Устройство контроля числа оборотов Советский патент 1984 года по МПК G01P3/489 

Изобретение относится к устройст вам контроля числа оборотов и может использоваться для определения отно сительных приращений числа оборотов в роторных механизмах при необходимости контроля нестационарности рабо ты. Известно устройство контроля числа оборотов, содержащее первый и вто рой датчики, выходы которых соединены с входами формирователей, выходы которых соединены с первыми входами инверторов, первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первыми входами элементов задержки, выходы которых соединены с входами комбинациоЕ1:ной логической схемы, выходы которой i соединены с входами реверсивного сче ;Чика, выход которого соединен с входом индикатора Cl. Недостатком этого устройства конт роля является относительно низкая достоверность контроля, поскольку :устройство отображает текущее значе:иие числа оборотов, а не изменения, в связи с чем вычисление измерений должно проводиться оператором. Поскольку оборотная частота может при работе изменяться в значительных пре делах, вычисленные оператором абсолютные изменения числа оборотов такж недостоверно характеризуют стационар ность работы роторного механизма. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство контроля числа оборотов,. содержащее датчик, который установле у контролируемого роторного объекта, формирователь, счетчик и регистр, при этом информационные входы регист ра соединены с выходами счетчика, а вход формирователя соединен с выходом датчика 2 . Недостатком известного устройства является относительно низкая достоверность контроля в широком диапазоне изменений числа оборотов. Действи тельно, это устройство не обеспечива ет контроль за относительными измене ниями числа оборотов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля в широком диапазоне изменений числа оборотов, а именно обеспечение контроля за относительными изменениями числа оборотов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля числа оборотов, содержащее датчик, который установлен у контролируемого роторного объекта, формирователь, счетчик и регистр, при этом информационные входы регистра соединены с выходами счетчика, а вход формирова-теля подключен к выходу датчика, введены генератор тактовых импульсов делитель, первый и второй дополнительные счетчики, первый и второй дополнительные регистры, вычитающий 33 счетчик, сумматор, элемент ИЯИ-Н и группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом делителя и вычитающим входом вычитающего счетчика, выход которого подключен к входу записи кода вычитающего счетчика и к счетному входу первого дополнительного счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого дополнительного регистра, выход которого подключен к первым входам соответствующих элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены с первыми входами сумматора, выходы регистра подключены к входам элемента , выход которого соединен с входом переноса сумматора и с вторыми входами элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,выход формирователя подключен к входам сброса счетчика, первого и второго дополнительных счетчиков и делителя, а также к тактовым входам регистра, первого и второго дополнительных регистров, выход старшего разряда первого дополнительного счетчика соединен со счетным входом счетчика, выход делителя подключен к счетному входу второго дополнительного счетчика, выходы которого соединены с информационными входами второго дополнительного регистра, выхогщ которого подключены к информационным входам вычитающего счетчика. На чертеже приведена структурная схема устройстве, Устройство контроля числа оборотов содержит датчик 1, который установлен у контролируемого роторного объекта 2, формирователь 3, счетчик 4 и регистр 5, информационные входы регистра 5 соединены с выходами счетчика 4, а вход формирователя 3 соединен с выходом датчика 1. Устройство также содержит генератор 6 тактовых импульсов, делитель 7, первый 8 и второй Э дополнительные счетчики, перрый 10 и второй 11 дополнительные регистры, вычитающий счетчик 12, сумматор 13, элег-гент ИЛИ-НЕ 14 и группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15. Выход генератора б тактовых импульсов соединен со счетным входом делителя 7 и вычитающим входом вычитающего счетчика 12, выход которого соединен с входом записи кода вычитающего счетчика 12 и счетным входом первого дополнительного счетчика 8, выходы которого соединены с информационными входами первого дополнительного регистра 10, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15, выходы которых соединены с первыми входами сумматора 13, выходы которого соединены с первой группой выходов 16 устройства, вторая группа выходов 17 которого соединена с выходами регистра 5, которые соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ 14, выход которого соединен с входом переноса суммато та 13, вторыми входами элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 и дополнительным выходом 18 устройства контроля числа оборотов, выход формирователя 3 соединен с входами сброса счетчика 4,первого 8 и второго 9 дополнительных счетчиков и делителя 7, . а также с тактовыми входами регистра 5, первого дополнительного 10 и второго дополнительного 11 регистров, выход старшего разряда первого дополнительного счетчика 8 соединен со счетным входом счетчика 4, выход делителя 7 соединен со счетным входом второго дополнительного счетчика 9, выходы которого соединены с информационными входами- второго дополнительного регистра 11, а выходы этого соединены с информационными входами вычитающего счетчика 12.

Устройство контроля числа оборотов работает следующим образом.

При вращении роторного механизма 2,на каждом обороте,установленный на нем выступ обеспечивает при прохождении мимо датчика 1 формирование импульса, который поступает на вход формирователя 3. При установке большего числа выступов может обеспечиваться контроль за частотой, кратной оборотной, например за зубцовой частотой. Формирователь 3 обеспечивает на своем выходе формирование импульса стандартной амплитуды и длительности, который по переднему фронту переписывает, коды, накопленные к этому моменту счетчиком 5, первым дополнительным счетчиком 8 и вторым дополнительным счетчиком 9 соответственно в регистр 5, первый дополнительный регисср 10 и второй дополнительный регистр 11. По заднему фронту импульса с выхода формирователя 3 все счетчики 4, 8 и 9 и делитель 7 сбрасываются в нулевое состояние. После этого счетчик 9 начинает заполняться импульсами с частотой f /Л1 , где FT - частота импульсов на выходе генератора б,а N - коэффициент деления по частоте делителя 7. За время оборота т в счетчике 9 накоплен код fл-ri.//V( , который переписывается в регистр 11. Из регистра ц этот код поступает на входы вычитающего

счетчика 12, который обеспечивает запись кода при появлении импульса на его выходе. Поскольку на счетный вход этого счетчика подан сигнал с частотой FT , на выходе формиру-

ется импульсный сигнал с частотой

f f /M-/v/T. Этот сигнал с частотой f , зависящий от предыдущего периода оборота ,поступает на счетчик 8 в течение следующего периода оборота TJ

f и в счетчике 8 фиксируется код

K NT/T.

Если счетчик 8 имеет модуль пересчета N , равный коэффициенту деления делителя 7, и ,эа время Т счетчик 4 не переключается и на выходах его и регистра 5 имеются нулевые сигналы, а на выходе элемента 14 - сигнал логической единицы. При этом код к , фиксируекий регистром 10, инвертируется элементами ИСКЛЮ0 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 и инверсный код к складывается с прибавлением единицы и поступает на выход 18, где имеется единичный сигнал, показывакядий, что период оборотов уменьшается, а на

5 выходах 16 - код, характеризующий величину отклонения периода оборотов. Если , то хотя бы в одном из разрядов счетчика 4 имеется единица, переписывае1чая в регистр 5, и код k

0 поступает на выходы 16 и 17, а на выходе 18 поддерживается сигнал логического нуля, показывающий, что период оборотов увеличивается. Поскольку код к характеризует отноше5 ние периодов оборотов, он характеризует относительные, а не абсолютные значения оборотов частоты и, следовательно, может использоваться в широком диапазоне оборотных частот для

f. характеристики изменения числа обо ротов (или периода),

Следует отметить, что неиспользованные входы сумматора 13 должны быть подключены к входам логического сигнала, а если удобнее использо5 вать при Г т код к, а не к +1, может быть исключен сумматор, а код К формирует непосредственно на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15. Таким образом обеспечивается

0 оценка изменений периода оборота в нормированной форме, что позволяет получить оценку в более компактной форме (относительное изменение периода оборота), а это позволяет ис5 пользовать изобретение в широкодиапазонных системах контроля и автоматического регулирования.

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЧИСЛА ОБОРОТОВ, содержащее датчик, который установлен у контролируемого роторного объекта, формирователь, счетчик и регистр,при этом информационные входы регистра соединение выходами счетчика , а вход формирователя подключен к выходу датчика, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля в широком диапазоне, в него введены генератор тактовых импульсов, делитель, первый и второй дополнительные счетчики, первый и второй дополнительные регистры, вычитакяций счетчик, сумматор, элемент ИЛИ-НЕ и группа элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход генератора тактовых импульсов соединен со счетным входом делителя и вычитающим входом вычитающего счетчика, выход которого подключен к входу записи кода вычитающего счетчика и к счетному входу первого дополнительного счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого дополнительного регистра, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходал Которых соединены с первыми входами сумматора, выходы регистра подключены к входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом переноса сумматора и с вторыми входами элементов группы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход формирователя подключен к входам О) сброса счетчика, первого и второго дополнительного счетчиков и делитес ля, а также к тактовым входам регистра, первого и второго дополнительных регистров, выход старшего разряда первого дополнительного счетчика соединен со счетным входом счет- чика, выход делителя подключен к счетному входу второго дополнительного счетчика, выходы которого соедич нены с информационными входами второго дополнительного регистра, выхоСП ды которого подключены к информационоо ным входам вычитающего счетчика. 00