Устройство для контроля частоты вращения Советский патент 1987 года по МПК G01P3/48 

112

Изобретение относится к технике контроля и может быть использовано для многопозиционного контроля частоты вращения различных двигателей в том числе и газотурбинных.

Цель изобретения - уменьшение погрешности контроля.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - эпюра напряжений в отдельных точках схемы.

Устройство содержит датчик 1 частоты вращения, умножитель 2 частоты, генератор 3 опорной частоты, счетчик 4 с предварительной установкой, измеритель 5 температуры, аналого-цифровой преобразователь 6 с двойным интегрированием, одновибраторы 7 и 8, распределитель 9 и несколько каналов 10 контроля, в каждый из которых входит канальный счетчик 11, запоминающие элементы 12-14 и мажоритарный элемент 15.

Выход датчика 1 частоты вращения через умножитель 2 частоты соединен со входами канальных счетчиков 11. .Выход генератора 3 опорной частоты через счетчик 4 с предварительной установкой соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразова теля 6 с двойным интегрированием, информационный вход которого подключен к выходу измерителя 5 температуры, а выход - ко входам одновибраторов 7 и 8. Выход одновибратора 7 соединен со входами Установка канальных счет .чиков 11, выход одновибратора 8 - со входом распределителя 9, каждый из трех выходов которого соединен с уп

равляющими входами запоминающих элементов 12-14 каждого из каналов 10 соответственно. Выходы канальных счетчиков 11 соединены с информационными входами запоминающих элементов 12-14 соответствующего канала, выходы которых подключены ко входам мажоритарного элемента 15 того же канала.

Устройство рабо.тает следующим образом.

Контроль частоты вращения осуществляется в зависимости от температуры окружающей среды. Каждый канал устройства формирует сигнал о превышении текущей частотой вращения некоторого порогового значения П., заданного следующей формулой

П.. П„, (1 - К(Т„ - т) ,,

O

5

01

5

с -

0

0

is

JQ

5

752

где i - номер канала;

П , - нескорректированное исход01

ное пороговое значение частоты вращения для i-ro канала ; К - коэффициент температурной

коррекции;

Т - исходное постоянное значение температуры (например, Т,

Т - текущее значение температуры.

Сигналы контроля формируются в течение следующих друг за другом измерительных циклов, длительность которых определяется выходным сигналом АЦП 6. С генератора 3 опорной частоты сигнал f подается на вход счетчика 4 с предварительной установкой, где частота f делится на требуемое число т. На выходе счетчика 4 формируется сигнал Т 7-7 с помощью

fo m

которого управляется АЦП (продолжительность первого такта интегрирования). Выбор величины т, а следовательно, и Т„ зависит от величины номинальной частоты вращения контролируемого двигателя и обеспечивается предварительной установкой счетчика 4. В первом такте интегрирования на вход АЦП 6 подается напряжение . измерителя 5 температуры, прямо пропорциональное температуре окружающей среды. Во втором такте интегрирова- .ния (дейнтегрирование) формируется временной интервал коррекции Т , который пропорционален напряжению, поданному на вход АЦП в первом такте и, следовательно, температуре окружающей среды. Таким образом, на выходе АЦП формируется сигнал Т Т + Т, (фиг.2). Одновибратор 7 формирует импульсы, соответствующие началу измерительного интервала Т, одновибра- тор 8 - импульсы, соответствующие концу этого интервала.

По сигналу одновибратора 7 все канальные счетчики 11 устанавливаются в исходное состояние. Информационный сигнал с датчика 1 подается на вход умножителя 2 частоты, на выходе которого формируется сигнал частотой ti-f, который поступает на вход счетчиков 11 с предварительной установкой, работающих в режиме вычитания. При равенстве величины предварительной установки и числа импульсов, по312

данных на вход счетчика 11, на его выходе формируется единичный сигнал. Запоминание выходного сигнала счетчика 11 осуществляется в момент окон чания измерительного интервала по сигналу одновибратора 8 одним из элементов 12-1 Д. Управляющие сигналы поступают на эти элементы поочередно через распределитель 9. Мажоритарный элемент 15, подключенный к выходам всех запоминающих элементов, вырабатывает сигнал, выбранный с выходов запоминающих элементов по принципу большинства, что обеспечивает высокую достоверность.

Сигнализация о достижении различных значе-ний частоты вращения легко обеспечивается повторением элемента 10 в требуемом количестве и настройкой (предварительной записью на вхо- де счетчиков 11) уставок в процентах от номинального значения частоты вращения двигателя. Перестройка на другие номинальные значения конкретных двигателей, следовательно, и на другие уровни производится лищь изменением числа предварительной записи в счетчике 4. При этом в остальных счетчиках сохраняются заранее заложенные процентные значения ус- тавок (перестройка происходит автоматически) . Формула изобретения

Устройство для контроля частоты вращения, содержащее датчик частоты

0

5

5

754

вращения, генератор опорной частоты и в каждом канале контроля - канальный счетчик, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности, в него введены умножитель частоты, измеритель температуры, аналого-цифровой преобразователь с двоичным интегрированием, счетчик с предварительной установкой, два одновибратора и распределитель, а каждый канал устройства дополнительно снабжен тремя запоминающими и мажоритарным элементами, причем выход датчика частоты- вращения через умножитель частоты соединен с входами канальных счетчиков, выход генератора опорной частоты через счетчик с предварительной установкой соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя с двойным интегрированием, информационный вход которого подключен к выходу измерителя температуры, а выход - к входам одновибраторов, выход первого одновибратора соединен с входами Установка канальных счетчиков, выход второго - с входом распределителя , каждый из трех выходов которого соединен с управляюш 1ми входами соответствующих запоминающих элементов, выходы канальных счетчиков соединены с информационными входами запоминающих элементов соответствующего канала, выходы которых подключены к мажоритарному элементу того же канала.

t

Изобретение относится к технике контроля и позволяет уменьшить погрешности контроля. Сигнал контроля формируется в течение следующих друг за другом измерительных циклов, длительность которых определяется выходным сигналом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6. С генератора 3 опорной частоты сигнал подается на вход счетчика 4, на выходе которого формируется сигнал, управляющий АЦП 6. В первом такте интегрирования на вход АЦП 6 подается напряжение измерителя 5 температуры, прямо пропорциональное температуре, окружающей среды. Во втором такте интегрирования формируется временный интервал коррекции, пропорциональный напряжению, поданному на вход АЦП 6 в первом такте и, следовательно, температуре окружающей среды . 2 ил. Q ifi (Л CpUff.1

(pue.Z

Редактор A,Ревин

Составитель В.Журавлев Техред В.Кадар

Заказ 7894/40 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

I

1

Lf

Корректор И.Эрдейи