Измерительно-вычислительное устройство для определения параметров быстропеременных и пульсирующих потоков жидкостей Советский патент 1974 года по МПК G06F17/00 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНО-ВЬШСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ БЫСТРОПЕРЕМЕННЫХ И ПУЛЬСИРУЮЩИХ ПОТОКОВ ЖИДКОСТЕЙ

личества циклов. Количество циклов измерения для разных параметров может быть различным.

Предлагаемое измерительно-вычислительное устройство дополнительно содержит нератор опорных импульсов, делитель часто- тй, схему вьщачи кодов в арифметическое устройство, регистр текстовой индикации, счетчик измеряемых периодов, регистр коммутатора, схему приема кодов, схемы И, местное устройство управления, блок текущего времени. Выход коммутатора через формирователь временных интервалов и схс му И подключен к входу счетчика измеряемых периодов, второй вход схемы И соединен с выходом местного устройства управления. Выход счетчика измеряемых периодов подключен к входу арифметического устройства через вторую схему И, второй вход которой подключен к выходу генератора опорных импульсов. Выход арифметического устройства соединен с входом местнго устройства управления, выход которого связан с д:;содом счетчика измеряемых периодов. Выход блока долговременной памяти подключен к центральному устройству управления, выход которого соединен с входом местного устройства управления. Выход местного устройства управления соединен соответственно с входами преобразователя напряжения в код, регистров цифровой и текстовой индикации и схемы выдачи кодов в арифметическое устройство, другие входы которой соединены соответственно с выходами преобразователя напряжения в код, делителя частоты и блока текущего времени. Вход делителя частоты соединен с выходом генератора опорных импульсов, выход схемы вьщачи кодов в арифметическое устройство с входом арифметического устройства, выход которого через схему приема кодов соединен со входами регистров цифровой и текстовой индикации. Выходы регистров цифровой и текстовой индикации соединены с входами пульта управления.

Такое выполнение схемы измерительновычислительного устройства позволяет осуществить измерение электрических сигналов, представленных в виде напряжения постоянного тока, частоты переменного напряжения, частоты следования импульсов с одновременной регистрацией текущего временни, соответствующего моменту измерения; циклическое измерение с автоматическим изменением количества циклов измерения без новторения типовых этапов выполне- ния команд; увеличение точности и быстродействия измерения параметров, представленных в виде, частоты переменного напряжения за счет автоматического изменения количества измеряемых периодов частоты; упростить схему, преобразователя частоты и временных интервалов в код использованием сумматора арифметического устройства Б качестве счетчика импульсов с генератора для формирования эквивалентного двоичного Kojaa.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого измерительно-вычислительного устройства.

Устройствр содержит генератор 1 опорных импульсов, схему 2 выдачи кодов в арифметическое устройство, коммутатор 3, преобразователь 4 напряжения в код, регистр 5 текстовой индикации, пульт 6 управления, формирователь 7 временных интервалов, делитель 8 частоты, схему И 9, блок 10 текущего времени, регистр 11 коммутатора 3, схему 12 приемов кода, регистр 13 цифровой индикации, местное устройство 14 управления, счетчик 15 измеряемых периодов, схему И 16, блок 17 оперативной памяти, арифметическое устройство 18, блок 19 ввода и вывода, блок 20 долговременной памяти, центральное устройство 21 управления и датчики 22. Устройство включает также печатающее устройство, счетчик команд, перфорирующее устройство, регистр команд и фотосчитьшающее ;устройство (на чертеже не показаны).

: Измерительно-вычислительное устройство работает следующим образом.

В блоках 20 и 17 заранее записывают общую программу определения и анализа параметров потока. Запись программы в

блоке 17 производит фотосчитьшающее устройство через блок 19 и арифметическое устройство 18.

5 . Изменение программы в блоке 20 осу/гествляется заменой его заранее прошитых шссет. В микропрограммной части блока 2О фанится последовательность микроопераций ;пециальных команд измерения параметра,

50 Циклического измерения, регистрации текуцего времени и выдержки времени, тексто- 1ОЙ и цифровой индикации, а также поснедозательность микроопераций обычных команд математического обеспечения измернтельнэ55 вычислительного устройства При необходимости до начала работы может быть прове- дена корректировка программы, исходных данных, самопроверка устройсхтва по программам текстов. В про ueccj работы устройство решает сле дующие основные задачи ввод программы; автоматическое управление ходом программы в реальном масштабе времени; в соответствии с программой автоматическое управление измерением, регистрацией napaiметров; оперативная индикация в цифровой и текстовой форме о ходе контроля параметров потока, математическая и логическая обработка результатов измерения с учетом нелинейности тарировочных характеристик датчиков, преобразователей, приведения результатов измерения к физическому масштабу, вычисления поправок в зависимости от изменения внешних условий, определение экстремальных значений парамет ров расхода, вычисление взаимосвяйанньос непосредственно незамеряемых параметров. Общим для большинства этих задач является измерение величины сигнала, поступающего от датчика 22 (первичного преобразователя) по выбранному каналу коммутатора 3. Для этого расшифровка очередной команды осуществляется микропрограммной частью блока 20 и на выходе устройства 21 формируется последовательность микроопераций той или иной команды. Причем последовательность- микроопераций специальных команд передается на устройство 14, которое обеспечивает выполнение этих команд. Для команды измерение параметраего номер передается через схему 12 в реги- стр 11 для включения выбранного канала коммутатора 3, обеспечивается вьщержка времени в тысячных долях секунды до окон чания переходных процессов. В зависимости от номера канала сигнал с датчика 22 поступает на преобразователь 4, далее через схему 2 в арифметическое устройство 18 или на формирователь 7 для параметров в виде частоты напряжения. Предварительно из фиксированной ячейки блока 17 через схему приема кодов в счетчик 15 заносится соответствующий обратный код числа измеряемых периодов. В момент начала измерения местное устройство управления открывает схему И 9, и последовательность импульсов, соответствующих переходу напряжения частоты через нуль, поступает на вход счетчика 15. Одновременно открывается схема И 16JИ последовательность импульсов с генератора 1 подается на вход сумматора арифметического устройстра, выполняющего временно функции преобразователи частоты напряжения в код. В момент переполнения счетчика 15 схёмы И 9 и 16 закрываются, эквивалентный частоте двоичный код записьшается с сумматора 18 в блок 17. С выхода устройства 10 код текущего времени, соответствующий моменту измерения, через схему 2 поступает в арифметическое устройство 18. Далее устройство 14 отключается, а устройство 21 завершает выполнение типовых этапов данной команды - запись результата и обеспечивает выполнение следующей команды, . Автоматическое изменение содержимого счетчика 15 позволяет увеличить точность измерения при увеличении числа измеряемых периодов или увеличить быстродействие при уменьшении числа измеряемых периодов, т. е. позволяет увеличить точность и быстродействие измерения в зависимости от поведения параметров. Для команды циклическое измерение ее типовые этапы - чтение команды, анализ юдификaции формирование адресов - ввшолняет устройство 21, а для выполнения заданного числа измерений, записи результата и регистрации текущего времени подключается устройство 14. Это устройство в зависимости от номера параметра подключает выход коммутатора 3 к преобразователю 4, вырабатывает импульс начала преобразования, а по импульсу конец преобразования передает эквивалентный двоичный код преобразователя 4 через схему 2 в арифметическое устройство 18, записьгоает в блоке 17 по адресу команды, увеличивает дрес на единицу, если количество циклов изерений не закончено, повторяет следующее змерение., Запись результата в блоке операт1Ш ой памяти происходит без повторения типовых этапов команды. При записи в блоке 17 последнего измерения из числа требуемых устройство 14 передает значение текущего времени через схему 2 в арифметическое устройство 18 и в блок 17. Если выход коммутатора 3 подключается к формирователю 7, устройство 14 перед каждым измерением в цикле измерения восстанавливает содержимое счетчика 15 с сумматора арифметического -Устройства 18 эквивалентный двоичный код измеряемой частоты записывается в блоке 17 и регистрируется текучцее время в момент последнего измерения цикла. После математической и логической обработки полученной информации результаты выдаются на печать, перфорацию, цифровую или текстовую тадикацию :в соответствии с общим алгоритмом программы. Регистр 5 текстовой индикации обеспечивает высвечивание на пульте 6 управления текстовых пояснений, а регистр 13 1 1фровой индикации - вывод на цифровую ивдикаш1ю пульта управления результатов замера, и номера контролируемого парамет ра потока. Предмет изобрете. ния Измерительно-вычислительное устройство для определения параметров быстроперемен .нь{х,и пульсирующих потоков жидкостей, соде11жащее датчики, соединенные с коммутатором, выход которого подключен к входу преобразователя напряжения в код, формиро ватель временных интервалов, пульт управления, арифметическое устройство, входы которого соединены с выходами блока оперативной памяти и блока долг-овременной памяти, входы которых соединены с выхода ми центрального устройства управления, блок ввода и вывода, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, оно дополнительно содержит генератор опорных импуль сов, делитель частоты, схему выдачи кодов В а)ифметическое устройство, регистр текстовой индикации, счетчик измеряемых периодов, регистр коммутатора, схему приема кодов, схемы И, местное устройство управления, блок текущего времени, выход оммутатора через формирователь временныз нтервалов и схему И подключен . к вхо.. ду счетчика измеряемых периодов, второй вход схемы И соединен с выходом местного устройства управления, выход счетчика измеряемых периодов подключен, к входу арифметического устройства через вторую схему И, второй вход которой подключен к выходу генератора опорных импульсов, выход арифметического устройства соединен с входом местного устройства управления, выход которого соединен с входом счетчика измеряемых периодов, выход блока долговременной памяти подключен к центральному устройству управления, выход которого соединен с входом местного устройства управления, выход местного устройства управления соединен соответственно с входами преобразователя напряжения в код, регистров цифровой и текстовой индикации и схемы вьщачи кодов в арифметическое устройство, другие входы которой соединены соответственно с выходами преобразователя напряжения в код, делителя частоты и блока текущего времени, вход делителя частоты соединен с выходом .генератора опорных импульсов; выход схемы выдачи кодов в арифметическое устройство соединен с входом арифметического устройства, выход которого через схему приема кодов соединен с входами регистров цифровой и текстовой индикации, выходы регистров цифровой и текстовой индикации соединены с входами пульта управления.

95

ф.

ii

§

«50

и

сгэ