Самописец уровня для регистрации аналоговых сигналов Советский патент 1992 года по МПК G01D9/00 

СО

С

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к средствам измерительной регистрирующей аппаратуры. Цель изобретения - повышение точности и быстродействия, достигается тем что самописец уровня, содержащий измерительное устройство 1, регистрирующее устройство 2 в виде пишущего узла 4 и механизма 5 его подвода к бумаге 6 и узел 3 перемещения бумажного носителя, снабжен блоком 7 дискретизации, переключателем 8 режима, схемой 9 определения экстремума регистрируемого сигнала, схемой 10 сравнения, ключевой схемой 11 для управления механизмом подвода пишущего узла 4 регистрируемого сигнала и блоком 12 задание уровня. 1 ил.

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно, к средствам измерительной регистрирующей техники, и предназначено для регистрации аналоговых сигналов на бумажном носителе.

Известен самописец уровня типа 02013 фирмы Robotron, ГДР, предназначенный для регистрации диаграмм изменения уровня аналогового сигнала от времени, преимущественно для регистрации механических колебаний. Самописец уровня состоит из измерительного устройства, регистрирующего устройства в виде пишущего узла и механизма его подвода к бумаге и устройства перемещения бумажного носителя относительно пишущего узла. Для многократной записи диаграмм на одном и том же участке бумажного носителя с последующим анализом записанных диаграмм в пишущем узле используют фламастеры (или сменные чернильные перья) с различным цветом. Однако диаграммы с цветными линиями,

отличными от черного цвета (зеленые, красные, синие и т.д.) нельзя размножать, ксерокопировать, т.к. они на ксерокопиях не проявляются, что затрудняет использование этих диаграмм в делопроизводстве. Перед ксерокопированием эти диаграммы обводятся черными чернилами с обозначением каждой линии (треугольником, крестиком и т.д.), т.е. применяется малопроизводительная ручная обработка диаграмм. В этом самописце может быть применена запись диаграмм сапфировой иглой на вощеной (покрытой воском) бумаге с получением тонкой темной линии.

При применении многократной записи диаграмм на одном и том же участке бумаги, записанные линии при их пересечении трудно проследить и определить какая линия соответствует тому или иному сигналу, т.е. исключается возможность разделения диаграмм при их анализе, а тем самым и возможность работы в режиме повторения.

VI

О О СО

ю ю

Известен самописец уровня, модель 2307 фирмы Брюль и Кьер (Дания), предназначенный для графической регистрации сигналов во временной и частотной областях. Самописец уровня содержит измери- тельное устройство, регистрирующее устройство в виде пишущего узла и механизма его подвода к бумаге и устройство перемещения бумажного носителя. Для регистрации нескольких аналоговых сигналов на одной диаграмме, т.е. на одном участке бумажного носителя, в пишущем узле самописца используют волокнистые и обычные сменные перья с чернилами различного цвета. Однако замена цвета чернил в пишущем узле самописца при повторной регистрации, когда сигналы с нескольких датчиков необходимо записывать на одном участке бумажного носителя, также не позволяет документировать полученные диаграммы путем ксерокопирования из-за невозможности последующего разделения и требует малопроизводительной ручной обработки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является автоматический потенциометр КСП4. предназначенный для измерения и регистрации аналоговых сигналов. Потенциометр содержит измерительное устройство, регистрирующее устройство в виде пишущего узла и механизма его подвода к бумаге и устройство перемещения бумажного носителя. Для работы в режиме повторения, т.е. регистрации нескольких сигналов на одном участке бумажного носителя в данном приборе используется многоточечная запись, т.е. запись циклично отпечатываемыми точками и стоящими рядом цифрами, указывающими номера регистрируемых сигналов, количество которых не превышает двенадцати. Регистрирующее устройство многоточечного потенциометра КСП4 состоит из печатающего барабана с нанесенными на его поверхности точками с цифрами и обоймы со смазывающими секторами, закрепленными на каретке.

Наименьший цикл печатания точек многоточечного потенциометра КСП4, т.е. время между следующими один за другим отпечатками, равен 4 с. Вследствии этого, при регистрации быстроизменяющихся аналоговых сигналов, например, сигналов от пьезоэлектрических датчиков ускорения при записи частотных характеристик изделий, значительная часть информации теряется. Это происходит из-за того, что время прохождения изделием резонанса при вибрационных испытаниях составляет десятые и даже сотые доли секунды. Поэтому при регистрации таких сигналов потенциометром КСП4 информация о резонансах изде лия существенно искажается или теряется полностью из-за сравнительно большой величины цикла печатания точек на бумажном

носителе. Поэтому данный прибор из-за своего малого быстродействия не позволяет проводить точную регистрацию АЧХ изделий при вибрационных испытаниях.

Целью данного изобретения является

0 повышение точности и быстродействия.

Указанная цель достигается тем. что в самописец уровня, содержащей измерительное устройство, регистрирующее устройство в виде пишущего узла и механизма

5 его подвода к бумаге и узел перемещения бумажного носителя, введены блок дискретизации, переключатель режима, схема сравнения и схема определения экстремума, ключевая схема для управления меха0 низмом подвода пишущего узла и блок задания уровня регистрируемого сигнала, вход которого соединен с переключателем режима, а выход с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с

5 выходом схемы определения экстремума, вход которой соединен с входом самописца уровня, разрешающий вход ключевой схемы соединен с выходом блока дискретизации, а запрещающй вход - с выходом схемы срав0 нения.

На чертеже схематично изображена блок-схема предлагаемого самописца уровня.

Самописец уровня содержит измери5 тельное устройство 1, регистрирующее устройство 2 и узел 3 перемещения бумажного носителя, выполненные в едином корпусе базового самописца {например, самописца типа 02013 фирмы Robotron). Регистриру0 ющее устройство 2 самописца содержит пишущий узел 4 и механизм 5 его подвода к бумаге 6. Самописец также содержит блок 7 дискретизации, переключатель 8 режима, схему 9 определения экстремума регистри5 руемого сигнала, схему 1C сравнения, ключевую схему 11 для управления механизмом подвода пишущего узла 4 регистрируемого сигнала и блок 12 задания уровня. Вход блока 12 задания уровня соединен с переклю0 чателем 8 режима, а выход - с первым входом схемы 10 сравнения, второй вход которой соединен с выходом схемы 9 определения экстремума, вход которой соединен с входом самописца уровня,

5 разрешающий вход ключевой схемы 11 соединен с выходом блока 7 дискретизации, а запрещающий вход - с выходом схемы 10 сравнения.

Самописец уровня работает следующим образом. В зависимости от номера записываемого сигнала переключатель 8 режима устанавливается в соответствующее положение. В зависимости от положения переключателя 8 режима блок 1 дискретизации вырабатывает определенный времен- но-импульсный сигнал, соответствующий определенному типу линии, записываемой на бумажном носителе (например, пунктирной для первого сигнала, штрих-пунктирной для второго сигнала, штрих-пунктирной с другой длиной штрихов и пробелов для третьего сигнала и т.д.). При отсутствии сигнала на запрещающем входе ключевой схемы 11 этот импульсный сигнал поступает на вход механизма 5 подвода пишущего узла 4 к бумаге, при этом пишущий узел 4 регистрирующего устройства самолисца записывает на бумаге 6 регистрируемый сигнал типом линии, определенном переключателем 8 вида режима. Сигнал на запрещаю- щем входе ключевой схемы 11 появляется в том случае, если сигнал на первом входе схемы 10 сравнения, поступающий со схемы 9 определения экстремума регистрируемого сигнала и соответствующий значению второй производной этого сигнала, превышает сигнал на втором входе схемы 10 сравнения, поступающий с блока 12 задания уровня и соответствующий положению переключателя 8 вида режима. При этом сиг-

нал на выходе ключевой схемы 11 и входе механизма 5 подвода пишущего узла -4 отсутствует, и пишущий узел 4 регистрирующего устройства записывает на бумаге б регистрируемый сигнал сплошной линией, изображая его экстремальные значения без пропусков.

Формула изобретения Самописец уровня для регистрации аналоговых сигналов, содержащий измерительное устройство, связанное с ним регистрирующее устроойство в виде пишущего узла и механизма его подвода к бумаге и узел перемещения бумажного носителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены блок дискретизации, переключатель режима, схема сравнения и схема определения экстремума, ключевая схема для управления механизмом подвода пишущего узла и блок задания уровня регистрируемого сигнала, вход которого соединен с переключателем режима, а выход - с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом схемы определения экстремума, вход которой соединен с входом самописца уровня, разрешающий вход ключевой схемы соединен с выходом блока дискретизации, а запрещающий вход - с выходом схемы сравнения.