Устройство для передачи на расстояние показаний из мерительных приборов Советский патент 1933 года по МПК G08C19/12 

Известны уже устройства для передачи на расстояние показаний измерительных приборов, снабженные на передающей станции генератором электрических импульсов, частота которых меняется в зависимости от изменения какой-либо измеряемой на расстоянии электрической величины, а на приемной станции каким-либо механизмом, питаемым этими импульсами, например, синхронным двигателем. Число оборотов этого механизма обычно бывает пропорционально частоте импульсов, и он может быть использован для синхронизации скорости вращения более мощного электродвигателя постоянного тока, изменение силы тока в якоре которого при этом будет пропорционально измеряемой на расстоянии электрической величине. Согласно предлагаемому изобретению, в подобном устройстве, с целью синхронизации скорости вращения обоих двигателей, применено контактное приспособление, меняющее при каждом на456.

рущении синхронности их вращения электрическое сопротивление в цепи сетки электронной лампы, в анодную цепь которой включен якорь управляемого двигателя.

На чертеже изображена схема устройства.

В качестве генератора электрических импульсов в предлагаемом устройстве может быть применен любой электрический счетчик, на подвижную систему которого, состоящую из вала 2 и якоря 7, насажен коммутатор , служащий для размыкания и замыкания цепи б, питаемых от источника тока 5, обмоток 7 и 8 статора синхронизирующего колеса 9 Лакура с зубьями 10, находящегося на приемной станции. Так как скорость вращения счетчика пропорциональна мощности, то частота замыканий цепи 6 тоже будет ей пропорциональна, а следовательно, будет ей пропорциональна и скорость вращения колеса Лакура.

На валу //, вращающемся вместе с колесом 9, установлено контактное кольцо 15, снабженное латунным держателем 16 со впаянным на конце его стержнем /7, один конец которого служит для упора в щеку 29 из изоляционного материала, а другой-для электрического контакта кольца 15 с жидкостью большого сопротивления порядка нескольких мегомов, залитой вкапсуль 18. Капсуль 18 имеет металлическое дно, электрически соединенное с контактным кольцом 2( через держатель/Р, и стенки, выполненные из изолирующегоматериала, например, из кости.

Таким образом, между контактными кольцами /5 и 20 электрическое сопротивление может меняться от нуля (шпилька 77 касается дна капсуля 18) и до нескольких десятков мегомов (когда между шпилькой и дном имеется слой жидкости толщиной в 0,1-0,2 мм. , На валу 24 кроме кольца 20 сидит якорь двигателя постоянного тока, помещенный в поле постоянного магнита 26 вращающий момент, а следовательно, и скорость вращения якоря будут строго пропорциональны силе тока, обтекающего его обмотку 25. Питание обмотки 25 происходит через щетки 22 и 23 от анодной цепи электронной лампы. Анодный ток лампы управляется сеткой С, потенциал которой меняется при изменении сопротивления между щеткой 14, скользящей по кольцу 15, и щеткой 21, скользящей по кольцу 20; когда стержень 17 касается дна капсуля (сопротивление между щетками 14 и 21 равно нулю), то потенциал точки 36 сделается равным потенциалу точки 37, а последний имеет отрицательное смещение относительно катода, благодаря тому, что в цепи накала включено омическое смещающее сопротивление 33. Когда щпилька 77 совсем выйдет из жидкости (сопротивление между щетками 74 и 21 равно бесконечности), то потенциал точки 36, а следовательно, и сетки будет равен потенциалу точки 38 (полюс катода лампы), так как точка 36 соединена с точкой 38 мегомом 32. Сопротивление 5/ и емкость 34 служат для создания инерции изменения потенциала сетки при резких движениях шпильки в жидкости.

В схему предлагаемого устройства может быть введен еще один каскад усиления действия, производимого изменением сопротивления между шпилькой и дном капсуля.

При работе системы оба вала 7/ и 24 вращаются в одном направлении совершенно самостоятельно и синхронно. В случае отСтав.ания или опережения одним из валов другого изменится расстояние шпильки 77 от дна капсуля J8, а следовательно, изменится и сопротивление между щетками 14 и 27; это вызовет изменение потенциала сетки лампы, а анодный ток своим изменением подгонит или затормозит вал 24, то-есть опять восстановит синхронизм. Последнее можно наблюдать и при пуске устройства.

Пусть, для примера, на предлагаемой станции коммутатор 3 начал вращаться с некоторой скоростью, посылая в цепь 6 ряд импульсов с некоторой частотой- функцией измеряемой величины. Эти импульсы приведут на приемной станции в синхронное вращение вал 77 в направлении, показанном стрелкой. Шпилька вся выйдет из капсуля и упрется в изолированную щеку 29 подвижной системы двигателя постоянного тока. Это вызовет уменьшение отрицательного потенциала сетки, а следовательно, увеличение силы анодного тока, проходящего через обмотку 25. На валу - возникнет вращающий момент, причем направление его будет соответствовать направлению момента на валу 77. После некоторых колебаний в ту и другую сторону обе системы пойдут синхронно и каждой скорости их, зависящей от частоты импульсов, будет соответствовать некоторая определенная сила тока в якоре электродвигателя постоянного тока. Этот ток и является мерилом передаваемой величины (в данном случае мощности переменного тока).

По миллиамперметру5Р, включенному в анодную цепь лампы последовательно с якорем можно вести наблюдения.

Таким образом, в предлагаемом устройстве изменения электрической его схемы, например, приемника, будут тотчас же скомпенсированы изменением жидкого сопротивления. Постоянные линии nepei дачи не могут влиять на точность показаний устройства, ибо не могут исказить частоты.

Суммирование нескольких показаний осуществимо на стороне постоянного тока. Автор отмечает, что отсутствие сил трения между подвижной системой // и подвижной системой 24 также способствует увеличению точности показаний. Отсутствие нагрузки на синхронный двигатель позволяет использовать предлагаемое устройство для самых .различных типов синхронных механизмов.

Предмет изобретения.

1. Устройство для передачи на расстояние показаний измерительных приборов с применением на передающей станции генератора электрических импульсов, частота которых меняется в зависимости от изменений какой-либо измеряемой на расстоянии электрической величины, а на приемной-какого-либо питаемого этими импульсами механизма, число оборотов которого пропорционально их частоте, и который используется

для синхронизации скорости вращейия электродвигателя постоянного тока, изменение силы тока в якоре которого пропорционально изменяемой на расстоянии электрической величине, отличаю щееся тем, что, с целью синхронизации скорости вращения обоих двигателей, применено контактное приспособление, укрепленное на концах расположенных на одной линии осей их, меняющее при каждом нарушении синхронности их вращения электрическое сопротивление в цепи сетки электронной лампы, в анодную цепь которой включен якорь управляемого двигателя.

2. В ycfpoйcтвe по п. 1 применение контактного приспособления в виде заполненного жидкостью большого удельного сопротивления, например, вазелиновым маслом с обезжиренной сажей, капсуля и погруженного в жидкость стержня /7, укрепленных помощью держателя 19 и, соответственно, 16 на осях вращающихся механизмов синхронного двигателя 9 и двигателя постоянного I тока. - r© у Ш V/ ,-