Измеритель мощности Советский патент 1989 года по МПК G01L3/24 

всех возможных значениях крутящего момента М удонлетноряется неравенство I/ 1/, где If®, If®- углы между соседними зубьями индукторов 2 и 3, причем при наличии скручивания вала 1, первьЕй угол возрастает от исходного значения на величину угла упругой деформации if, т,е, if ® Ч , Vj а второй угол уменьшается, т.е.

if

&

- «/а

чс Ч-д Кроме того, измеритель мощности

содержит шесть формирователей 6-11 импульсов, восемнадцать элементов И 12 - 29, девять элементов ИЛИ 30-38, шесть триггеров 39-44, три элемента НЕ 45-47, три счетчика 48 - 50 импульсов, два реверсивных счетчика 51 и 52 импульсов, элемент 53 задержки, генератор 54 импульсов, делитель 55 частоты, дешифратор 56 и ЭВМ 57,

При этом упругий вал 1 с индукто- рйми 2 и 3, импульсными датчиками 4 и 5 и двумя формирователями 6 и 7 импульсов образует узел 58 фазового преобразователя деформации.

Формирователь 8 импульсов, девять элементов И 12-20, три элемента ИЛИ 30-32, два триггера 39 и 40, два счетчика 48 и 49 импульсов, реверсив- ный счетчик 51 импульсов, элемент 53 задержки, генератор 54 импульсов и делитель 55 частоты образуют измерительную схему 59.

Формирователь 9 импульсов, семь элементов И 21-27, три элемента ИЛИ 33-35, четыре триггер а 41-44, три элемента НЕ 45-47 и реверсивный счетчик 52 импульсов образуют блок 60 Обнаружения неисправности. Два формирователя 10 и 11 импульсов, два элемен- та И 28 и 29, три элемента ИЛИ 36-38, счетчик 50 импульсов и дешифратор 56 образуют схему 61 управления. Причем счетчик 50 импульсов является двухразрядным двоичным счетчиком.

Выход формирователя 6 импульсов связан со счетным входом триггера 39, а через первый сигнальный вход блока 60 - с суммирующим -входом реверсивного счетчика 52 и первым входом эле- мента И. Выход формирователя 7 импульсов связан со счетным входом триггера 40, а через второй сигнальный вход блока 60 - с вычитающим входом реверсивного счетчика 52 и первым входом элемента И 21. Единичный выход триггера 39 соединен с входом элемента 53 задержки и первым входом элемента И 13, нулевой вьгход триггера 39 соединен с первым входом элемента И 16. Единичный и нулевой выходы триггера 40 соединены соответственно с первыми входами элементов И 14 и 15. Выход элемента И 17, второй вход которого соединен с третьими входами квантующих элементов И 13 и 16, а через первый управляющий выход блока 60 - с первым и вторым соответственно входами элементов И 23 и 22 и нулевым выходом триггера 42, чей единичный выход связан со вторым входом элемента ИЛИ 34 и вторым входом элемента И 21, а через второй управляющий вьгход блока 60 - со вторым входом элемента И 18, чей первый вход соединен с единичным установочным входом триггера 39 и вьгходом элемента И 12. Выходы элементов И 18 и 17 соединены соответственно с единичным и нулевым установочными входами триггера 40. Первый выход генератора 54 импульсов соединен с вторыми входами элементов И 13 и 16, а второй выход- со вторыми входами элементов И 14 и 15 и входом делителя 55 частоты, чей первый выход соединен с первым входом элемента И 19, а второй выход - с первым входом элемента И 20. Выходы элементов И 19 и 20 через третий элемент ИЛИ 32 подключены к входу счетчика 48, выход которого (информационная шина) подсоединен ко второму информационному входу ЭВМ 57. Выходы элементов И 13 и 14 через элемент ИЛИ 30 подключены к суммирующему входу реверсивного счетчика 51. Выходы элементов И 16 и 15 через элемент ИЛИ 31 подключены к вычитающему входу реверсивного счетчика 51, чей выход переполнения подсоединен к первому входу элемента И 12, а выход реверсивного счетчика 51 (информационная шина) подсоединен к первому информационному входу ЭВМ 57. Второй вход элемента И 12 через первый режимный выход схемы 61 управления соединен с первыми входами элементов ИЛИ 36 и 37, входом формирователя 10 импульсов и первым выходом дешифратора 56, а через первый режимный вход блока 60 - со вторым входом элемента И 23. Четвертые входы элементов И 13 и 16 и пятые входы элементов И 14 и 15 соединены между собой и через второй командный выход схемы 61 упоавления связаны с выходом элемеи-

10

1527522

та ИЛИ 36. Третьи входы элементов И 15 и 14 соединены между собой и через третий управляющий выход блока 60 соединены с нулевым выходом триггера 41.

Четвертые входы элементов И 14 и 15 соединены между собой и через четвертый управляющий выход блока 60 соединены с выходом элемента НЕ 45, чей вход подключен к выходу элемента И 23. Выходы переполнения + и - реверсивного счетчика 52 подключены соответственно к единичным установочным входам триггеров 41 и 42. Единичный выход триггера 41 связан с первым входом элемента ИЛИ 36, выход которого соединен с первыми входами элементов И 25 и 24, входом элемента НЕ 46 и через пятый управляющий выход блока 60 со вторым входом элемента И 19. Выходы элементов И 22 и 21 через элемент ИЛИ 33 подключены ко второму входу элемента И 26, первому входу элемента И 27 и счетному

вым командным РИХОДОМ схемы 61 управления. Выход формирователя 11 импульсов соединен с третьим командным выходом схемы 61 управления. Выход элемента ИЛИ 37 соединен с третьим входом элемента И 29. Четвертый выход дешифратора 56 через четвертый режимный выход 61 схемы управления и четвертый режимный вход блока 60 подключен ко вторым входам элементов И 25 и 27, выход элемента И 25 Соединен с единичным установочным входом триггера 44, а через второй командный выход блока 60 - со вторым командным входом ЭВМ 57. Единичный выход триггера 44 через формирователь 9 импульсов соединен с третьим входом элемента И 27, чей выход через первьй коман- 20 дный выход блока 60 соединен с первым командным входом ЭВМ 57,

Первый тракт измерения угла упругой деформации вала 1 содержит импульсный датчик 4, формирователь 6,

15

входу триггера 43, чей единичный вы- 25 триггер 39, элементы И 13 и 16, элементы ИЛИ 30 и 31, реверсивный счетчик 51. Второй тракт содержит импульсный датчик 5, формирователь 7 импульсов, триггер 40, элементы И 14 и 15, 30 элементы ИЛИ 30 и 31 и реверсивный

ход подключен ко второму входу элемента И 24. Выходы элементов И 24 и 26 через элемент ИЛИ 35 и седьмой управляющий выход блока 60 соединены с входом счетчика 49 и третьим сигнальным входом схемы 61 управления, который соединен с первыми входами элементов И 28 и 29 соответственно. Выход элемента НЕ 46 соединен с первым входом элемента И 26 и через шестой управляющий выход блока

60со вторым входом элемента И 20. Первьсй выход счетчика 49 через пер- вьй сигнальный вход схемы 61 управления соединен со вторым входом элемента И 29. Второй выход счетчика 49

. через второй сигнальный вход схемы

61управления соединен со вторым входом элемента И 28. Выходы элементов

И 28 и 29 через элемент ИЛИ 38 подключены к входу счетчика 50, разрядные выходы которого,подключены к входам дешифратора 56. Второй выход последнего связан со вторым входом элемента ИЛИ 36 и входом формирователя 6 импульсов, а через второй режимный выход схемы 61 управления - соответственно с третьими входами эле ментов И 19 и 20. Третий выход дешифратора 56 связан со вторым входом элемента ИЛИ 37 и входом элемента НЕ 47, чей выход соединен с третьим входом элемента И 28. Выход формирователя 10 импульсов соединен с перi/q в каждом трак35

40

45

счетчик 51.

Для определения

те за время измеренияТ„j выполняется измерение целогочисла пар вре&о

менных интервалов t ,t , отвечающих

повороту вала на углы и i/®, причем результаты измерения регистрируются реверсивным счетчиком 51 соответственно со знаками -ь или -, При этом правильное фазирование состояний триггеров 39 и 40 таково, что большему углу (if®xt ® ) отвечает больший временной интервал (t® t ), соответствующий разрешающим потенциалам на. единичных триггеров 39 и 40.

Длительность задержки та 53 задержки выбирается из условия

элемен50

ы

MOIKC

ЧЗ

W;,,0,KC

55

-

2 MUM

- минимальное и максимальное возможные значения круго - вой скорости вращения вала.

При выполнении этого условия мгновенные значения триггеров 39 и 40 для моментов времени, смещенных на -Cjj ,

0

522

вым командным РИХОДОМ схемы 61 управления. Выход формирователя 11 импульсов соединен с третьим командным выходом схемы 61 управления. Выход элемента ИЛИ 37 соединен с третьим входом элемента И 29. Четвертый выход дешифратора 56 через четвертый режимный выход 61 схемы управления и четвертый режимный вход блока 60 подключен ко вторым входам элементов И 25 и 27, выход элемента И 25 Соединен с единичным установочным входом триггера 44, а через второй командный выход блока 60 - со вторым командным входом ЭВМ 57. Единичный выход триггера 44 через формирователь 9 импульсов соединен с третьим входом элемента И 27, чей выход через первьй коман- 0 дный выход блока 60 соединен с первым командным входом ЭВМ 57,

Первый тракт измерения угла упругой деформации вала 1 содержит импульсный датчик 4, формирователь 6,

5

i/q в каждом трак5

0

5

счетчик 51.

Для определения

те за время измеренияТ„j выполняется измерение целогочисла пар вре&о

менных интервалов t ,t , отвечающих

повороту вала на углы и i/®, причем результаты измерения регистрируются реверсивным счетчиком 51 соответственно со знаками -ь или -, При этом правильное фазирование состояний триггеров 39 и 40 таково, что большему углу (if®xt ® ) отвечает больший временной интервал (t® t ), соответствующий разрешающим потенциалам на. единичных триггеров 39 и 40.

Длительность задержки та 53 задержки выбирается из условия

элемен0

ы

MOIKC

ЧЗ

W;,,0,KC

5

-

2 MUM

- минимальное и максимальное возможные значения круго - вой скорости вращения вала.

При выполнении этого условия мгновенные значения триггеров 39 и 40 для моментов времени, смещенных на -Cjj ,

всегда противоположны, т.е. если U,,/t - t, - 1, то U,/t - ,,- О, и наоборот.

В момент подачи напряжения питания в схеме измерителя образуется импульс начальной установки, поступакщий на нулевые установочные входы триггеров 41, 42 и 4А, а также установочные входы реверсивного счетчика 52, Цепи Формирования импульса на фиг. 1 не (оказаны. В результате этого триггеры 41, 42 и 44 устанавливаются в нуль, а в реверсивном счетчике 52 записым wfi

иается код N, , где

Njj - код, соответствующий перепол нению счетчика по выходу +. Код, соответствующий переполнению реверсивного счетчика 52 по выходу -

© NJJ -1. Если работают оба формироII ,11

и

вателя 6 и 7 импульсов, то на + - входы реверсивного счетчика 52 поочередно поступают пары сигналов (фиг. 2) и в результате текущее значение кода N J.J реверсивного счетчика 52 различается от Nj, более, чем на t 2, не достигая значений N

и NfJ , т.е. сигналы переполнения по выходам - реверсивного счетчика 52 не образуются. Генератор ЗА импульсов обеспечивает подачу с выходов на квантующие элементы И 13-16 первого и второго трактов квантующих импульсов с периодом Т . Так как импульсы выходов генератора 54 импульсов сдвинуты по фазе на половину пе7 риода, то при их поступлении на одноименные и разноименные входы счетчи- ка 48 они просчитываются без потерь.

Блок 60 выполняет следующие основные функции: контролирует наличие импульсных сигналов на выходах формирователей 6 и 7 импульсов, управляет квантующими элементами трактов, управляет частотой импульсов квантования, используемых для получения кода периода оборота вала N, управляет длительностью измерительного интервала Тц, в течение которого определяется код крутящего момента код N, управляет сигналами переписи кодов N, и N в ЭВМ.

Формирователь 9 импульсов предназ начен для подачи на третий вхоД элемента И 7 импульсного запрещающего сигнала длительностью (. Длительность сигнала выбирается из условия

п

240

U).

Измеритель работает следующим образом.

Цикл преобразования (измерения мощности) состоит из последовательной смены четырех режимов: Р1, Р2, РЗ Р4.

В Р1 обеспечивается необходимое фазирование сигналов триггеров 39 и 40 относительно последовательности углов cf, V®, t/®. If®В Рг осуществляется измерение кодов крутящего момента N и перирда оборота вала N. В РЗ выполняется контроль выполнения одного из условий

N® J(3)

N

Я

N

Я

57 г 0

NS,

(4)

В Р4 и в ЭВМ передаются сигналы о выполнении или невыполнении условия (3) или (4).

Режим Р1.

В начале Р1 происходит переполнение счетчика 50, код N О и на первом выходе дешиф()атора 56 возникает разрешающий потенциал, в функции которого формирователь 10 вырабатыва ет короткий импульс сброса, поступающий через первый командный выход схемы 61 управления на счетчики 48, 49 и 51, устанавливая их в нулевое состояние. Цепи прохождения сигнала сброса на фиг, 1 не показаны. Одновременно разрешающий потенциал через первый режимный выход схемы 61 управления поступает на второй вход элемента И 12 и второй вход элемента И 23, При вращении вала 1 зубья индукторов 2 и 3 взаимодействуют поочередно с импульсными датчиками 4 и 5, Временные сд|иги ме)вду соседними импульсами ( t ,, t ) на выходах формирователей 6 и 7 импульсов пропор1хиональ- ны геометрическим углам ( i/, (/ между соответствующими зубьями индукторов 2 и 3.

Если работают оба импульсных датчика 4 и 5, то ни одно иэ условий (3) шш (4) не выполняется, и триггеры 41 и 42 находятся в нулевом (исходном) состоянии. При этом на выходе элемента И 23 возникает раэрешаюций потенциал, закрывающий через элемеит НЕ 45 квантующие элементы И 14 и 15 второго тракта.

Кнаитопапис премр( питеррллоп оеу:цсстнля ог элементы И 13

о

и 16, поскоит.ку ил и:-: v;v;rbH иходм пссгуиаег p.i-.ipci:iab3;:iiiii гг.тенцИ - Л с ин псртируьхдого т)Ы :о;;а триггера 42, а на четвертые иходм поступает разрешающий 11отс;и,иал через Ш1И 36.

Если о.;.1Т-;1мпгаокгу сосгояп} ю триггера 39 соотостствует интервал t , а нyлeDo гy t , то результат клаитоБа- кпя этих интервалот и тракта ссот- ветству о;ц1 х ш- пульсгл, реворсигИ ММ счетчиком 51 поло:.ллтг;л., 7,е. пк- рсполнепиа реверсиг.ио1 о счстчп;;а 51 не происходит. Если начальное положение триггера 39 таково, что сдииичиo y состоягги о отвечает i: , а нуле„(j) пому t , то результат счета в реперснвиом счетчике 51 отрицательный, и импульс Г;ереполнен1 я через .чт И 12 noc i ynacT на единичный ycrafjo- вочиьй вход триггера 39, переводя его в ед г ; ичнпе состотлиа и обеспе -гиая необходкг-гую фазировку его сигналов, соответству1оГ)ую поло; ; ;;тально гу знаку разности Г. - t О пр л пос:леду; --:щх мзмерен:;ях,

11оло,-г г1 ельн:лй IV.VIIIT сигнала нл едя пич.чом г,;.:-:о;тй .T cpa 39 через --г.а- меит 53 задержки заиускаег форг-;ири а- тель 8 Иг-:п . льсов1 Корот. син t inyj;bi.: фор- мироватолл 3 черзз по второму входу злемант И 1 7 пос : 7иает на ;:у.;ейой ус1 Ь|.ловучч .; вход триггера АО, оиос- пзчивая взаимную ша/зи овку ..ФОВ 39 и ;0. / ди;тсльпость 1,, должна со- ответствс:1зать условию (1).

В результате, после/ /г ательног-.т;

,. & ,0

, , , i: на едп ячслгиалол 1- иом выходе три; гера 39 оти- : ;ает иосле доватгл,ость t®, , Г., ил ei H- .HHtiHot- р:л;;оде I piii i t;:i;a ДО.

Поскойм.у тригг ;;рм 42 ,;ахо,1.,ят сл в нулевом состоянии и;., фор мировятс-1, я 6 ;лМпу- Ь( через ЭУ: - &Н-- ты И 22. К;)И 33, И 26 и ШШ 35 поступают на вход счэтчик А9. Временные li-iTC priaj: -; : е::-:ду гм туиьсгми иоо гсред- ио или Г . } Tevieitite п1;- ::има Р1 на пг; ;-1ом выхол счетчика 49 (с коэ:Ьф1-1дие;;то -1 деленил и;.1пуль- COD 1,) пг;и(:у 1 с гпует Л И,/H; i. r . ii;- i i потенциал (111иг. 2). При го;. J aio;i;ero и-.гггмщиала аа ат о; выходе бли жайи И по ( ии ,с с нихсда элеменч а 35 устаиаг.л ,;1К | ; через элементы И 29 и г Л Л 38 в счсч чи; ;е 50

1527522

п 3

ин-

10

код соответствует режиму Р2. В резульгате п точение родчт а Р1 на вход сче чика 49 иостуиает

.П1)С, Длитель.0(-)

L - t

-:--.- .( ь 1). (5)

2

2

0

0

5

0

5

J lcjnt ,Г1,гг 1;з строл .;;;1 / ьс1:ыи дагчи;с 5 или фо; - ировагел: : 7 COJ, то rIO-иpe;:;l e ;y cn:n nci; .;j .ij iyeTc-i триггер 39 иерього траста. этом триггер 41 у::т И,-1 1:тилпет1Г1 п . ич. jioe состоя 1ие, и ра:лреп: .,; .,::и иотеици- ал И1 рмходе :, ИПИ j4 через зломент Е Д6 :И К1Ч-11;ает 3Jie ;oi{T И 26 и открь вает эле ;о1чт И 24. K.i .чход счетчика 49 Г7(х-. с иг,:.:1 л ло цепи ; .ормиро а ;..ijib b имчульсо . - эле-- Meivr И 22 - гхчемг пт RTLH 33 -- П иггер 43 - элемент И 24. Тяк K;IA тгиггер 43 Е..лголляет дел ии1е часто -ы длите; ь- ность ре лМм:1 Р1

т,, ( .f- t®) (-- -Н). (6)

Пели выходит из стрел .снь1и датчик 4 iirni 1 0;1,-.иро1;а сел. О имг1у1 ь- СО;, то иосле i;i ru-Jiiienj-Tn у.и. ивил (3) триггер 4 устши плипяртсл л единицу, и ча входы ji;:; aiiTOB I-I 18 и 17 посту- ru ev pa3iJeii.--..i . i:- 1тптен;,;-::гг, ил эле- г. И 13, 16 и 17 - з:и,реч :и-;:;и 1 ио- (, 0/;iu;.Jve:, чср;:3 элементы П 23 и НЕ 45 : а грет.И ;r..n;i;,i злемеи- то;з И 14 и 15 и-.1;Елетс { pa:l,) пстендиал, Л результач С т: ;|;учьс иочиелиг; ре;;:.:; .чииюго счетч.иса 51, если он ВОЗНИ :.L:vr, nocTyi aeT через Эо : :-еиты И 12 и 10 на е.:1и. ус т.: Г1лочкь;и пход тригг;:;1а О Лли 1 ejn,- нооть ре..т Р1 TJ ук,::инп;. :/ (..лучае со;. ; :;етстнуг;т .г: ;;а..;зии-о (6).

После ус;тл;;опк -г в сч: т-;г хс 50 ко- i ;; - раз ;1г .1::):;ий иотеиииал BCS- т и ИК:Т только на втором пм;.оде дя- и:г-;:.1атора 56. При с третьего вгсд.а злемента И 29 сгигг.-ается разре JCV i HiH ПОТеИИИЛЛ, По.Т1С ИТ. ГГ.Н;.Г1 фрО) -

том сигиа.ч.ч i:a ниходе ; рлтг)ра

56 запу;:ХЛ :Т -М фирМИрО 1.ТГ ;ЛЬ 11 ИМлу.чьсо :, I LipiCa гь;з,1 с;ии; 1 :а/роткий им- пульс сбГ Оса 1;елирсип1(ого счетчика 51 в нулевое состояние (К 5г - Р- зтом на иергюм ги,; ,имном имходе с.Х Г Ы 61 уг.раялении нозникает заиреп,а.кл:и1Й 1юте:и,и.ал, а lia UTOJ- OM ;е:::имном xojH- - pa3pei.i; .K)riuin. В. резу1и. с.Т1 е заi 1

K pijjj ciioTCH 7Jif:M -.iiTi.i И 2 и 23, a эле- меи г ы М I J и 20 rio/i.rovn iiiriri.ioTfM к I) a )ото, II,. 2;Г)д и т дJп гг I л .. i р с ;i( ( мя Т 2, jjaiiDryrj /ш итсльиости иу(:р:Г) о;п5 - ;;о1 о интер::;1.-;а Т,,,,,., .

В TC -Kiiiiic рс-}кимл 1/ на ктором ш:- Ходе г-чет г;п а 49 (с i:f)::u, biiH f iiTOM дклсиня чис.лз ).пьсои Ij) им аи.я

aiipeinaKJj i. i. потегпуи;.,, (-.иг. 2), Ири iio iJJicniiit j ia;,pe;jia.-, :i,c;i о noTCiiij .iic .na Ьли кайшии иппульс с ;.:-:-:ада злс-., )- ЛИ ,5 yi:7-ynaBJiHiia; i элг- . К 28 и ПЛИ 38 3 счет 4;;i:ci 50 код , 2 что ccjo 3CTc ,. i ;т псре; о;,у t-xa- ,

l-u в рс:-;. :; . РЗ,

Таким образом, г. тсчепкс per; ма 12 на вмод г.четчпг.а 49 постуляс- г .г;о импульсоп

2 -1 (- -1 J 1.- Ь.-li /-,-, 2- ч- 1 ( 2- + О- -2--- (/)

Если работают оба )1.мпульс : |): датчика 4 и 5 и форг-;:;роп,-: гели 6 и 7 им- пульсор. 5 то триггер ДЗ не участпуег )s делеияи частоты ) длительиос , ;) ро- лч има Р2 рал па

© О

т - - - 1-2 - м ,-0-, игм pi -..-- . (у;

В случае отказа одного и -итуль .счо- го дат К ла ,Д или 5 i :- in формирС)))а 1 сля 6 или 7 i;i л1ул1:.соБ rejJbHofTb пзмг;- ри гелыюго интсрг;.- ,г;а уд ;а1;вб тс-я , т.н.

т,,, (t®.M° ) i2-:.-li, (9)

Код крутя;цего rjoKeirra, )1;,1;о лс1и1Ь й г; рсверси;л;ом счстчпке 51 к мокпнту окончания лзг.ерпт:::лт.;:ого 1П1тер;:;;ла в

г.цс 6; - кругсм .аг с;::орость гфа чеч1;я; п - чпсло ofJopoToii и сР1;уиду.1 . ко/1, 1. евсрси -,)С): о сче 1 чика 51

NT т

м, - HV.-.

Z

2 т1 к

(12)

1 J/. н f, q

Код pf-l C:pCl r:HorO СЧЬТЧИКа 51, ВМЗ

BfiifHLiil pafiDTia; только r.icporo тракта КМ, - I J ,,,. . Ре:}уль ; ;),у с::П1й код регерстшкого

20

г / ®С .

2Т Ц.)

ч. ,

.л: -N,,, +N

(frj- Z1

25 ., (3)

llpii o j cyTcTjUiM отгапа на пятом н шсстои ут;р1:пп-;; сд г-: пы:;одах блока СО созда о сн coo rncTC j Be;::io 3,,a;c;:;i:; i ц pa3pe.-i;ia;:i:ii;ii поте).Ц1:лль , в резуль ТаЧ О ЧР;ГО -П1уЛЬС :1 С Г.С)ИОЛОМ k Tf.

с иер .шго iu-гхода , :;: 55 частот Ы под-ч 7с:л кп перпын вход элемента 11 20, БЫПОЛПЯ1- -.его К), avt то в Bin те nsMCpii i ajib- иого и те1;рала Т, , k - козфТ1иии -:: Т 35 деления ч хла и иlyльco) делителя . 4ai; iOTL,i по выходу. Я. -чгульсы К1заитова- ния посту .м от на вход счетчика АО че

случае пормалыюй (ьст отказа) элемс 1Т ШШ 32. К моменту ококчаПИЯ ииторг;г;лл Т в счетчике 48 иаи в случае отказа ньшульсного датчика или формлровате.ая импульсов о,;;ного из трактов, следу1г,;:п1; г.

Перг.ыГ случай (нет отказа) . Код реверс ;:; 1 ого счо. 51 при работе перво1Ч) 1ракта

,.© .© „,„

,t I.L,..|.......,,(,o)

ск - С5

где перцаи дробь - число ),-льс-ов, оПразоп,1...; :;;ся при кваито. анип иар:л П ггер- валор I; кван- ту1п: ;им , r -;i(y;;i,ca 1П . гочсчт. ; ора 54 с период,С )(-,, :

i,T( дгс:.г. - число и ;р sa оборот ц.

TIIO/, ья дроПь - чи.гло о.о- Г 1чь Ч пала с .ОД,ОМ Tog

40 ка1ши,оается код

1i ir / I

. IV , - .(14)

.,

Срглни.ьая ыдр;а;:;с}И1я- для Т,-,з,л, полу45

ченкые Р в дг.т

&

выражениях (8) и (1 0f нахоо

1

- 2 j, .т

50

СИ

J. ... 11 2k -Т |--i 7,

(15)

Из (13) и ( peзy.nьтиpyiJ: ь ко;; роверс пиют о с че. чика 51

55 „.,,. . ( - rf/v) /:

К, - .N,-k T J--7:-::- ч

L 4 I. ц

21ЛТ- -J

(16

1527;)22

12

;-Jli-:. . :(. ; и И ггЧ рЛТГЛ. 1П;Т( рПЛЛ

т ,.,,, (У пг biii.iji;

/.. ;.i.f:;L

-(xJ

(О - 2 - ------ ,

А о Ь

(11)

г.цс 6; - кругсм .аг с;::орость гфа чеч1;я; п - чпсло ofJopoToii и сР1;уиду.1 . ко/1, 1. евсрси -,)С): о сче 1 чика 51

NT т

м, - HV.-.

Z

2 т1 к

(12)

/. н f, q

Код pf-l C:pCl r:HorO СЧЬТЧИКа 51, ВМЗ

BfiifHLiil pafiDTia; только r.icporo тракта КМ, - I J ,,,. . Ре:}уль ; ;),у с::П1й код регерстшкого

г / ®С .

2Т Ц.)

ч. ,

.л: -N,,, +N

(frj- Z1

., (3)

llpii o j cyTcTjUiM отгапа на пятом н шсстои ут;р1:пп-;; сд г-: пы:;одах блока СО созда о сн coo rncTC j Be;::io 3,,a;c;:;i:; i ц pa3pe.-i;ia;:i:ii;ii поте).Ц1:лль , в резульТаЧ О ЧР;ГО -П1уЛЬС :1 С Г.С)ИОЛОМ k Tf.

с иер .шго iu-гхода , :;: 55 частот Ы под-ч 7с:л кп перпын вход элемента 11 20, БЫПОЛПЯ1- -.его К), avt то в Bin те nsMCpii i ajib- иого и те1;рала Т, , k - козфТ1иии -:: Т деления ч хла и иlyльco) делителя . 4ai; iOTL,i по выходу. Я. -чгульсы К1заитова- ния посту .м от на вход счетчика АО че

ка1ши,оается код

1i ir / I

. IV , - .(14)

.,

Срглни.ьая ыдр;а;:;с}И1я- для Т,-,з,л, полу

ченкые Р в дг.т

выражениях (8) и (1 0f нахо&

о

1

- 2 j, .т

0

СИ

J. ... 11 2k -Т |--i 7,

(15)

Из (13) и ( peзy.nьтиpyiJ: ь ко;; роверс пиют о с че. чика 51

5 „.,,. . ( - rf/v) /:

К, - .N,-k T J--7:-::- ч

L 4 I. ц

21ЛТ- -J

(16

Второй случай - происходит отказ импульсного датчика или формирователя импульсов одного тракта.

В случае отказа на пятом и шестом управляющих выходах блока 60 образуются соответственно разрешающий и эа- прещаю11Ц1Й потенциалы, элемент И 20 закрывается, а элемент И 19 открывается по первому входу и квантование. интервала Т,, выполняется импульсами со второго выхода делителя 55 частоты, имеющими период 2k-Т. . Поскольку при отказе одновременно удваивается и Длительность ,,,„ и период кван- тукхцих импульсов, значение кода N сохраняется без изменения, т.е.

N . ..l...lj..I.k.. г п 2k Z

(17)

Величина кода N также не изменяется, поскольку код реверсивного счетчика 51, полученный в работоспособном канале, удваивается за счет увеличения вдвое длительности измерительного интервала (выражения 8 и

9), т.е.

ф е

.2N k -т Ii-l-ifi-I-i/ Stl Z

TriJl« i-l-i/j

Ч -АТГТ,, Z )

-2гт::-

еч

Таким образом, вне зависимости от числа работающих трактов коды результатов измерения крутящего момента и периода оборота вала не изменяются.

Измерительный интервал Тц должен содержать целое число пар временных интервалов t , t . Это требование обеспечивается при кратности величин

Ь-1.ь „ .z.

2 2

Режим РЗ. Он формирует После окончания Тщ„ дополнительную временную задержку, необходимую для установления состояний триггеров 41 и 42 в случае отказа одного из трактов к

концу интервала Т

И«М

Задержка необходима потому, что отказ регистрируется реверсивным счетчиком 52 с запаздыванием, определяемым разностью коДО в

N

,е

VI

- N

Я , U ся

или N 5Т, исд - N.

Режим РЗ начинается с увеличения кода счетчика 50 до значения N 5 2 . В результате на третьем выходе дешифратора 56 образуется разрешающий потенциал, поступающий через элемент ИЛИ 37 на третий вход элемента И 29. Одновременно на вход от элемента НЕ

47 подается запреиарстций потенциал. В течение режима РЗ на третий сигнальный вход схемы 61 управления по 1, ступает -т-

импульсов с выхода элемента ИЛИ 35. Величина

.ь.

выбира

o

ется из

U2 1, 2

условий

9 7 N

SI

- N

-Г-- 7

.

- N

51, нс«

е я

j

Л)

РЗ завершается после образования разрешающего потенциала на первом сигнальном в ходе схемы 61 управления и появления на третьем сигнальном входе ближайшего импульса с вьгхода элемента ИЛИ 35, увеличивающего код ближайшего импульса с выхода счетчика 50

N

При образовании кода

30

5

0

5

0

до значения

Режим 4.

Njj 3 на четвертом выходе дешифратора 56 возникает разрешающий потенциал, открывающий по второму входу элемент И 25.

Если выполнено одно из условий (3) или (4), на выходе элемента ИЛИ 34 присутствует разрешающий сигнал, и в результате на выходе элемента И 25 возникает разрешающ 1й потенциал, поступающий через второй командный выход блока 60 на второй командный вход ЭВМ 57. Этот сигнал несет информацию о факте отказа одного из измеритель- ньпс трактов. Положительным фронтом сигнала на выходе элемента И 25 триггер 44 устанавливается в единичное положение. Положительный фронт сигнала с единичного вьсхода триггера 44 запускает формирователь 9 импульсов, на время задержки

запрещаи на его выходе

у D

С- ( t -t ) устанавливается

ющий потенциал, закрывающий по третьему входу элемента И 27. В результате этого на первом командном выходе блока 60 сигнал переписи кодов N и N в ЭВМ 57 не образуется. В последнем цикле преобразования (при наступлении очередного режима Р4) сигнал переписи кодов в ЭВМ возннкает, поскольку с выхода формирователя 9 импульсов на третий вход элемента И 27 поступает разрешающий потенциал. Запуск формирователя 9 импульсов от триггера 44 в последующих циклах не происходит. Если ни одно из условий (3) или (4) не выполнено, то сигнал на выходе элемента И 25 не возникает,

триггер 4 не изменяет свое исходное (нулевое) состояние и на первом и втором командных выходах блока 60 имеется сигнал переписи кодов в ЭВМ и отсутствует сигнал откйэа.

Вычисление мощности выполняется в ЭВМ по следующему алгоритму.

Код N

«,1.

приводится к стандартному измерительному интервалу путем вычисления

нэ«

NM де t

„ м IjJ2u .

,Л1

N

М.5

.Йд.

NT

мзм

« k

TCM-N,

Исключается слагаемое кода, не несущее информации о величине угла упругой деформации,

N - N - № k i 4 JF I i MJfiJ м.т M,S «т к 21Г

Вычисляется отношение кодов 1 о, а

. м Nr

Z 2k Teg NI

ТГпТ; )

где G

МНР

- жескость вала.

Полученная величина пропорциональна произведению значений крутящего момента и скорости вращения, т.е. мощности, пepeдaвae 4oй вращающимся валом.

Формула изобретения

Измеритель мощности, содержащий упругий вал, по концам базового участ- ка которого установлены индукторы с

сопряженными по периметрическому зазору зубьями, два импульсных датчика, смещенные относительно друг друга в плоскости, перпендикулярной оси вала на заданный угол, шесть элементов И, три элемента ИЛИ, генератор импульсов два формирователя импульсов и два триггера, первые входы которых через соответствующие формирователи импульсов подключены к входам соответствующих импульсных датчиков, делитель частоты, подключенный входом к первому выходу генератора импульсов, .. счетчик импульсов и реверсивный счетчик импульсов, суммирующий и вычитающий входы которого подключены к вы- первого и второго элементов ИЛИ соответственно, при этом выход первого элемента И соединен с бторым входом первого триггера, подключен ного первым выходом к первому входу второго элемента И, выход которого

0

5

30

подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, подключенного первым входом к первому выходу второго триггера, второй выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И, подключенного выходом к первому входу второго элемента ШШ, второй вход которого подключен к выходу пятого-эле- мента И, первый вход которого соединен с вторым выходом первого триггера, вторые входы второго и пятого элементов И, а также третьего и четвертого элементов И соединены между собой, отличающийся тем, что с целью повышения надежности, в него введен дешифратор, эле- 20 мент задержкр, три элемента НЕ, двенадцать элементов И, четыре формирователя импульсов, шесть элементов ИЛИ, четыре триггера, два счетчика импульсов и один реверсивный счетчик 25 импульсов, при этом первый выход первого триггера через элемент задержки и третий формирователь импульсов подключен к первому входу шестого элемента И, подключенного выходом к второму входу второго триггера, третий вход которого подключен к выходу седьмого элемента И, первый вход которого подключен к второму входу первого триггера, первый и второй выходы делителя частоты соединены с первыми входами восьмого и девятого элементов И соответственно, выходы которых подключены соответственно к- первому и второму входам третьего элемента ИЛИ, выход которого подклю- чек к входу первого счетчика импуль- сой, вычитающий вход второго реверсивного счетчика импульсов соединен с первыми входами второго триггера и десятого элемента И, подключенного выходом к первому входу четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу одиннадцатого элемента И, первый вход которого подключен к первому входу первого триггера и к су -1мирующему входу второго реверсивного счетчика импульсов, один выход которого подключен к входу третьего триггера, один выход которого подключен к третьим входам третьего и четвертого элементов И, а второй - к перовому входу пятого эле- мента ШШ, второй вход которого подключен к вторым входам седьмого ис

40

45

50

55

десятог о элементов И, п также к первому выходу четвертого триггера, .вход которого подключен к второму выходу второго реверсивного счетчика, а второй выход - к вторым входам шестого и одиннадцатого элементов И, к третьим входам второго и пятого элементов И и к первому входу двенадцатого элемента И, выход которого через первый элемент НЕ подключен к четвертым входам третьего и четвертого элементов И, выход пятого элемента ИЛИ подключен к второму входу восьмого элемента И, к первым входам триналцатого и четырнадцатого элементов И и через второй элемент НЕ к второму входу девятого элемента И и к первому входу пятнадцатого элемента И, выход которого подключен к первому входу шестого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к тринадцатого элемента И, подключенного вторым входом к выходу пятого триггера, вход которого подключен к вы- ходу четвертого элемента ИЛИ, к второму входу пятнадцатого элемента И и к первому входу шестнадцатого элемента И, второй вход которого подключен к второму входу четырнадцатого элемента И, выход которого через последовательную цепь из шестого триггера и четвертого формирователя импульсов подключен к третьему входу шестнадцатого элемента И, выход шестого элемента ИЛИ подключен к входу второго счетчика импульсов и к первым входам семнадцатого и восемнад

10

15

25

20

30

5

цатого тлемеитов И, вторые входы которых подключены к соотнетстнующим выходам второго счетчика импульсов, один выход первого реверсивного счет- чика подключен к первому входу пер- рого элемента И, второй вход которого подключен к второму входу двенадцатого элемента И, к входу пятого формирователя импульсов, к nepBbw входам седьмого и восьмого элементов ИЛИ и к первому выходу дешифратора, второй вход которого подключен к входу шестог о формирователя импульсов, к второму входу седьмого элемента ИЛИ и к третьим входам восьмого и девятого элементов И, третий выход дешифратора подключен к второму вхо- ду восьмого элемента ИЛИ и через третий элемент НЕ - к третьему входу семнадцатого элемента И, выход которого подключен к первому входу девятого элемента ИЛИ, выход которого через третий счетчик подключен к входу дешифратора, а второй вход - к выходу восемнадцатого элемента И, третий вход которого подключен к выходу восьмого элемента ИЛИ, четвертый выход дешифратора подключен к второму входу четырнадцатого элемента И, выход седьмого элемента ИЛИ подключен к четвертым входам второго и пятого элементов И, а также к пятым входам третьего и четвертого элементов И, вторые входы Которых подключены к первому входу генератора импульсов, второй выход которого подключен к вторым входам второго и пятого элементов И.

Изобретение относится к силоизмерительной технике и предназначено для измерения мощности, передаваемой вращающимся валом. Целью изобретения является повышение надежности. Цикл измерения мощности состоит из последовательной смены четырех режимов. На первом режиме обеспечивается необходимое фазирование сигналов двух триггеров относительно последовательности импульсов от двух формирователей. На втором режиме осуществляется формирование кода крутящего момента в реверсивном счетчике и кода периода оборотов вала в счетчике. При этом первый и второй режимы обеспечиваются с одинаковым результатом при выходе из строя одного из импульсных датчиков или соответствующего формирователя импульсов. На третьем режиме производится проверка измерителя на предмет работоспособности импульсных датчиков и формирователей импульсов. На четвертом режиме код крутящего момента и период оборотов вала, а также признак, характеризующий работоспособность импульсных датчиков и формирователей импульсов, передаются в ЭВМ, где производится расчет величины мощности, передаваемой валом, и формируется заключение о работоспособности элементов измерителя. 2 ил.

Cocтaвиteль А.Амаханов редактор и. Горная Техред л.Сердюкова

Заказ 7503/А7

Тирах 789

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор И.Муска

Подписное