Устройство для автоматической передачи по проводам на расстояние показаний метеорологических приборов Советский патент 1933 года по МПК G08C15/06 G08C19/02 

Известны уже устройства для автоматической передачи на расстояние по проводам показаний различных, например, метеорологических приборов, снабженные на приемной станции приводимым от часового механизма распределительным (диском, служащим для пуска устройства в ход в различные часы суток. Предлагаемое изобретение касается такого устройства и состоит в конструктивном его выполнении.

На чертеже фиг. 1 изображает схему устройства; фиг. 2-вид устройства сверху; фиг. 3-вид его спереди; фиг. 4-вид его сзади; фиг. 5, 6 и 7-отдельные детали устройства; фиг. 8-вид ленты с отпечатками переданных с гналов; фиг. 9 и 10-общий вид приспособлений для дешифрования ленты по фиг. 8; фиг. 11, 12 и 13-схемы отдельных метеорологических приборов; фиг. 14 и 15- схемы трех видоизмененных устройств.

На приемной станции Л/ (фиг. 1), служащей для регистрации и записи показаний метеорологических приборов А-К, сосредоточенных в ряде объединенных в группы пунктоб, обслуживаемых устройством и снабженных каждый одним общим для всех приборов данного пункта передатчиком М, имеется приспособление, при посредстве которого в определенные часы суток передатчики любой

(47®)

из групп или всех групп поочередно автоматически приводятся в действие. Это приспособление состоит из часового механизма, на оси которого установлен кулачный диск /, поворачивающийся на 360° в течение суток и управляющий через посредство двуплечего рычага 2 и кулачного диска 3 переключателем 4. Кулачный диск 3 и переключатель 4 также приводятся во вращение от часового механизма. Неподвижные контакты переключателя 4, расположенные по окружности, соединены проводами 5 с отдельными группами передатчиков ЛГ; когда устройство находится в состоянии ПОКОЙ, то с соответствующим из контактов переключателя 4 соединен лишь первый передатчик Ж данной группы, а второй отсоединен от провода 5 в контакте 6 первого передатчика. Аналогично третий передатчик отсоединен от линейного провода. 5i, второго передатчика и т. д. Кулачки на диске / часового механизма установлены так, что они поворачивают рычаг 2 и освобождают кулачный диск 5 первый, например,-в девять часов утра, второй-в час дня и третий- в шесть часов вечера. Для управления переключателем 4 кулачный диск 3 снабжен зубчатым колесом 7, число впадин и зубцов которого должно соответствовать числу контактов переключателя,

а длина каждого зуба и впадины, а равно и скорость вращения, должны быть рассчитаны так, чтобы время поворота колеса 7 на угол, соответствующий зубу (или впадине), т. е. время замыкания каждого из контактов было достаточным для передачи показаний всеми передатчиками данной группы. Последоват ельное присоединение передатчиков какойлибо группы к приемной станции будет описано ниже. Запись сигналов от передатчиков производится на ленте 8, приводимой в движение лентопротяжным механизмом 9-/7 и нормально заторможенной стопором 13 якоря 72 электромагнита J4, включенного в цепь источника 75 тока поспедовательно с контактным рычагом 16 переключателя 4. На другом конце якорь 72электромагнита 7 снабжен пишущим приспособлением 77. Один из полюсов источника 75 тока заземлен.

В каждом из передатчиков Ж (фиг.1-4) имеется передаточный диск 22 и пус овой электромагнит 18, якорь 19 которого снабжен собачками, управляющий пуском в ход кулачного диска 20 и скрепленного с ним коммутационного диска 27, служащего для соответствующих переключений цепи передатчика.

Передаточный диск 22 установлен на неподвижной полой оси 23 (фиг. 6) и снабжен зубцами, сцепляющимися с зубчатым колесом 24, сидящим на оси 25 часового механизма. Внутри диска 22 на неподвижной оси 23 укреплен диск 26 (фиг. 5), разделенный на несколько секторов, соответственно числу отдельных метеорологических измерительных приборов -/С; каждый из секторов отделен от другого расположенными на периферии диска 26 кулачками 27и имеет стрелку, например «, перемещаемую вдоль щкалы подвижной частью соответствующего из указанных приборов. Длина стрелок а-к такова, что они несколько выступают за пределы диска 26. На передаточном диске 22 укреплен ключ 28, пружинный контакт которого взаимодействует при вращении диска 22 с кулачками 27 и выступающими концами стрелок; неподвижный контакт ключа соединен через щетку, скользящую по металлическому кольцу 29, с землей, а подвижный-присоединен через щетку

второго кольца 30 и через контакты 57 и 32 коммутационного диска 27 к ;1инейному проводу 5 (фиг. 1 и 7).

Передаточный диск 22, если передатчик не работает, заторможен верхним, концом двуплечего рычага 53, управля. емого сидящим на оси диска 20 кула ком 55. Нижний конец этого рычага связан тягой 36 с валиком 37, расположенным внутри полой оси 25 и предназначенным при приведении передатчика в действие, во-первых, зажимать диском 38 стрелки а-к во избежание перемещения их скользящим по их концам пружинным контактом ключа 28, и, во-вторых, приводить рычагом 47 сидящую на оси 40 приводного двигателя сцепную муфту с храповичными колесами в сцепление с главной осью 42 часового механизма через посредство зубчатых колес 43, с целью периодического автоматического завода пружин часового механизма, помещенных внутри зубчатых колес 44, 45 и 46.

Для этой цели валик имеет навинтованную часть, расположенную в гайке 39 и при повороте его рычагом 55 перемещается в осевом направлении. Колесо 43k свободно сидит на оси 40 и связано собачкой /5 с колесом 57, которое жестко скреплено с осью 42 и снабжено стопорной собачкой 52, удерживающей ось 42 от вращения под действием пружин в обратном направлении после расцепления муфты 41 с колесом 43. Зубчатые колеса 44, 45 и 46, как обычно, сидят на оси 42 свободно и связаны с нею лищь помещенными в них пружинами.

Приводной двигатель может быть . выполнен, например, в виде груза, вращающего ось 40 при своем опускании через ряд зубчатых колес. Для автоматического подъема груза в устройстве предлагается использовать ветряный двигатель. Для этой цели на ось-/6 надето зубчатое колесо 49, сцепленное с червяком 50, сидящим на валу ветряного двигателя.

Каждое из зубчатых колес 44, 45, 46 или, что точнее, помещенные в них пружины служат для вращения независимо друг от друга различных частей передатчика. Так, зубчатое колесо 46 через посредство зубчатого |крлеса 55 и оси 25 приводит в движение передаточный

диск 22, зубчатое колесо 44 через поредство зубчатого колеса 54 и оси 55 ииводит во вращение кулачный диск 20 коммутационный диск 2/, и, наконец, убчатое колесо 45 через посредство убчатого колеса 56 и оси 57 приводит во вращение кулачный диск 5,- взаимодействующий с якорем 7Р электромагнита 18 (фиг. 1-3), поворотно установленным на оси 65.

Для регулирования скорости вращения диска 22 на оси 25 укреплено колесо 59, сцепленное с колесом какогофибо регулирующего устройства, например, герметической масляной ванны и т. п. Скорости вращения дисков 22 во всех передатчиках всех групп должны быть одинаковыми.

Регулирова ние скорости вращения диска 58 осуществляется при помощи маятника 60, взаимодействующего с храповым колесом 64, сидящим на оси б/, сцепленной с осью 57 зубчатой переда Х О

чей 62, 63.

Когда передатчик не работает, ось 57 диска 5В заторможена щтифтом 6(5, укрепленным на кулачном диске 20 и упирающимся в маятник 60. Этог же штифт служит для сообщения маятнику 60 первого импульса движения при срабатывании пускового электромагнита, освобождающего тем самым собачкой 67 якоря 19 диск 20.

Пусковые электромагниты всех передатчиков с одной стороны заземлены, а с другой стороны соединены через контакты 68 и 69 соответствующих дисков 22 и через контакты 32 и 31 соответствующих коммутационных дисков 27-с линейным проводом 5, 5i и т. д.

Действие устройства происходит следующим образом. При повороте одним из кулачков диска 7 на приемной станции рычага 2 освобождается кулачный диск 3 и приходит во вращение вместе с зубчатым колесом 7. Вращение колеса 7 будет продолжаться до тех пор, пока оно не повернется на 360° и диск 3 не остановится благодаря упору в ры. наг 2, к тому моменту установившийся в исходное положение.

После поворота колеса 7 на угол, соответствующий впадине (фиг. 1), собачка 70 рычага 77 начнет подниматься На зуб колеса 7 и, благодаря этому.

освободит храповик переключателя от упора в собачку 72. Под действием часового механизма храповик повернется до упора другим своим зубом в собачку 75 и, тем самым, установит рычаг 16 переключателя 4 на первый контакт, соединенный с первой группой передатчиков Ж. По истечении некоторого промежутка времени, который, как указывалось в начале, должен быть вполне определенным, под собачку 70 подойдет впадина колеса 7, и рычаг 77, под действием пружины, повернется в положение, изображенное на чертеже; собачка 73 при этом освободит храповик и он повернется вновь до упора следующего по порядку зуба в собачку 72. Контактный рычаг 16 переключателя соответственно этому переместится на второй контакт и т. д.

При замыкании рычагом 16 первого контакта в цепь источника тока будут включены электромагнит 14 на приемной станции и электромагнит 18-в первом передатчике данной группы: источник 75 тока, электромагнит 14, рычаг 16, провод 5, контакты 57 и 52, контакты б,5Р, электромагнит 18, земля, ист/зчнйк 75 тока.

Электромагнит 14 притянет свой якорь и освободит ленту 8 от стопора 75. Электромагнит 18 в первом передатчике Ж, притянув свой якорь, освободит собачкой 67 кулачок 74 диска 20, и этот последний быстро повернется на 90° до упора второго кулачка 75 во -вторую собачку 76 якоря; тем Самым будет приведен в действие маятник 60, а с ним вместе и часовой механизм, вращающий ось 57 диска 58 и, кроме того, в контактах 57 и 52 будет разомкнута цепь электромагнита 76, так как пальцы 57i и 52i металлического коммутационного диска 27 повернутся вместе с диском на 90°. Однако, сразу же вслед за размыканием цепи электромагнита 75, якорь 7Р освободит кулачок 75 от собачки 76 и 20 вновь повернется на 90 до упора кулачка 75 в собачку 67. При этом контактные пальцы 77 и 78 коммутационного диска 27 придут в соприкосновение с контактами 6 и 57, вследствие чего в линейный провод 5 приемной станции будет включен провод 5ь соединяющий контакт б первого передатчика с контактами 31 и 32 коммутационного диска второго передатчика и электромагнит 18 этого последнего будет включен в цепь источника 15 тока приемной станции.

Поскольку схема включения всех передатчиков и их действие в пределах, 9 писанных выше д{1я первого передатчика, вполне идентичны, вслед за первым передатчиком придут в такое же положение все передатчики данной группы.

в дальнейшем отдельные передатчики будут приводиться в действие кулачными дисками 5, которые во всех передатчиках, начиная с момента пуска в ход маятников 60, были приведены во вращение от соответствующих часовых механизмов.

Передачи от этих часовых механизмов к дискам 58 и скорости вращения этих последних во всех передатчиках различны и подбираются так, чтобы время, в течение которого они поворачиваются на 360, у каждого последующего передатчика было меньше, чем у предыдущего, настолько, чтобы при таком повороте какого-либо из дисков успели сработ1ть и прийти в исходное положение все последующие передатчики. Таким образом, время поворота у первого передатчика в группе будет наибольшим, а последнего-наименьшим. Вследствие этого, при наличии в группе, например, десяти передатчиков в последнем из них диск 55 поворачивается на 350, например, в течение одной секунды и, упираясь своим кулачком в якорь /Риопуэкая его на некоторый момент вниз, освобождает кулачок 75 от упора в собачку 67, Диск 20 аналогично тому, как это было описано выше, поворачивается сперва на 90, а затем, после возвращения якоря 19 пружиной в исходное положение, еще на 90 до упора кулачка 74 в собачку 67, т. е. в исходное положение.

При этом механизм, вращающий .диск УВ, будет заторможен штифтом 66, а контакты 5/и 52 вновь замкнуты пальцами 5/1 и 52i коммутационного диска 21. Однако, электромагнит 18 вновь приведен в действие не будет, так как при окончании поворота диска 20 сидящий .на его оси 55 кулак 55 повернет рычаг 55 1И его верхний конец выйдет из паза 34

передаточного диска 22; передаточный диск под действием часового механизма повернется и разомкнет контакты 68 н69.

Одновременно поворот рычага 55 вызовет перемещение валика 57 вдоль его оси и, наряду с торможением всех стрелок а-н диском 55, валик 57 сцепит муфтой 4/ ось 40 приводного двигателя с осью 42 часового механизма, с цалью завода пружин последнего.

Диск 22, не удерживаемый более рычагом 55, будет продолжать вращецяе, вследствие чего пружинный контакт ключа 28 будет скользить по периферии диска 26, замыкая цепь электромагнита 74 приемной станции при набегании на выступающие концы стрелок а-к и на кулачки 27: источник J5 тока, электромагнит J4, рычаг 75, провод 5 линии, контакты 31 л 6 первого передатчика М, провод 5i линии первым и вторым передатчиком, контакты 31 к 6 всех остальных восьми передатчиков и соответствующие провода, их соединяющие, контакты 31 и 52 десятого передатчика, контактное кольцо 30 диска 22, щетка пальца 30, ключ 28, щэтка контактного кольца 29 диска 22, кольцо 29, згмля, источник /5 тока. Электромагнит/ будег периодически притягивать свой якорь, и пишущее приспособление 17 прочертит на перемещающейся ланте 8 ряд коротких и длинных линий. Расстояние между длинными линиями на ленте 5, соответствующими разделяющим шкалы отдельных приборов кулачкам 27, будет одинаково, расположение же между двумя соседними длинными линиями коротких, соответствующих стрелкам, будет для каждого интервала различно в зависимости от того, Б каком месте шкалы в момент передачи сигнала помещалась стрелка данного прибора (фиг. 8).

Повернувшись на 360 диск 22 десятого передатчика встретит на своем пути верхний конец рычага 55, возвративше.Ося в исходное положение, и вновь затормозится до следующего срабатывания его электромагнита 18 при следующем .очередномзамыкании цепи данной группы передатчиков переключателем 4 в назначенное время.

К моменту окончания посылки сигналов десятым передатчиком диск 58 девятого передатчика закончит поворот

«а 350 и, отсоециниз своим коммутационным диском 2/ коктакг 6 и соответствующий провод десятого паредатчика от своего контакта 5/, аридгт в действие точно так же, как и десятый передатчик. Затем придет-в действие восьмой, седьмой и, наконец, первый передатчик. После отсоединения линии 5i второго передатчика от контакта 31 первого передатчика и после передачи сигналов этим последним переключатель 4 переключит 6 на контакт второй группы передатчиков и т. д.

Из описания видно, что число передатчиков в каждой группе может быть, вообще говоря, любым.

Время передачи сигналов каждым из .дисков 22, а, следовательно, и продолжительность его вращения с момента освобождения до момента торможения .должно быть на велико. В течение этого промежутка времени лента 8 на приемной станции должна прохрдигь путь, равный длине окружности диска 26, по периферии которого скользит ключ 28. Благодаря этому, имен на приемной станции шаблон (фиг. 9), представляющий собой развернутую цилиндрическую поверхность диска 26, н шкалу (фиг. 10), на которой деления соответствуют делениям шкал на этом диске, можно сразу же по приеме сигналов дешифровать , укладывая друг над другом шаблон, шкалу и отрезок ленты данного передатчика (фиг. 8).

Например, на отрезке ленты, изображенном на фиг. 8, прочерчены следующие сигналы: номер передатчика-, температура воздуха-0°, давление воздуха-70, влажность-О, сипа ветра-10, направление ветра-северное, теплота солнца-О, количество дождя-20, количество града-15, количество снега-0.

Шкала (фиг. 10) может быть нанесена на эластичной пластинке, например, резиновой, с тем, чтобы дешифрование сигналов можно было производить и и в том случае, если длина отрезка ленты не будэт точно соответствовать длине шаблона, т.е.лента вэ время передачи будет протянута, быстрее или медленнее, чем это необходимо.

Автор указывает, что, соотвгтсгвеннэ изменяя длину шчалы и накладызая ее на лгдгу, мо«но производить измерения с достаточной степенью точности.

примерные формы выполнения отдельных измерительных приборов указаны на фиг. 11-13.

Прибор для измерения давления воздуха выполнен в виде пустотного упругого баллона, снабженного стержнем, перемещающим стрелку при изменении давления окружающего баллон воздуха (фиг. 11) вдоль шкалы. Прибор для определения направления ветра (фиг. 12 и 13) состоит из оси, соединенной с осью флюгеоа и снабженной диском со штифтом 80. Шгифт 80 ходит при повороте флюгера в прорези конца стрелки, другой конец которой при этом перемещается по шкале (фиг. 12).

В видоизмененном устройстве (фиг. 14) подготовка передатчиков М к действию и пуск в них часовых механизмов, вращающих диски 55, производится не поочередно каждым предыдущим передатчиком последующего, а, с целью ускорения процесса передачи, одновременно во всех передатчиках. Дпя этого в каждом из передатчиков М устанавливаются коротковолновые приемники 81 с рамочными антеннами 82, служащ 1е для управления через усилители или через реле замыканием цепи пусковых электромагнитов 18. Радиосигналы посылаются коротковолновым передатчиком, установленным на приемной станции N и приводимым в действие автоматически в соответствующие часы суток диском 7 при посредстве переключателя 4. Приемник может быть установлен, например, на радиовещательной станции с целью использования для короткозолновой передачи в эти часы ее антенны. Упо мянутый выше переключатель 4i, помимо переключения антенны 83, служит для растормаживания лентопротяжного механизма и одновременно для включения в линию 5 приемного поляризоаан,ного электромагнита 14i, служащего Д1я печатания сигналов - показаний метеорологических приборов. Вследствие кратковременности посылки этих сигналов для передачи можно использовать телеграфную линию, временно отключаемую выключателем 4i от соответствующих телеграфных аппаратов 84. Все передать чики М в видоизмененном устройстве

включаются после срабатывания в них пусковых электромагнитов в провод 5 поспедсвательно не через контакты ксм«утационного лиска, а через спаренные контакты 68, 68 v 69, 69i передаточного диска 22 и через контакты переключателя 85, механически связанного с рычагом 33.

Действие устройства происходит следуюшим образом: при включении на приемной станции Л/ коротковолнового передатчика к антенне 83, растормЕживается лентопротяжный механизм, и в линию 5 вместо телеграфного аппарата 84 включается поляризованный электромагнит . Одновременно срабатывают электромагниты 18 всех передатчиков М, и их диски 58 начинают вращаться. В каждом из передатчиков при срабатывании электрсмагнита /5, а затем при отпускании им якоря 19, кулачковый диск 20 поворачивается на 180° и отводит сидящим с ним на одной оси кулечком J5j рычаг 33 так, что верхний его конец Еыходит из углубления 34, а нижний конец 87 упирается в обод передаточного диска 22. Диск 22, освободившись от. упора в верхний конец рычага 33, начинает вращаться, однако почти сразу же вновь останавливается, упираясь в нижний конец 57 рыча га 55 своим выступом 86. В таком положении диски 22 всех передатчиков будут находиться впредь до поворота соответствующего кулачкового диска 20 в исходное положение и установки при этом в исходное положение под действием пружины рычага 33.

Так как при повороте рычагов 33 связанный с ними переключатель 85 Замкнет контакт 88, а при повороте диска 22 его контактный мостик 89 перейдет с контактов 68, 69 на контакты 68, 69i, то после описанного выше срабатывания всех передатчиков М, к электромагниту приемника .ерез провод J, через выключатели 85 и контакты 68i, 69i всех передатчиков будет присоединен кнюч 28 последнего передатчика If данной группы.

Последний передатчик, вследствие того, что поворот диска на 360 происходит у него весьма быстро, сразу же произведет посылку сигналов и отключит себя от линии, соединяющей его с предыдущим передатчиком. К этому моменту у этого передатчика диск 5 закончит поворот на 360° и освободит передаточный диск 22 и-л. д.

В остальном действие устройства не отличается от действия устройства, изображенного на фиг. 1.

На фиг. 15 чертежа изображена схема устройства, в котором как приведение в действие отдельных отправительных станций Ж, так и передача ими сигналов на приемную станцию N происходит по радио. Для этой цели приемники 90 отправительных станций М, управляющие включением пусковых поляризованных электромагнитов fSi, настраиваются на различную длину волны, а на приемной станции N устанавливается вариометр 92, соединенный с антенной 97, по контактам /, 2, 3 и т. д. которого может перемещаться контактный рычаг Д управляемый от кулачкового диска /, вращаемого часовым механизмом. Вариометр 52 служит для настройки колебательного контура приемной станции на различные длины волн, соответствующие длинам волн, на которые настроены отдельные отправительные станции с целью поочередного пуска их в ход при перемещении контактного рычага 93 по контактам вариометра.

Приведение в действие снабженных антеннами 95 радиопередатчиков 94 на отправительной станции производится путем включения их в цепь источника питания выключателем 96, контакты которого замыкаются при набегании на них конца заторможенной стрелки диска 22, приводимого во вращение от часового механизма.

Отправительная станция, аналогичная упомянутой при описании устройства по фиг. 15, может быть применена для передачи сигналов по проводам.

Благодаря току, что все вьщеперечисленные устройства дают возможность получать данные от весьма значительного числа метеорологических измерительных приборов, расположенных на больщих друг от друга расстояниях, в течение незначительных промежутков времени, составленные по этим данным синоптические карты будут соответствовать действительному состоянию погоды гораздо в большей степени, чем это имеет место при обычных способах передачи.

Предмет изобретения.

1. Устройство для автоматической передачи на расстояние по проводам показаний метеорологических приборов с применением приводимого во вращение часовым механизмом на приемной станции распределительного диска для пуска в ход устройства в определенные часы суток, отличающееся применением на станции отправления вращаемого зубчатым колесом 24 передаточного диска 22, снабженного ключом 28, замыкаемым расположенными на охватываемом диском 22 диске 26 равномерно расположенными по его периферии кулачками и передвижными в определенных интерзалах стрелками а, Ь, с, d...k, управляемыми подвижными частями метеороло,гических приборов.

2.В устройстве по п. 1 применение кулачного диска 3, вращающегося при спуске кулачным диском / рычага 2 и управляющего пуском в ход переключателя 4, служащего для периодического соединения приемной станции с различными передающими станциями.

3.В устройстве по п.п. 1 и 2 применение на приемной станции электромагнита 14, служащего для осзобождения ленты 8 для записи на ней пишущим приспособлением сигналов, получаемых с передающей станции.

4.В устройстве по п.п. 1-3 применение включенного в передающую цепь электромагнита 18, управляющего пуском в ход кулачного диска 20 и коммутационного диска 27 с контактами 5/i, 321, 77, 78, служащими для соответствующих переключений в передающей цепи.

5.Видоизменение устройства по п.п. 1-4, отличающееся тем, что электромагнит 14 приемной станции заменен поляризованным электромагнитом 14i и для пуска в ход диска 55 передающей станции применена коротковолновая передача, включаемая коммутатором 4 при по:редствг кулачка распределительного диска 7, причем воспринимаемые антенной 82 передаточной станции колебания служат после их усиления для возбуждения электромагнита.

6.Видоизменение устройства по п. 5, отличающееся тем, что ось распределительного диска 7 снабжена плечом 93, ходящим по контактам 7, 2, 3 включающим витки катушки вариометра 92, с целью настройки колебательного контура приемной станции на различные дпины волн для управления пуском в ход различных отправительных станций. в авторскому свидетельству М. К. Цш U ( ( ° )1 Л, v Сенькина № 32963 СП Сч. I С-Р:bi .:: T:y;K e|S.|-J|i jrli hh Kk i Щ L bL p :y LI r

Фиг.2.

/tf да

:ijlibJ -Q i f