Устройство для исследования характеристикгазотурбинных двигателей

Устройство для исследования характеристикгазотурбинных двигателей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:И©ЖУ СВИДВТБЛЬСТВУ (бт) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 22 ° 05 ° 78(21) 2623565/18-.24 с присоединением Заявки Йо— (23) ПриоритетОпубликовано 150281 Бюллетень N9

Дата опубликования описания 16. 02. 81 оо805324 (Я)м. кл.з

G 06 Г 15/20

G 01 R 31/28

Государстееииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (13) УДК 681. .14(088.8) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к автоматике, а именно к устройствам первого уровня сбора и обработки информа. ции в многоуровневых АСУТП, используемым при автоматизации исследований характеристик газотурбинных двигателей, при автоматйзации отладки параметров двигателей и топливорегулирующей аппаратуры в процессе сТендовых испытаний и т.д.

Известно устройство, содержащее датчики, коммутатор, блок управления, блок задания временных интервалов (1j .

Однако это устройство характеризуется недостаточной надежностью в расширенном диапазоне температур.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее датчики, коммутаторы, элемент И, блок управления, узел задания временных интервалов, память, счетчик параметров, делитель, узел элементов И, блок .индикации 2) .

Недостатками известного устройства являются пониженная надежность в расширенном диапазоне температур и недостаточная точность. 30

Цель изобретения — повышение надежности и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для исследования характеристик газотурбинных двигателей, содержащее группу датчи< ков, выходы которых через первыи коммутатор соединены с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом узла задания времени измерения, первыми входами блока индикации, второго коммутатора и блока управления, второй вход и первый выход которого соединены соответственно с первым входом устройства и входом узла задания времени измерения, первый выход второго коммутатора соединен с управляющими входами первого коммутатора, первую память, первый выход которой соединен с первыми входами первого делителя и счетчика участков, выходы которого через вторую память соединены с входами первого узла элементов И, выход первого делителя соединен со вторым входом счетчика участков, один из выходов которого через триггер соединен с первым входом второго элемента И, группа вы805324 ходов первого делителя через последовательно соединенные первый узел элементов И, первый элемент ИЛИ и второй элемент И соединен с первым входом счетчика параметров, ныход которого соединен со вторым входом блока индикации, введены датчик температуры, аналого-цифровой преобразователь, второй делитель, сумматор,счетчик,два узла элементов,элемент И,формирователь,два элемента ИЛИ 1О причем выход датчика температур чер рез последовательно соединенные аналого-цифровой. преобразователь и второй делитель соединен с первым входом второго узла элементов И, выход которого через второй элемент

ИЛИ соединен с входом счетчика, выход которого и выход счетчика параметров через третий элемент И соединен со входом формирователя, выход которого соединен с управляющи- 20 ми входами счетчика параметров и счетчика, выход первого элемента И соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен со вторым входом первого делителя, выходы которого и второй выход первой памяти через третий узел элементов И соединены с входом третьего элемента

ИЛИ, выход которого и второй вход устройства соединены с соответствующими входами сумматора, третий выход первой памяти соединен со вторым входом первого узла элементов И, второй выход второго коммутатора соединен со входами первой и второй памятей, второй выход блока управления соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 тем- 4Q пературы, датчики 2, коммутаторы 3 и

4, блок 5 управления, памяти 6 и 7, сумматор 8, аналого-цифровой преобразователь 9, блок 10 индикации, узел 11 задания времени измерения, 45 делители 12 и 13, счетчик 14, счетчик 15 участков,,счетчик 16 параметров, триггер 17, узлы 18-20 элементов И, элементы ИЛИ 21-23, элементы

И 24-26, формирователь 27, блок 28 печати, блок 29 перфорации, блок

30 вывода.

Устройство работает следующим образом.

По команде "Пуск" блок 5 выдает сигнал, запускающий аналого-цифро- 15 вой преобразователь 9, с выхода которого пачка импульсов величиной

N f 7.» поступает. на вход дели» теля 12 и умножается на масштабирующее число, код которого установлен gp на другом его входе. С выхода элемента ИЛИ 22 число импульсов h N; равное ай» М» 2н 7 поступает на вход счетчика 14. На этом первый такт работы устройства заканчивается, а в счетчике 14 фиксируется число, равное смещению нулевой частоты датчика по отношению к нулевой частоте того же датчика при наибольшей окружающей температуре, принятой равной для всех датчиков.

Во втором такте из блока 5 на узел 11 поступает сигнал, в результате чего на его выходе формируется потенциал калиброванной длительности, величина которой определяется исходя из времени, обеспечивающего требуемую точность и осреднение пульсаций. При отпирании элемента .И 24 на вход сумматора 8 поступают импульсы с выхода одного из датчиков 2. С этого момента времени осуществляется отрезка нулевого уровня, соответстну= ющего наибольшей окружающей температуре, в резупьтате чего линеаризуемая характеристика смещается влево, в начало координат. При поступлении на выход сумматора 8 числа импульсов, равного NF, F„ (где МFo численное значение нулевой частоты

i-датчика при наибольшей окружающей температуре, F„ — значение частоты на выходе датчика), делитель

13 и счетчик 15 переполняются, триг= гер 17 устанавливается н единич- ное состояние, при котором отпирается элемент И 25. С этого момента заканчивается отрезка нулевого уровня (смещение линеаризуемой характеристики влево) и начинается отработка характеристики датчика методом кусочно-линейной аппроксимации. В момент поступления на вход счетчика

16 числа импульсов, равного g N „ соответствующего разности нулевых частот i датчика при наибольшей и текущей окружающей температуре, на выход элемента И 26 поступает сигнал, запускающий формирователь 17.

Импульсом, поступающим с выхода формирователя 27, устанавливаются н ноль счетчики 14 и 16, в результате чего осуществляется учет температурного дрейфа характеристики i датчи- ка. В момент окончания интервала времени измерения запирается элемент

И 24, код измеренного и линеаризованного значения параметра, а также двоичный код его номера. записываются в .блоки 28-30. Кроме того, код параметра записывается в блок

10. Перепад, соответствующий окончанию времени измерения, поступает на вход коммутатора 4, в результате чего осуществляется подключение очередного i+1 датчика, происходит установка новых значений чисел иа выходах памяти .6, а затем осуществляется пуск аналого-цифроного преобразователя 9 и узла 11, т.е. осуществляется очередной процесс измерения.

805324

При .аппроксимации градуировочной характеристики датчика расчетное эна. чение угловых коэффициентов участков аппроксимации оказывается равным дробному числу, величина которого должна варьироваться в некоторых пределах: при уменьшении времени . измерения для сохранения разрешающей способности необходимо увеличивать дробное значение углового коэффициента, а при увеличении времени измерения — уменьшать, т.е. возникает необходимость масштабирования частоты датчика с помощью операций множительного и делительного типа с помощью кодоуправляемых делителей или умножителей.

В устройстве необходимое масштабирование частотных сигналов датчиков осуществляется без использования отдельных устройств при введении сумматора 8, включенного через элемент ИЛИ 23.

В зависимости от выбранного вре» мени измерения на соответствующем входе устройства фиксируется единичный потенциал, устанавливающий режим сложения, в результате чего,масштабный коэффициент становится равным

Км = " вык! и вх к где и N 8 - число импульсов на виx 8х выходе и входе сумматора 8, или К M йвых/N вык Npc

Поскольку коэФфициент передачи в цепи обратной связи на выходе элемента ИЛИ 23 равен и

Кос = И!12п, где 2 . — разрядность числа N, а и — число на соответствующем выходе памяти 6, то К м равен

N ebix

2"

«» 4

2"-М и км—

Н аьiк 2п " Bx где N> — дополнительный код числа

N, т.е. масштабный коэффициент. представлен дробным числом, большим единицы. Поскольку коэффициент передачи делителя 13 на выходе элемента

ИЛИ 21 равен.

Кn =" еых / М вк где N — число импульсов на выходе

Bbl X элемента ИЛИ 21; и „ — число импульсов на входе сумматора 8, то

К„=qM q, 2п где й,к - очередное число на выходе памяти 7, а 2" — разрядность чис- ла и .

То есть угловые коэффициенты линеаризующей схемы на каждом из участков аппроксимации списываются дробным коэффициентом, причем его масштабирующая составляющая обеспечивает умножение выходной число-импульсной последовательности при значительной

fO

15 дискретности изменения масштабирующего коэффициента. Кроме того,.осуществленное в устройстве масштабирование сигналов датчиков характеризуется более равномерным распределением импульсов в масштабированной последовательности, .чем распределение импульсов при распространенном пачечном умножении, что уменьшает составляющую методической погрешности, обусловленную неравномерностью следования импульсов.

При нулевом сигнале на соответствующем входе устройства сумматор

8 устанавливается в режим вычитания, при котором суммарный коэффициент передачи делителя 12 с учетом вышеизложенных рассуждений равен и„г н„

Кп=КМ гр=гп+.N 2п

20 откуда видно, что масштабирующнй коэффициент по величине меньше единицы и обеспечивает дробные значения угловых коэффициентов при уменьшенной р5 неравномерности следования импульсов.

Сравнение предложенного устройства с известным показывает, что о о отличается повышенной надежностью и точностью за счет возможности учета температурного дрейфа характеристик датчиков, а также за счет реализации дробных значений угловых .коэффициентов аппроксимирующих отрезков воспроизводимых характеристик.

Формула изобретения

Устройство для исследования характеристик газотурбинных двигателей, содержащее группу датчиков, выходы которых через первый коммутатор соединены с первым входом

40 первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом узла задания времени измерения, первыми входами блока индикации, второго коммута гора и блока управления, вто45 рои вход и первый выход которого соединены соответственно с первым входом устройства и входом узла задания времени измерения, первый выход второго коммутатора соединен с управляющими входами первого коммутатора, первую память, первый выход которой соединен с гервыми входами первого делителя и счетчика участков, выходы которого через вторую память соединены с входами первого узла элементов И, выход первого делителя соединен со вторым входом счетчика участков, один из выходов которого через триггер соединен с первым входом второго элемента И, 60 группа выходов первого делителя через последовательно соединенные первый узел элементов И, первый элемент

ИЛИ и второй элемент И соединен с первым входом счетчика параметров, ф5 выход которого соединен со вторым

805324

Составитель П. Стариков

Редактор С. Лыжова Тех ед Ж.Кастелевич Корректор Г.Назарова

Заказ 10904/72 Тираж 75б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушская наб. д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 входом блока индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и точности, в него введены датчик температуры аналого-цифровой преобразователь, второй делитель, сумматор, счетчик, два узла элементов И, элемент И, формирователь, два элемента ИЛИ, причем выход датчика температур через последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь и второй делитель соединен с первым входом второго узла элементов И, выход которого через второй элемент

ИЛИ соединен с входом счетчика, выход которого и выход счетчика параметров через третий элемент И соединен со входом формирователя, выход которого соединен с управляющими входами счетчика параметров и счетчика, выход первого элемента

И соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен со вторым входом первого делителя, выходы которого и второй выход первой памяти через третий узел элементов И соединены с входом третьего элемента

ИЛИ, выход которого и второй вход устройства соединены с соответствующими входами сумматора, третий выход первой памяти соединен со вторым входом первого узла элементов И, второй выход второго коммутатора соединен со входами первой и второй памятей, второй выход блока, управления соединен с управляющим входом аналогоцифрового преобразователя.

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 189230, кл. G 01 R 31/28, 1965.

2. Новопашенный Г.Н. Информацион,но-измерительные системы. N., "Выс (},шая школа", 1977, 89 (прототип).