Многоканальный измеритель мощности

Многоканальный измеритель мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СA Н ЙЕ

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Соеетскик

Cdöèàëècòì÷åñêèê

Респубпмк

< 690338

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное r. авт, свид-ву (22) Заявлено 05.09.77 (21) 2520592/18 10 с присоединением заявки K (23) Приоритет

Опубликовано 05.10.79. Бюллетень М37 (51)M. Кл.

G 01 L 3/10

G 01 ? 3/24

Государственный и«и«тот ссср

«о деоаы изооретений и о;крытий (53) УДК531.781 (088. 8) Дата опубликования описания 08 10.79 (72) Авторы изобретения

В. А. Гончарук, О. N. Дерфель, В. В. Дубровский, Э. А. Курбатов, И. У. Лернер и A. П. Олейников

Украинский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института цо автоматизированным системам управления в газовой промышленности (71) Заявитель (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

Изобретение относится к области конт-. рольно-измерительной .техники и предназначено для измерения мощности,передаваемой вращающимися валами нескольких агрегатов.

Известный измеритель мощности, содержащий датчик крутящего момента, датчик угловой скорости и. блок вычисления, не обеспечивает требуемой точности измерения мощности (1). .10

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является измеритель мощности, содержащий каналы измерения деформации и скорости, схему управления, задающий генератор опорной частоты, логические схемы, счетчик измерения деформации и блок регистрации со счетчиком результата и анализаторами О (21.

К недостаткам известного измерителя мощности относятся низкая точность измерения мощности и ограниченные функциональные воэможности.

Йель изобретения заключается в расшй; ренин функциональных возможностей и поI вышенин точности измерения.

Это достигается за счет того, что B предлагаемый измеритель введены коммутаторы каналов измерения деформации, коммутатора каналов измерения скорости, дешифратор,, счетчик каналов, подключенный своими выходами к входам дешифратора, и два блока внесения, уставок, выходы каждого из которых соединены соответственно с разрядными входами счетчика измерения деформации и счетчика результата, причем выходы измерителей деформации через один из коммутаторов каналов измерения деформации подключены к измерительному входу логической схемы счетчика измерения деформации, а выходы измерителей скорости также через один иэ коммутаторов каналов измерения скорости — к измерительному входу логической схемы счетчика результата, при этом выходы дешифратора соединены с соответствующими управляющи690338 ми вхоцами эбэих .кэммутагэрэв> блока регистрации и обоих блоков внесения уст авок.

На чертеже представлена блок — схема многоканальнэгэ измерителя мощности> 5 в состав которого входят: измерительные схемы 1, измерители скорости 2, измерители деформации 3, задающий генератор опорной частоты 4, коммутаторы каналов измерения скорости 5, коммутаторы каналов измерения деформации 6, счетчик каналов 7, дешифратор 8, блок регистрации 9, схема управления 10, логические схемы 11, 12, счетчик результата 13, счетчик измерения деформации 14, блоки внесения уставок 15, 16, анализаторы

0 17,18, первый и второй режимные выходы 19 и 20 схемы управления, командные выходы схемы управления Счет каналов» 21 Внесение уставэк" 22, Регистрация" 23.

Измерительные схемы 1 по числу каналов измерения мощности содержат измерители скорости 2 и измерители деформации 3. Выходы измерителей скорости 2 через коммутаторы каналов измерения скорости 5 подключены к измерительному входу логической схемы 11, а выходы измерителей деформации 3 через коммутатор каналов измерения деформации

6 — к измерительному входу логической схемы 12.

Выход задающего генератора опорной частоты 4 соединен с синхронизирующими

35 входами схемы управления 10 и логических схем 11 и 12. Первый и второй режимные выходы 19 и 20 схемы управления 10 подключены соответственно к первым и вторым режимным входам логических схем 11 и 12. Выход логической схемы ll связан со счетным входом счетчика результата 13 а первый и второй выход логической схемы 12 соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами счетчика измерения деформации 14. Выходы счетчиков 13 и 14 через свои анализаторы О" 17 и

18 подключены к первому и второму кондным входам схемы управления 10. 50

Разрядные входы счетчика 13 и 14 связаны с выходами своих блоков внесения уставок 15 и 16, команцные входы которых соединены с командным выходом

Внесение уставок 22 схемы управления 55

10. Выход счетчика результата 13 связан с входом блока регистрации, командный вход которого соединен с командным выходом Регистрация 23 схемы управления 10, командный выход Счет канадов" 21 схемы управления 10 подключен к входу счетчика каналов 7, выходы которого через дешифратор 8 связаны с управляющими входами обоих коммутаторов, блока регистрации и обоих блоков внесения уставэк.

В соответствии с состоянием счетчика каналов 7 на одном из выходов дешифратора 8 формируется разрешающий потенциал, который поступает на управляющие входы коммутаторов 5 и 6, в,результате чего обеспечивается подключение измерительной схемы соответствующего канала измерения. На выходе измерителя скорости 2 формируются импульсные сигналы с частотой, пропорциональной скорости вращения вала са, и с периодом следования Т . На выходе измерителя деформации-3 формируются импульсные сит налы, длительность которых 4Т пропорциональна отношению угла закручивания сечений вала при перецаче валом крутящего момента М, к угловой скорости вращения вала сд.

В первом режиме на режимном выходе

19 схемы управления 10 формируется разрешающий потенциал, поступающий на первые режимные входы логических схем

11 и 12. При этом логической схемой 11 осуществляется подача íà вход счетчика

13 сигналов задающего генератора 4 (период следования которых Т ч ) для формирования из счетчика результата 13 интервала измерения Т путем накопления до переполнения импульсов Т»ч

Время измерения будет равно:

Т»йк = +so Тач. (1) где С -число импульсов, подсчитываемых счетчиком результата 13.

В этом же режиме поступающие на измерительный вход логической схемы 12 через коммутатор каналов измерения деформации 6 сигналы от измерителя деформации 3 преобразуются логической схемой 12 с помощью задаккпегэ генера тора опорной частоты 4 в пачки импульсов с количеством в кажцой пачке; — (>)

ЬТ

Эти сигналы поступают на суммирующий вход счетчика измерения цеформацни 14, где производится накопление всех пачек импульсов за весь интервал измерения Т, „,. Так как периоц следования каждой пачки импульсов Яу равен периоду следования сигналов измерителя

6903 8 тэ, скорости 2, т. е. Ток, то числэ импульсов, зафиксирэванное счетчыком измерения деформации 14 за время измерения будет равно:

ПРИН; МВЯ . э = К, полутом:

С з

И =Е,.Р, (11) т

Учитывая выражения (1) и (2), получим:

b TCa и,=

Tob

После завершения периода измерения сигнал переполнения счетчика результата

13 через анализатор "0" 17 поступает на первый командный вход схемы управления 10. По этому сигналу осуществляется переключение разрешающего потенциала на второй режимный выход схемы управления 10, в результате чего прекращается счет пачек hn в счетчике измерения деформации 14, логическая схема 12 подключает к его вычитающему входу сигналы, следующие эт задающего генератора опорной частоты

4, а логическая схема 11 вместо сигналов Т подключает к входу счетчика результата 13 сигналы, поступающие на измерительный вход логической схемы 11 с выхода измерителя скорости 2 через коммутаторы каналов измерения скорости 5, с периодом Тоя, Время отсчета имлульсов в счетчике измерения деформации 14 до его обнуления составит м ° Тсч q a число импульсов, зафиксированное при этом счет чиком результата 13, будет равно:

2 3tc у

Теб

С учетом выражения (4): » са. (s) т

Так как:

ЬТ =К, -Д, (7) где К и К -коэффициенты пропорциональности, то результат измерения может быть представлен в виде:

+=K< Ca у (9)

Так как мощность, передаваемая валом, равна:

Р =1"4р откуда,. следует, чтэ пэлученнэе в счетчике результата 13 число импульсов пропорционально мощности, передаваемой валом.

После завершения цикла измерения

10 мощности по данному каналу результат измерения из счетчика результата 13 выдается на блок регистрации 9, где по сигналу с командного выхода "Регистрвлям"

23 схемы управления 10, а также при наличии поступающего с выхода дешифратора 8 разрешающего потенциала„на одном из управляющих входов осуществляется регистрация результата измерения.

Возможность с помэщью предлагаемого устройства измерять мощность нес,кольких различных агрегатов обеспечивается введением счетчика каналов 7 с дешифратором 8, за счет чего очередной цикл измерения начинается при формиро25

-ванин на командном выходе, Счет канаВ лов 21 схемы управления 10 сигнала, по которому счетчик каналов 7 изменяет свое сэстояние, в результате чего разрешающий потенциал с выхода дешифра30 тора 8 обеспечивает подключение очередного канала измерения„и цикл измерения повторяется.

Описанный порядок работы устройства соответствует функционированию измерителя мощности при условии отсутствия погрешностей, определяемых неточностью и различием начальной установки датчиков деформации и различием жесткостей валов у различных агрегатов. Учет этнх .погрешностей в предлагаемом устройстве осуществляется введением в состав предлагаемого устройства блоков внесения уставок 15 и 16. Внесение в счетчики 13 и 14 уставок осуществляется первым режимом по сигналу с командного выхода

«Внесение уставок 22 схемы управления

10.

Блэки внесения уставок 15 и 16 построены таким образом, что в зависимости от выбираемого канала измерения (состояния счетчика каналов 7 и разрешающвго потенциала на соответствующем выходе дешифратора 8) для каждого канала измерения могут быть внесены различныв уставки, обеспечивающие при измерении мощности различных агрегатов учет различий как йачальных уставок датчиков

69О33е деформации, так и механических характеркстик (жесткости) валов различных агрегатов, что позволяет повысить точность измерения мощности предлагаемым устройством. 5

На основании изложенного следует, что в предлагаемом устройстве введение счетчика каналов с дешифратором, двух блоков внесения уставок, а также измерительных схем по числу каналов измерения с коммутаторами позволяет расширить функциональные возможности устройства (обеспечивает измерение мощности не опного, а нескольких агрегатов), сократить аппаратурные затраты при измере15 нйи мощности нескольких агрегатов и пОвысить точность измерения мощности за счет снижения погрешностей, возника1оших из-за различий жесткостей валов и начальных установок датчиков деформаго ции различных агрегатов.

Формула изобретения

Многоканальный измеритель мощности, содержащий каналы измерения деформации и скорэсти, схему управления, задающий генератор опорной частоты ло30 гические схемы, счетчик измерения деформации и блок регистрации, включающий счетчик результата с анализаторами "0", э т л и ч а ю .шийся тем, чтэ, с целью расширения функциональных возможностей и повышения тэчнэсти измерения, в негэ введены коммутаторы каналов измерения дефэрмации, коммутато ры каналэв измерения скорости, дешифратор, счетчик каналов, пэдключенный своими выходами к входам дешифратора, и два блока внесения уставок, выходы каждогэ из кэторых соединены сээтветственно с разрядными входами счетчика измерения деформации и счетчика результата, причем выхэды измерителей деформации через один из коммутаторэв каналов измерения деформации подключены к измерительному входу логической схемы счетчика измерения дефэрмации, а выходы измерителей скэрости также через эдин из коммутаторов каналов измерения скорости — к измерительному входу логической схемы счетчика результата, при этэм выходы дешифратора соединены с сээтветствующими управляющими входами обоих коммутаторов, блока регистрации и обоих блоков внесения уставок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 3604255, кл. 73-136А, 1971.

2. Патент США % 3640131, кл. 73-136А, 1972 (прототип).

UHHHllH Заказ 5953/39

Тираж 1090 Подписное

Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4