второй счетчик 14.
Если период следования сигналов Тк частотного датчика 1 больше значения Тз =
Тп - Ь Т, то через промежуток времени, равный Тз, второй счетчик 1 Ьполностью заполнит ая, и на его выходе сформируется положительный импульс, который, пройдя через третий конъюнктор 15 и днзъюнктор 16, поступит на вход распредепителя импульсов 9.
По окончании действия этого импульса запускается распределитель импульсов 9. На его первом выходе появляется закрывающий сигнал, который поступает на вход второго логического элемента И 18. Логический элеI мент И 18 закрывается, и импульсы генератора эталонной частоты 6 перестают поступать на второй счетчик 14. Затем на втором выходе распределителя импульсов появляется импульс, который, пройдя чапе чет.вертый коньюнктор 17, открывает блок конъюнкторов 13. Из счетчика 5 во второй счетчик 14 в обратном коде еще.раз переписывается число, запомненное в счетчике
5 и соответствующее Т . Одновременно импульс со второго выхода распределителя импульсов 9 поступает на блок переключений 3 и триггер 7 и устанавливает блок переключений 3 в положение, при котором на его выходе будет открывающий сигнал, а триггер 7 — в положение, при котором на его выходе будет закрывающий сигнал, который в свою очерець поступает на первьтй вход логического элементаИ 18. .С приходом слецующего входного сит нала с частотного датчика 1 цикл контроля повторяется.
Если же контролируемый период Тк частотного датчика уменьшится и прн этом станеФ меньше m с. приходом сигнала. с датчика l блок переключений 3 устанавли591769 вается в положение, при котором на его вьiходе появляется высокий уровень напряжения.
Триггер 7 остается в прежнем положении, так как :он срабатывает только при перехоце си нала блока переключений 3 с высокого уровня на низкий. Через некоторое время после этого второй счетчик 1 4 заполняется, на его выходе появляется импульс, который поступает на выходной конъюнктор 8. Так как с выхода блока переключений 3 на второй вход 0 выходного конъюнктора 8 поцан открывающий сигнал,. то на его выходе появляется выходной сигнал в вице импульса, свидетельствующий о превышении допустимой скорости вращения вала, 15 формула изобретения
Устройство. для контроля скорости вра- 2Î щения, содержащее последовательно соединенные частотный цатчик, формирователь входных импульсов, блок переключений, логический элемент И, счетчик, генератор эталонной частоты, BbfxoU, которого подключен к третьему вхоцу логического элемента И, триггер, выходной конъюнктор и распределитель импульсов, второй выход ксьторога подключен к вторым входам блока переключений и триггера, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия контроля, в него введены послецовательно соециненные формирователь команды контроля, первый канъюнктор, второй вход которого соединен с вторым входом триггера, а выход- с вторым входои счетчика, и второй кокью ктор, первый вход которогосвязан с первым входом первого копъюнктора и вторым вхоцом логического элемента 11, а второй — с первым входом триггера, вторым вхоцом выходного конъюнктора выходом блока переключений и первым входом логического элемента 11, а также послецовательно соединенные блок конъюнкторов, первый вход которого подключен к выходу счетчика, второй счетчик, третий конъюнктор, цнзъюнктор, второй вход которого соединен с выхоцом второго коныонктора, а выход — с входом распределителя импульсов, четвертый конъюнктор, первый вход которого связан с вторым входом триггера, а выход — с вторым входом блока конъюнкторов, и второй логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом триггера, второй вход с вторым выходом формирователя кома щы.контроля и вторыми входами третьего и четвертого конъюпкторов, третий входе третьим входом логического элемента 11 четвертый вход - с первым выходом распрецелителя импульсов, с вгорым входом формирователя комжщы контроля и четвертым входом логического элемента И, а выхоц — с вторым входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом выходного коныонктора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Патент Великобритании Не 1362740, кл.. Cj T й,; 1974.
2. Заявка М 21 331 85/1 8-24, кл. Q 01 P 3/46, 1975, по которой принято положительное решение, 59I 769
ljr2 тк! у !
1! !
I ! !! ! I т фиг. 2
Составитель М. Хаустов
Репактор H. Петрова Техред И. Кпимко Корректор Л» фепеьчук
Заказ 581/37 Тира Подписное
UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская нао., д. 4/5
I!!
Команда
Контроль" I
Ю2
Филиал ППП Патент, г.. Ужгород, ул. Проектная, 4