Устройство для контроля скорости вращения Советский патент 1979 года по МПК G01P3/48 

триггера соединен с выходом третьего копъюнктора.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

В состав этого устройства в качестве основных функциональных узлов входят последовательно соединенные частотный датчнк 1, формирователь 2 входных импульсов, блок 3 переключений, первый конъюнктор 4, счетчик 5, блок 6 конъюнкторов и второй счетчик 7, второй конъюнктор 8, первый вход которого соединен с третьим входом первого конъюнктор а 4, а выход - с вторым входом счетчика 5, третий, четвертый и пятый конъюнкторы 9, 10 и 11, формирователь 12 команды контроля, первый выход которого соединен с третьим входом первого конъюнктора 4, а второй выход - е вторыми входами третьего и пятого конъюнкторов и через четвертый конъюнктор 10 - с вторым входом второго счетчика 7, распределитель 13 импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя 12 команды контроля, второй выход с вторыми входами блока 3 переключений и второго конъюнктора 8 и через третий котгьюнктор 9 - с вторым входом блока б конъюнкторов, триггер 14, выходной конъюнктор 15, дизъюнктор 16, генератор 17 эталонных частот, первый выход которого соединен с вторым входом первого конъюнктора 4, второй и третий выходы - с третьими входами соответствен ю четвертого и пятого конъюнкторов 10, 11, и третий счетчик 18, первый вход которого соединен с выходом блока 6 конъюнкторов 6, второй вход-с выходом пятого конъюнктора 11, а выход - с вторым входом дизъюнктор а 16. Вход распределителя 13 импульсов соединен с вторым входом четвертого конъюнктора 10, первым входом пятого конъюнктора И и выходом блока 3 переключений. Выход второго счетчика 7 через триггер 14, выходной конъюнктор 15 соединен с первым входом дизъюнктора 16. Второй вход выходного конъюнктора 15 связан с первом выходом распределителя 13 импульсов, второй вход триггера 14 - с выходом третьего конъюнктора 9.

Предлагаемое устройство для контроля скорости вращения до подачи команды «Контроль работает в режиме измерения скорости вращения, а после подачи этой команды - в режиме контроля скорости вращения вала.

Контроль скорости вращения вала осуп,ествляется посредством контроля длительности каждого периода следования сигналов частотно от датчика, что происходит следующим образом. После подачи команды «Контроль в предлагаемом устройстве запоминается число No, соответствующее измеренной длительности контролируемого периода Тш следующего в момент подачи этой команды (No Тц). Затем в устройстве происходит сравнение чисел N и Л2, соответствующих длительности контролируемого периода Тк, умноженной на коэффициенты Ci и Яг, с запомненным числом NO. Коэффициенты а и az определяются допустимыми уровнями соответственно повышения II понижения скорости вращения вала, т. е.

а, N - а,-Г,,,

где , . Если ЛА, , Л/о (п ui «п) или

«2«п)то предлагаемое устройство формирует выходной сигнал.

Устройство работает следующим образом. До прихода команды «Контроль триггер 14 и формирователь 12 команды

контроля находятся в исходном состоянии, при этом с выхода триггера 14 на вход выходного конъюнктора 15 подается закрывающий сигнал, с первого выхода формирователя 12 команды контроля на вход первого

4 и второго 8 конъюнкторов - открывающий сигнал, а с второго выхода формирователя команды контроля на входы третьего 9, четвертого 10 и пятого И конъюнкторов подается закрывающий сигнал.

Сигнал с частотного датчика 1 поступает на формирователь 2 входных импульсов, вырабатывающий импульс, на переднем фронте которого происходит установка блока 3 переключений в исходное состояние,

при котором с его выхода на вход первого 4, четвертого 10 и пятого 11 конъюнкторов нодается закрывающий сигнал. Первый конъюнктор 4 закрывается и прекращается поступление сигналов генератора 17 эталонных частот в счетчик 5.

Одновременно с этим сигнал с выхода блока 3 переключений поступает на вход распределителя 13 импульсов и запускает его. При этом на первом выходе распределителя импульсов появляется открывающий сигнал, который подается на вторые входы выходного конъюнктора 15 и формирователя 12 команды контроля. Так как на первых входах этих функциональных элементов имеются закрывающие сигналы, то они не меняют своего состояния.

Через промежуток времени от начала запуска распределителя 13 импульсов, определяемый временем переключения функциональных элементов схемы, импульс на первом выходе распределителя 13 пропадает, а на его втором выходе появляется импульс, который поступает на входы второго 8 и третьего 9 конъюнкторов и блока 3 переключений. Так как при этом на другой вход второго конъюнктора 8 подан также открывающий сигнал, то на его выходе появляется импульс, который поступает на второй вход счетчика 5, и счетчик устанавливается в исходное состояние.

На заднем фронте импульса второго выхода раснределителя 13 импульсов происходит установка блока 3 переключений в рабочее состояние, при этом с его выхода на входы первого 4, четвертого 10 и пятого 11 конъюнкторов подается открывающий сигнал. Так как на других входах первого конъюнктора 4 имеется также открывающий сигнал, то сигналы генератора 17 эталонных частот с частотой /о поступают на вход счетчика 5, который заполняется до значения fo-7пС приходом следующего сигнала от частотного датчика 1 процесс повторяется.

После подачи команды «Контроль на первый вход форм-ирователя 12 команды контроля последний переходит в режим ожидания. С приходом очередного импульса от частотного датчика 1 происходит запуск распределителя 13 импульсов, импульс с его первого выхода поступает на второй вход формирователя 12 команды контроля и своим передним фронтом устанавливает его в режим контроля. При этом с первого выхода формирователя команды контроля на первый 4 и второй 8 конъюнкторы подается закрывающий сигнал, а с второго выхода на третий 9, четвертый 10 и пятый 11 конъюнкторы - открывающий сигнал.

После этого через промежуток времени на втором выходе распределителя 13 импульсов появляется импульс, который поступает на первый вход третьего конъюнктора 9. Так как на второй вход этого конъюнктора с формирователя 12 команды контроля подан отрывающий сигнал, то на его выходе появляется импульс, который открывает блок 6 конъюнктора и поступает на второй вход триггера 14. При этом заполненное в счетчике 5 число переписывается в обратном коде во второй 7 и третий 18 счетчики, а триггер 14 устанавливается в состояние, при котором с его выхода на вход выходного конъюнктора 15 подается открывающий сигнал.

На заднем фронте импульса с второго выхода распределителя импульсов происходит установка блока переключений в рабочее состояние. Входы четвертого 10 и пятого 11 конъюнкторов открываются, и сигналы генератора 17 эталонных частот поступают на второй 7 и третий 18 счетчики. Счетчик 7 заполняется с частотой fi ai-fo, счетчик 18 - с частотой /2 а2-/о, где

«1 1; «2 1;

Если счетчик 7 не успевает заполниться за время, равное длительности контролируемого периода Т, то с приходом очередного сигнала частотного датчика 1 происходит установка блока 3 переключений в исходное состояние, прекращается заполнение счетчиков 7 и 18, запускается распределитель 13 импульсов. Открывающий импульс с первого выхода распределителя поступает на второй вход выходного конъюнктора 15, и так как на его первый вход подан открывающий сигнал с выхода триггера 14, то выходной конъюнктор 15 вырабатывает импульс, который через дизъюнктор 16 поступает на выход предлагаемого устройства.

В этом случае условие сигнализации можно определить путем сравнения числа

NO о-Тп, записанного в первый счетчик, с числом .Vi f 1 TK, соответствующим числу импульсов, поступивших во второй счетчик за время, равное длительности контролируемого периода Г,,,Л

Л-7 к /о-7п

f . .L

f.

. /о

Учитывая, что Oi 1 и « 60-f,

/о

получаем условие сигнализации повышения скорости вращения

.

При этом относительный допуск на поДп

выравышение скорости вращения

женный в процентах, не зависит от скорости вращения Пп и является постоянной ве35 личиной

3 :.100Q/ : - -1000,,-const.

где Пф, :а,-ПпЕсли же счетчик 7 успевает заполниться до прихода очередного сигнала частотного датчика 1, то в момент заполнения счетчик 7 вырабатывает выходной импульс, который устанавливает триггер 14 в исходное состояние. Если после этого происходит заполнение счетчика 18, то последний вырабать1вает в момент заполнения выходной импульс, который поступает через дизъюнктор 16 на выход предлагаемого устройства.

Условие сигнализации в этом случае определяется аналогично предыдущему

Л.

/2 к , /о П

f

/КС Г /П - 2 /П

/о

к а2-«п,

А ,-„,«,.

где

/о

При этом относительный допуск на пониДпжение скорости вращения , выражен п

ныи в процентах, также является постоянной веллчиной

Дл

ср, - 1

100% ::--- 00% -г «п

(а,- 1)-100% -const,

где «ср, - йг-ЛпЕсли же после заполнения счетчика 7 оказывается, что счетчик 18 не успел заполниться за время, равное длительности контролируемого периода Тк, то с приходом очередного сигнала частотного датчика 1 происходит установка блока 3 переключений в исходное состояние, запуск распределителя 13 импульсов, соответствующие установки триггера 14, второго 7 и третьего 18 счетчиков и блока 3 переключений, после чего начинается новый цикл контроля.

Формула изобретения

Устройство для контроля скорости вращения, содержащее последовательно соединенные частотный датчик, формирователь входных импульсов, блок переключений, первой конъюнктор, счетчик, блок конъюнкторов и второй счетчик, генератор эталонных частот, соединенный с вторым входом первого конъюнктора, второй конъюнктор, первый вход которого соединен с третьим входом первого конъюнктора, а выход с установочным входом первого счетчика, третий четвертый и пятый конъюнкторы, формирователь команды контроля, первйй выход которого соединен с третьим входом первого конъюнктора, а второй выход с вторыми входами третьего и пятого конъюнкторов и через четвертый конъюнктор -

со счетным входом второго счетчика, распределитель импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом формирователя команды контроля, второй выход

с вторыми входами блока переключений и второго конъюнктора и через третий конъюнктор - -с вторым входом блока конъюнкторов, триггер, выходной конъюнктор и дизъюнктор, отличающееся тем, что,

с целью расщирения диапазона контроля скорости вращения, генератор эталонных частот снабжен двумя дополнительными выходами, частота сигнала с одного из которых больше, а с другого меньще частоты

сигнала с первого выхода, соединенными с третьими входами соответственно четвертого и пятого конъюнкторов, и введен третий счетчик, первый вход которого соединен с выходом блока конъюнкторов, второй вход

с выходом пятого конъюнктора, а выход с вторым входом дизъюнктора, причем вход распределителя импульсов соединен с вторым входом четвертого конъюнктора, первым входом пятого конъюнктора и выходом

блока переключений, выход второго счетчика через триггер и выходной конъюнктор соединен с первым входом дизъюнктора, второй вход выходного конъюнктора соединен с первым выходом распределителя импульсов, второй вход триггера соединен с выходом третьего конъюнктора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 388229, кл. G 01Р 3/60, 1971.

2.Заявка № 2347153/10, кл. G OIP 3/46, 12.04.76, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.