Двухкоординатное регистрирующее устройство Советский патент 1976 года по МПК G01D3/02 G01D9/40 

(54) ДВУХКООРДИНАТНОЕ РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к области регистрации сигналов самопишущими приборами и может быть использовано для записи на диаграммной ленте совокупности взаимосвязанных технологических параметров в виде последовательно развернутых по горизонтали кривых.

Известно двухкоординатное регистрирующее устройство, содержащее две независимые следящие системы X к Y, включающие электродвигатели, отрабатывающие поступающие сигналы, компенсирующие реохорды, преобразователи сигналов, усилители и блоки питания систем X н Y, пищущее приспособление, выполненное в виде каретки с пером и показывающим индексом, ленточный носитель записи, механизм протяжки носителя и программное устройство, состоящее из двигателя, на валу которого жестко укреплены профилированные диски, воздействующие на переключатели, подключающие преобразователи сигналов к входам следящих систем и замыкающие цепь питания электродвигателя механизма протяжки.

Недостатком этих устройств является невозможность регистрации на нем больщого числа взаимосвязанных параметров в виде одной непрерывной кривой, развернутой по гоонзонтали, но которой можно оценивать абсолютные значения регистрируемых параметров.

Для обеспечения записи большого количества взаимосвязанных технологических параметров в любой момент времени в виде одной непрерывной кривой, развернутой по горизонтали, предлагаемое устройство снабжено шаговым искателем, катушка которого подключена к блоку питания через замыкающие контакты переключателя программного устройства, жестко связанного с валом электродвигателя развертки по горизонтали, а контакты шагового искателя подключены к обмоткам пнтания электродвигателя развертки, электродвигателя механизма протяжки носителя н к нормирующим преобразователям сигналов. Для получения записи параметров в виде непрерывной ломаной линии устройство снабжено интегратором.

Нормирование параметров осуществляется

делителями, выполненными на резисторах,

подключенными к неподвижным контактам

шагового искателя.

На чертеже показана схема описываемого

устройства, состоящего из блока 1 нормирующих преобразователей, шагового искателя 2, усилителя сигналов 3, электродвигателя 4 системы разверткн по вертикали, электродвигателя 5 системы развертки по горизонтали, пищущего приспособления в виде каретки с пером 6, ленточного носителя записи 7, электродвигателя 8 механизма протялски носителя, программного устройства, состоящего из профилированного кулачка 9 и нормально разомкнутых контаков 10 в цени питания контактора 11 шагового искателя, схемы установки исходного положения системы развертки но вертикали с компенсирующим реохордом 12, блоком питания 13, подгоночными сопротивлениями 14 и 15, кнопки запуска устройства 16.

В исходном состоянии кнопка запуска 16 разомкнута, контакты 10 в цепи питания контактора 11 шагового искателя разомкнуты профилированным кулачком 9 программного устройства, цепи питания контактора разорваны. Подвижные контакты к-4к: шагового искателя 2 занимают положение, показанное на схеме. При этом подвижными контактами IK, 2к шагового искателя к входу линейного нмнульсного усилителя 3 подключена схема установки исходного положения по вертикали. На управляющую обмотку электродвигателя 4 системы развертки по вертикали поступает усиленный сигнал с компенсирующего реохорда 12, за счет чего вал электродвигателя 4 удерживается в положении, при котором каретка 6 с пером занимает среднее (исходное) положение по вертикали и установлена в крайнем левом положении. Подвижными контактами Зк и 4к разорваны цепи нитания электродвигателя 5 системы развертки по горизонтали и электродвигателя 8 механизма протяжки носителя записи 7. Ленточный носитель записи 7 сдвинут на размер одного кадра и неподвижен. На носителе записи прочерчена горизонтальная прямая линия, соответствующая среднему (базовому) значению сигналов учитываемых параметров.

Включение прибора производится кратковременным замыканием кнопкой запуска 16 цепи питания контактора 11 шагового искателя 2. При срабатывании контактора подвижные контакты к, 2к, Зк и 4к перемещаются на одну позицию, замыкая ими первые неподвижные контакты la, b, 1с и Id всех четырех полей шагового искателя. При этом подвижными контактами l/c и 2к к входу усилителя 3 через неподвижный контакт а подключается выход нормирующего преобразователя - сигнал о первом параметре, а через неподвижный контакт 2а в противофазе - напряжение смещения. Усиленная разность сигналов с выхода усилителя 1 поступает на электродвигатель 4 системы развертки по вертикали, вследствие чего вал последнего начинает вращаться со скоростью, пропорциональной величине входного сигнала, и в направлении, соответствующем его фазе, перемещая каретку в вертикальной плоскости. Параллельно с включением электродвигателя 4 включается подвижным контактом Зк через неподвижный контакт 1с электродвигатель 5 системы развертки по горизонтали. Вал электродвигателя 5, вращаясь с постоянной скоростью, перемещает равномерно каретку слева направо в горизонтальной плоскости. При прохождении кареткой 12 но горизонтали расстояния от крайнего положения до точки регистрации первого из учитываемых параметров отрабатывается входной сигнал усилителя, пропорциональный отключению первого из параметров от его базового значения, и происходит замыкание профилированным кулачком 9 нормально разомкнутых контактов 10 в цепи питания контактора 11 шагового искате.чя. Контактор 11 срабатывает, вследствие чего подвижные контакты IK, 2к, Зк и 4к замыкают вторые неподвижные контакты 2а, 2Ь, 2с и 2d шагового искателя 2. При этом через неподвижные контакты 2а и

2Ь к входу интегратора подключаются в противофазе сигналы о втором и первом параметрах. Контактом 2с замыкается цепь питания электродвигателя 5 развертки по горизонтали. Вал электродвигателя 4 системы развертки по вертикали начинает вращаться со скоростью и в направлении, соответствующими величине и знаку приращения второго параметра относительно первого. Направление и скорость вращения электродвигателя 5 системы развертки по горизонтали остаются без из.менения. При прохождении кареткой 6 расстояния между точками регистрации первого и второго параметров отрабатывается входной сигнал усилителя 3 и профилированным кулачком 9 замыкаются вновь контакты 10 в цепи питания контактора 11. При срабатывании последнего подвижные контакты 1к, 2к, Зк, 4к замыкают неподвижные контакты За, 36, 3с, 3d шагового искателя 3. К входу

линейного усилителя 3 нодключаются в нротивофазе сигналы о третьем и втором из учитываемых параметрах контактами 1к и 2к; контакт Зк замыкает цепь питания электродвигателя 5 развертки по горизонтали через

неподвижный контакт 3с шагового искателя 2 и т. д. по числу учитываемых параметров.

После обработки сигнала последнего параметра подвижные контакты 1к, 2к, Зк и 4к поворачиваются коитактором 11 и замыкают неподвижные контакты 9а, 96, 9с и 9d; при этом контактами 1к и 2к к входу усилителя 3 подключается компенсируюший реохорд 12 схемы установки исходного положения по вертикали, контактом Зк замыкается цепь питаПИЯ электродвигателя 5 систе.мы развертки по горизонтали, контактом 4к - цепь питания электродвигателя 8 механизма протяжки носителя записи. Если падение напряжения на реохорде 12 не равно нулю, что имеет место

при отклонении носледнего из учитываемых параметров от его базового уровня, то на вход линейного импульсного усилителя 3 подается сигнал рассогласования, вследствие чего ротор электродвигателя 4 начинает вращаться, перемещая каретку 6 по реохорду 12 в сторону уменьшения рассогласования до нуля.

Таким образом, схема приходит в равновесие после обработки сигналов обо всех учитываемых параметрах под действие.м отрицательной обратной связи. В момент равновесия каретка 6 с пером устанавливается на нулевой линии, соответствующей среднему значению параметров.

Ротор электродвигателя 5 системы развертки по горизонтали продолжает вращаться в прежнем направлении с постоянной скоростью, каретка в горизонтальном направлении не перемещается, остановившись в крайнем правом положении. Электродвигатель 8 механизма протяжки носителя записи начинает перематывать диаграммную бумагу.

Через определенное время профилированный кулачок 9 замыкает контакты 10 в цепи питания контактора 11, последний срабатывает и поворачивает подвижные контакты к, 2к, Зк и 4к шагового искателя 2 в следуюш.ее положение. При этом неподвижные контакты 10а и 106 подключают к входу усилителя 3 схему установки исходного положения, вследствие чего каретка удерживается в среднем положении по вертикали. Контактом Юс осуществляется реверсирование электродвигателя 5, и каретка 6 начинает перемещаться в горизонтальной плоскости справа налево, вычерчивая на ленточном носителе прямую горизонтальную линию. Контакт 10 размыкает цепь питания электродвигателя 8 механизма протяжки, и ленточный носитель останавливается. Описанное состояние схемы сохраняется при последующих срабатываниях контактора 11, когда последовательно замыкаются подвижными контактами 1к, 2к, Зк, 4к неподвижные контакты 11а Ь, 11с, 1Ы и 17а, 17Ь, 17с, 17 шагового искателя.

При подходе каретки 6 к крайнему левому положению происходит очередное срабатывание контактора 11, вследствие чего подвижными контактами IK, 2к, Зк, 4к замыкаются неподвижные контакты 18а, 18&, 18с и ISo. Схема приходит в исходное положение. В этом положении прибор находится до следующего нажатия кнопки запуска 16, после чего цикл повторяется.

10

Формула изобретения

Двухкоординатное регистрирующее устройство, содержащее систему развертки по горизонтали и независимую от нее систему развертки по вертикали, включающую компенсирующий реохорд, преобразователи сигналов, усилитель, электродвигатель и блок питания, пищущее приспособление, выполненное в виде каретки с пером и показывающим индексом, ленточный носитель записи, механизм протяжки носителя и программное устройство в виде вала, на котором жестко укреплен профилированный кулачок, воздействующий на переключатель, отличающееся тем, что, с

целью обеспечения записи нескольких взаимосвязанных параметров в виде одной непрерывной кривой, развернутой по горизонтали, оно снабжено шаговым искателем, катушка которого подключена к блоку питания через

замыкающие контакты переключателя программного устройства, жестко связанного с валом электродвигателя развертки по горизонтали, а контакты щагового искателя подключены к обмоткам питания электродвигателя

развертки, электродвигателя механизма протяжки носителя и к преобразователям сигналов. ,jp j4IIHjiZ jCZ} j Z j-CI3 -j Z j4 i i i u i uT. U A i 2 J 4 5 78 9 0 If 12 f3 Г4 f5 fS П 18 L Ч 0 Ь / a у lU n 12 и т S Ю 17 1S I эооооооооооооооой Tu u i ci i i i UHUi fs is