Устройство контроля неравномерности вращения вала ротора Советский патент 1985 года по МПК G01P3/489 

Изобретение относится к устройст-i вам контроля числа оборотов и может быть использовано для определения относительных приращений числа оборотов в роторных механизмах при необходимости контроля нестационарности работы.

Известно устройство контроля числа оборотов, содержащее первый и. второй датчики, выходы которых соед нены с входами формирователей, выходы которых соединены с первыми вх дами инверторов, первыми входами эл ментов ИСКЛЮЧАНЯЦИЕ ИШ и первыми входами элементов задержки, выходы которых соединены с входами комбина ционной логической схемы, выходы которой соединены с входами реверсивного счетчика, выход которого соединен с входом индикатора СОНедостатком этого устройства является относительно низкая достоверность контроля, поскольку устрой ство отображает текущее значение числа оборотов, а не -изменения, в связи с чем вычисление изменений должно проводиться оператором. Поскольку оборотная частота может при работе изменяться в .значительны пределах, вычисленные оператором абсолютные изменения числа оборотов также недостоверно характеризуют стационарность работы роторного механизма . Наиболее близким к предлагаемому является устройство контроля числа оборотов, содержащее съема сигнала с роторного механизма, триг гер, первый и второй элементы И, пе вый и второй счетчики, при этом выхбды первого и второго элемейтов И подключены соответственно к входу вычитания первого счетчика и к счет ному входу второго счетчика .2. Недостатком этого устройства является относительно низкая достоверность контроля. Действительно, это устройство не обеспечивает форми рования сигналов, показьгоающих, что изменения числа оборотов вьпсодят за допустимые значеиия; не обеспечивает формирования сигнала ошибки при переполнении счетчиков, а также не обеспечивает получения нормированных оценок отклонения числа оборотов по абсолютной величине. Целью из,обретения является повы ение достоверности контроля путем

контроля за превышением абсолютной величины отклонения оценки -периода оборотов за два равных.интервала времени, сумма которых равна периоду измерения (который может быть, например, равен периоду оборота роторного механизма), нормы допустимого отклонения, которая формируется в виде задаваемой доли текущего значения периода оборотов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля неравномерности вращения вала ротора, содержащее узел съема сигнала частоты вращения, триггер, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, при этом выходы первого и второго элементов И подключены соответственно ко входу вычитания первого счетчика и к счетному входу второго счетчика, введены счетный триггер, генератор тактовых импульсов, элемент ИИЛИ-НЕ, формирователь, элемент задержки, двоичный счетчик и компаратор, причем выходы компаратора являются выходами устройства, первая и вторая группы входов компаратора соединены с выходами соответственно, первого счетчика и двоичного счетчика, счетным входом подключенного к выходу переноса второго счетчика, группа управляющих входов является управляющими входами устройства, а вход сброса соединен с выходом элемента задержки и со входами сбро- са триггера, первого счетчика и двоичного счетчика, прямой выход триггера является выходом сигнала ошибки устройства и подключен к первому входу первой группы входов элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, с первым входом первого элемента И с выходом генератора тактовых импульсов и с первым Входом второй группы входов элемента И-ИЛИНЕ, выходом подключенного к счетному входу первого счетчика, выход которого соединен с входом установки триггера, инверсным выходом подключенного к третьему входу первого элемента И, второй вход которого соединен с входом формирователя, с вторым входом второго элемента И и с инверсным выходом счетного триггера, прямым выходом подключенного к вто.рому входу второй группы входов элемента И-ИЛИ-НЕ, а входом - к выходу узла съема сигнала частоты вращения при этом выход Формирователя соедине со входом элемента задержки и является выходом готовности устройства. На чертеже схематически показано предлагаемое устройство. Устройство контроля числа оборотов содержит узел 1 съема Сигнала частоты вращения, триггер 2, первый 3 и второй 4 элементы И, первый 5 и второй 6 счетчики, счетный триггер 7, генератор тактовых импул сов 8, элемент И-ШШ-НЕ 9, формиров тель 10, эле.мент задержки 11, двоич ный счетчик 12 и к:омпаратор 13. Выходы первого 3 и второго 4 элементов И соединены соответственно с входом вычитания первого, счетчика и счетным входом .второго счетчика 6 выходы компаратора 13 соединены с ин формационными выходами 14 устройства, первая и вторая группы .входов компаратора 13 соединены с выходами соответственно первого счетчика 5 и двоичного счетчика 12, счетный вхо которого соединен с выходом переноса второго счетчика 6, группа управляющих входов и вход сброса которого соединены соответственно с группой управляющих входов 15 устройства и выходом элемента задержки 11, который соединен с входами сброса триггера 2, первого счетчика 5 и двоичного счетчика 12,. прямой выход триггера 2 соединен с выходом 16 сигнала ошибки устройства и первым входом первой группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ 9, второй вход которой соединен с первым входом второ го элемента И 4, первым входом первого элемента ИЗ, выходом генератора тактовых импульсов 8 и первым входом второй группы входов по И элемента И-ИЖ-НЕ 9, выход которого и второй вход второй группы входов по и соединены соответственно с счетным входом первого счетчика 5 и прямым выходом счетного триггера 7, инверсный выход и счетный вход которого соединены соответственно с входом формирователя 10 и выходом узла 1 съема сигнала частоты вращения инверсный вход счетного триггера 7 соединен с вторым входом первого эле мента ИЗ, третий вход которого соединен с инверсным выходом триггера 2, выход формирователя 10 соеди 344 , нен с выходом 17 готовности устройства и входом элемента задержки 11. Инверсный выход счетного триггера 7 соединен с вторым входом второго элемента И 4. Узел 1 съема сигнала с роторного механизма содержит датчик ТВ, который установлен у роторного механизма 19, и формирователь 20, выход которого соединен с выходом узла 1, а вход формирователя 20 соединен с выходом датчика. Устройство контроля числа оборотов работает следующим образом. На датчике 18 при вращении ротора 19 формируются изменения выходного сигнала, которые формируются формирователем 20 в импульсы стандартной амплитуды и длительности, поступающие на вход счетного триггера 7. Рассмотрим работу устройства со случая, когда все счетчики и триггер 2 находятся в нулевом состоянии, а триггер 7 перешел в единичное состояние. При этом счетчик 5 суммирует импульсы от генератора 8, проходящие через элемент И-ИЛИ-НЕ 9. К моменту поступления следующего импульса с датчика 18 в счетчике 5 f Т накапливается код N та XT 1 1 где f, - частота тактовых импуль-, сов генератора 8; TV, - период между первым и вторым импульсами. При поступлении второго импульса с датчика 18 происходит переключение триггера 7 и импульсы генератора 8 поступают через элемент И 3 на вычитающий вход счетчика 5, а также через счетчик 6, выполняющий ролк управляемого делителя частоты импульсов, коэффициент деления которого определяется кодом М, поданньм на входе 15, на вход счетчика 12. При этом, до прихода следующего счетного импульса, счетчиком 12 накапливается код К так-г , где Т;, - интервал времени между, первьш и вторым импульсами. Если , т.е. число оборотов увеличивается, в счетчике 5 - код Р (Ti-T2) fTciKT , а если Т5,7Т,,,т..е. число оборотов уменьшается, сигналом с выхода переноса переключается триггер 2, после чего счетчик 5 считает импульсы по суммирующему входу и к моменту поступления второго импульса -в счетчике 5 записьюается код Р(,),|,.т а на выходе 16 единичный сигнал, свидетельствующий 4 об уменьшении числа оборотов. Компаратор 13 сравнивает коды Р и К, что определяет, укладывается ли изменение числа оборотов (периода), характеризующееся кодом Р, в заданный допуск, определяемый на данной оборотной частоте кодом К, задаваемым коэф фициентом М. При этом о готовности результатов свидетельствует наличие импульса на выходе 17, который формируется при переключении триггера 7 следующим импульсом с датчика в единичное состояние. Этот же импульс, проходя через элемент задержки 11, обеспечивает сброс устройства в исходное состояние. Таким образом. 34. сигналы с выхода 15 позволяют определить, находится ли роторный механизм в квазиустойчивом режиме, когда изменения числа оборотов не превышают допусТимых пределов, или находится Р 1 естационарном режиме. Таким образом, это устройство позволяет автоматически контролировать режим работы при различном числе оборотов, что и обеспечивает повышение достоверности контроля, например, в систе-мах автоматического виброгашения при использовании для включения их или выключения соответственно в стационарном и нестационареом режимах .

, УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВРМ1ЕНИЯ ВАЛА РОТОРА, содержащее узел съема сигнала частоты вращения, триггер, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, при этом выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к входу вычитания первого счетчика и к счетному входу второго счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля,, в него введены счетный триггер, генератор тактовых импульсов, элемент И-ИЛИ-НЕ, формирователь, элемент задержки, двоичный счетчик и компаратор, причем выходы компаратора являются выходами устройства, первая и вторая группы входов соединены с выходами соответственно первого счетчика и двоичного счетчика. счетным входом подключенного к выходу переноса второго счетчика, группа управляющих входов которого является управляющими входами устройства, а вход сброса соединен с выходом :элемента задержки и с входами сброса триггера,первого счетчика и двоичного счетчика, прямой выход триггера является выходом сигнала ошибки устройства и подключен к первому входу первой группы входов элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, с первым входом первого элемента И, с выходом генератора тактовых импульсов и с первым входом W второй группы входов элемента И-ИЛИНЕ , выходом подключенного к счетнос му входу первого счетчика, выход которого соединен с входом установки S триггера, инверсным выходом подклю- , ченного к третьему входу первого | элемента И, второй вход которого соеел динен с входом формирователя, с йто00 рым входом второго элемента И и ;о Od с инверсным выходом счетного триггера, прямым выходом подключенного к второму входу второй группы вхо4 дов элемента И-ИЛИ-НЕ, а входом к выходу узла съема сигнала частоты вращения, при этом выход формирователя соединен с входом элемента за держки и является выходом готовности .устройства.