Устройство для измерения направления ветра Советский патент 1980 года по МПК G01P5/08 

1

Изобретение относится к области метеорологического приборостроения.

Известны устройства для измерения направления ветра, в которых решены такие задачи, как демпфирование отклоне1шй ветроприемника Ц , уменьшение инерционности датчика 2 , уменьшение габаритов з.

Оцнако в них не затронут вопрос о возможности аозникновения ошибок при изменении направления более чем 180Р от начального значения разрыва характеристики преобразования в точке 360

В известном устройстве для измерения среднего направления ветра устранение таких ошибок осуществляется тем, что выходы опорной и отсчетной схем, со- здаюишх серии импульсов, подключены .к входам измерительной схемы через дел1ггели частоты в отнощешш 3 :1, при этом делители частоты дополнительно связаны с выходами устройства автома- ти1еской коррекции фазы делителей частоты {4. Кр:)ме того устройство автоматической коррекции вьшолнено в виде дешифратора фазы, делителей и дешифратора рассогласования. Входы дешифратора фазы соединены с выходом делителей частоты. Входы запоминающего устройства связаны с дешифратором фазы через схемы И, другие входы схемы И соединены с выходами дешифратора рассогласования, а входы дешифратора рассогласо10вания - с выходами запоминающей схемы и выходами дешифратора фазьи

Описанное устройство очень сложно в схемном решении, что значительно снижает его надежность.

15

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство введены три фотореле, диск с прорезью, жестко закрепленный на

20 одной оси с датчиком, причем базовое фотореле размещено на границе О и ЗбО, а два других - по обе сторонь от базового в районе О и 360. При этом первый вход шестой схемы И соединен с выходо базового фотореле, второй вход - с выходом преобразователя фазового сдвига во временной интервал, а выход - со вхо дом времязадслощего устройства, второй выход которого подключен к установочны Входам триггеров. Первый вход пятой схемы И соединен с выходом второго фотореле, второй вход с выходом преобразователя фазового сдвига во временной интервал, а выход - с управляющим входом второго триггера, выход которого подключен ко второму входу второй схемы И ввода поправок. Первый вход четвертой схемы И соединен с выходом третьего фотореле, второй вход - с преобразователем фазового сдвига во временной интервал, а выход - с упргшляющ входом первого триггера. Вход управляемого генератора модулированных импул сов подключен к выходу преобразователя фазового сдвига во временной интервал. На чертеже представлена схема устройства для измерения направления ветра. Устройство содержит бесконтактный датчик 1 и измерительную схему, состо ящую из преобразователя 2 фазово:го сдвига во временной интервал, упр,авляемого генератора 3 модулированн;ых импульсов, первой 4 и второй 5 схем ввод поправок, времязадающего устройства 6, первого триггера 7, схемы И 8 ввода измеряемого параметра, второго триггер 9, схемы ИЛИ 10, интегратора 11, тре фотореле 12, 13, 14, диска с прорезью закрепленного на одной оси с датчиком, причем базовое фотореле 14 размещено на Гранине О и 360, а два другие 12 и 13 - по обе стороны от базового в районе О и 36О, четвертой 15, пятой 1 и шестой 17 схем И управления вводом поправок. При этом датчик 1 соедшюн с преобразователем 2, выход которохх под ключен ко входу управляемого генератор 3, к одним из входов схем И 8, 15, 16, 17. Выходы фотореле 12, 13, 14 соединены соответственно с другими Входами схем И 15, 16, 17, выходы которых подключены также соответствен но к первым входам триггеров 7, 9 и времязадающему устройству 6. Посхледнее одним выходом подключено к другому входу схемы И 8, а другим - ко вторым входам триггеров 7 и 9. Е1ы- ходы триперов соответственно соединон с одним из входов схом И 4 и 5, г«перлтор 3 своим iiopBi.iM выхоцом подКЛЮЧеН к другому свободному входу СХ мы и 4, а вторым - к свободному axcvi хемы И 5. Выходы схем И 4, 5 и 8 ерва схему ИЛИ 10 связаны с ннтегр.чором 11. Работает устройство следующим образом. Преобразователь 2 вырабатывает импульсов, длительность которых nponoj)циональна углу поворота датчика 1, что соответствует oпpeдeлeшю y положен}1ю флюгарки, свободно ориентирующейся в направлении ветрового потока. Эти импульсы поступают на входы схем И 8, 15, 16, 17 и запускают генератор 3 модулированных импульсов, вырабатывающий на первом и втором выходах импул1: сы, длительность которых соответствует положению флюгарки О и 360. В случае, когда положение флюгарки отлично от О или ЗбО времязадаю цее устройство 6 на первом выходе вырабатывает сигнал, открывающий другой вход схемы И 8, и тогда информация, поступающая с преобразователя 2 на вход этой схемы И, через схему ИЛИ 10 проходит на интегратор 11, Если флюгарка ориентирована в направлении, соответствующем грзанице перехода О и ЗбО через прорезь в диске освещаются одновременно базовое фотореле 14 и одно из рядом расположенных фотореле 12 или 13 (соответственно О или ЗбС)). В ситуации, когда срабатывают одновременно фотореле 14 базовое и 12 (О) открываются по первому входу схемы И 15 и 17. При поступлении икшульса с преобразователя 2 на вторые входы схем И 15, 17 последние срабатывают и запускают время-задающее устройство 6, триггер 7. Выход триггера 7 открывает схему И 4, которая через схему ИЛИ 10 на интегратор 11 пропускает импульсы с генератора 3, длительность которых соответствует положению флюгарки О. Одновременно с первого выхода времязадающего устройства 6 поступает импульс времени интегрирования, запирающий схему И 8 , а со второго выхода - короткий импул1зс по оконча}П1и импульса 1Штегрирования, Коротк1 й импульс BOGBpauiaeT триггер 7 в исходное состояние. Процесс повторяется cHon;i если ситуация не язменя(тся. .AHii;iorii4H( будет работать устроГклгво, когда одиопременцо сработакп Олзонос (jx-Tot -; - 1-1 о и ф(-)торол 13 (ЗСО). 57 Формула изобретения Устройство для измерения направления ветра, содержащее бесконтактный датчик н измерительную схему, состоящую из преобразователя фазового сдвига во временной интервал, первой и второй схем И ввода поправок, управляемого генератора модулированных импульсов, первый н второй выходы которого соединены с первым входами первой и второй схем И ввода поправок, И ввода измеряемого па раметра, первый вход которого соединен с выходом преобразователя фазового сдви га во времешюй И1ггервал, схемы ИЛИ и интегратора, причем выходы схем И ввода поправок и измеряемого параметра через схему ИЛИ подключены к интегратору времязадающего устройства, первый выход которого подключен ко второму входу схемы И ввода измеряемого параметра, первого и Второго триггеров, причем выход первого триггера соединен со Вторым входом первой схемы И ввода поправок и четвертой, пятой и шестой схем И, отличающееся тем, что с целью повьпиения надежности и упрощения устройства, введены три фотореле, диск с , жестко закрепленный на одной оси с датчиком, причем базовое фотореле размещено на границе О и 36О, а два других - но обе стороны от базового в районе О и 36О, при этом первый вход щестой схемы И соединен с выходом ба- О6 зового фотореле, второй вход - с iv.. преобразователя фазового сдвига во временной интервал, а выход - со входом времязадающего устройства, второй выход которого подключен к установочшям входам триггеров, первый вход пятой схемы И соединен с выходом второго фотороле, второй вход - с выходом преобр;13ователя фазового сдвига во временной интервал, а выход - с управляющим входом второго триггера, выход которого подключен ко Второму Входу Второй схемы И ввода поправок, первый вход четвертой схемы И соед1шен с выходом третьего фотореле, второй вход - с преобразователем фазового сдвига во временной Ш1- тервал, а выход - с управляющим входом первого триггера, а вход управляемого генератора модулированных nsfпул1: сов подключен к выходу преобразователя фазового сдвига во временной интервал. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 34667О, кл. GOI Р 5/ОО, 197О. 2.Авторское свидетельство СССР й 3G5649, кл. QO1 Р 5/08, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР 9 369495, кл.5О1 Р 5/04, 1971. 4.Авторское свидетельство СССР 421932, кл.5О1 Р 5/О8, 1974 прототип).