Система индикации положения регулирующего органа Советский патент 1988 года по МПК G01B7/00 

00

ю

20

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения ли- нейных перемещений в широком диапазоне. Цель изобретения - упрощение устрой- ства за счет сокращения входящих в него элементов.

На фиг. 1 представлена блок-схема сис- темы; на фиг. 2 - конструктивная схема чувствительного элемента.

Систем а (фиг. 1) содержит два управляемых коммутатора 1 и 2, подключенные к Ю первому коммутатору 1 через резонансный фильтр 3 и усилитель-преобразователь 4 компараторы 5 и б, элемент И 7, первым входом подключенный к выходу компаратора 5, п элементов И 8, реверсивный счетчик J5 9, выходом связанный с управляющими входами коммутаторов 1 и 2, элемент ИЛИ - НЕ 10, входами подключенный к выходам компараторов 5 и 6, генератор 11 импульсов, соединенный через инвертор 12 с третьим входом элемента ИЛИ-НЕ 10. К выходу усилителя-преобразователя 4 подключен индикаторный прибор - 13, к выходу первого управляемого коммутатора 1 подключен источник 14 переменного тока, с выходами элементов И 8 соединены индикаторные лам- 25 пы 15.

Чувствительный элемент (фиг. 2) состоит из цилиндрического постоянного магнита 16 с осевой намагниченностью, жестко связанного с регулирующими органами (не показаны), корпуса 17 из немагнитного мате- 30 риала, внутри которого находятся расположенные на одной оси п магнитопроводы 18 в виде стержней с обмотками 19, (п-1) дисков 20 из немагнитного электропроводного .материала, установленных .между соседними .магнитопроводами.

Система работает следующим образом. При подключении к какому-либо из датчиков, находящихся в поле постоянного магнита, попеременного напряжения, достаточного для насыщения сердечника и перемаг- ничивания его по предельному циклу, в обмотке датчика появляется сигнал двоичной частоты питающего напряжения.

При равномерной намотке витков обмоток датчиков элемента в существующей зависимости величины сигнала от перемещения имеется достаточно линейный участок, который используется для съема сигнала. Для обеспечения монотонности выходной характеристики всего устройства соотноще- ние длин постоянного магнита и сердечников о выбирается так, чтобы к моменту достижения сигналом с какого-либо датчика установленного максимального значения, сигнал с последующего датчика достигал установленного минимального (порогового для всей системы) значения.55

При включении устройства импульсы с генератора 11 импульсов, проходя через элементы НЕ 12 и ИЛИ-НЕ 10, поступают на

40

35

45

0

5 5

0

о 55

вход реверсивного счетчика 9. Сигнал с выхода счетчика осуществляет управление коммутатором 1, подключая поочередно датчики. После появления сигнала второй гармоники с какого-либо датчика срабатывает один из компараторов, настроенных один на ниж- ни й, другой на верхний уровень диапазона измерения. При поступлении сигнала с любого компаратора запирается элемент ИЛИ-НЕ 10, в результате чего счетчик прекращает поочередное подключение элементов. При срабатывании компаратора 5 подается разрещающий сигнал на элемент И 8, подключая индикаторную лампу 15, соответствующую работающему датчику. Если сигнал с датчика превыщает верхний предельный уровень диапазона из.мерения, срабатывает второй компаратор 6, сигнал с которого поступает на элемент 7 И. При его срабатывании сигнал подается на прямой вход счетчика 9, счетчик подключает датчик со следующим порядковым номером. При движении подвижной части в обратном направлении на выходе компаратора 5 появляется нулевой сигнал, как только сигнал с датчика станет меньще нижнего предельного значения диапазона измерений. Сигнал с компаратора 5 отпирает элемент ИЛИ-НЕ 10 и на реверсивный вход счетчика поступает сигнал. Счетчик подключает датчик с предыдущим порядковым номером, сигнал с которого в данный момент находится вблизи верхнего предельного значения диапазона из.мерений.

Система индикаторных ламп 15 осуществляет «грубый отсчет измеряемых перемещений. По нему определяется расстояние, пройденное регулирующим органом от начала отсчета до начальной координаты работающего датчика, соответствующей моменту появления на датчике порогового значения сигнала. Сигнал «точного отсчета посту пает с усилителя-преобразователя на инди- 0 каторный прибор 13. По нему определяется перемещение конца датчика относительно его начальной координаты. Чувствительность системы индикации определяется величиной сигнала второй гармоники, появляющегося в об.мотке датчика в его начальном положении в результате воздействия поля постоянного магнита, прощедшего через электромагнитный экран.

5

45

Формула изобретения

Система индикации положения регулирующего органа, содержащая чувствительный элемент в виде корпуса из не.магнитно- го материала, п датчиков в виде стержневых магнитопроводов с обмотками, одни из концов которых соединены вместе и подключены к корпусу, п-1 немагнитных электропроводных дисков, расположенных между соседними магнитопроводами, постоянный магнит в виде открытого цилиндра с осевой намагниченностью, во внутренней полости которого установлен корпус, источник переменного тока, п индикаторных ламп, п + 1 элементов И,элемент НЕ, два управляемых коммутатора, резонансный фильтр, усилитель-преобразователь, два компаратора, реверсивный счетчик, элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов, индикаторный прибор, отличающаяся тем, что, с целью упрощения устройства, вторые концы обмоток всех датчиков подсоединены к первому коммутатору, выход первого коммутатора подключен к источнику переменного тока и через последовательно соединенные резонансный фильтр, усилите ть-преобразователь - к ин- дикаторному прибору и входам первого и второго компараторов, выход первого компаратора подключен к первым входам п + 1 элементов И к первому входу элемента ИЛИ-

5

НЕ, выход второго компаратора подк. почсн к вторым входам элемента ИЛИ - НЕ и п -f 1 го элемента И, выход п+1-го элемента 11 подсоединен к прямому входу реверсивного счетчика, выход элемента ИЛИ-НЕ сооли- нен с реверсивным входом реверсивного счег- чика, выход реверсивного счетчика соединен с управляющими входами первого и второго коммутаторов, генератор импульсов черс. элемент И - НЕ подключен к третьему входу элемента ИЛИ-НЕ, вход второго коммутатора соединен с источником переменн()1Ч) тока, выходы - с вторыми входами п соответствующих элементов И, выходы которых подключены к соответствующим индикаторным лампам, компараторы выполнены с различными уровнями срабатывания, нричем первый из них настроен на нижнй уровень, второй - на верхний уровень диапазона измерения датчиков.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения линейных пере.мещений в широком диапазоне. Целью изобретения является упрощение устройства. При включении устройства импульсы с генератора 11 импульсов через элементы НЕ 12 и ИЛИ-НЕ 10 поступают на вход реверсивного счетчика 9. Сигнал с выхода счетчика 9 осуществляет управление коммутаторами 1 и 2, подключая поочередно к входам коммутатора 1 датчики чувствительного элемента. После появления сигнала с одного из датчиков срабатывает компаратор 5, настроенный на нижний уровень диапазона измерений, элемент ИЛИ- НЕ 10 запирается и прекращается переключения датчиков на коммутатор 1. При этом подается разрещающий сигнал на один из элементов И 8, включая соответствующую индикаторную лампу 15. При превыщении сигнала с датчика верхнего уровня диапазона измерений срабатывает компаратор 6. При этом открывается элемент И 7 и реверсивный счетчик подключает датчик со следующим порядковым номером. При движении чувствительного элемента в другую сторону на выходе компаратора 5 появляется ну.тевой сигнал, как только сигнал с датчика станет ниже нижнего предельного значения диапазона измерения. При этом отпирается элемент ИЛИ-НЕ 10 и подключает к коммутатору датчик с предыдущим порядковым номером. Система индикаторных ламп 15 осуществляет грубый отсчет, а индикаторный прибор 13 - точный. 2 ил. iO (Л

/|t,

иг.2

/7

/

J8

штшш

W

20