Устройство для измерения приведенной скорости вращения вала газотурбинного двигателя Советский патент 1982 года по МПК G01P3/489 

(5) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ПРИВЕДЕННОЙ СКОРОСТИ . ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

I

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения приведенной скорости вращения вала газотурбинного двигателя.

Известно устройство для измерения скорости вращения, представляющее собой цифровой измеритель временного интервала, формируемого датчикам оборотов

Однако для измерения приведенной скорости с использованием такого устройства требуется дополнительное вычислительное устройство.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения приведенной скорости вращения вала газотурбинного .двигателя, которое содержит частотный датчик скорости вращения и датчик температуры заторможенного потока воздуха на входе двигателя, соединенный с функциональным преобразователем J.

Однако указанное устройство обладает недостаточно высокой точностью измерения, особенно на переходных режимах работы двигателя.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено опорным и управляемым генераторами импульсов двумя управляемыми делителями .часто10ты, реверсивным счетчиком, двумя элементами И и блоком управления, причем функциональный преобразователь выполнен с цифрЬвым выходом, подключенным к управляющим входам

15 управляемых делителей частоты, информационный вход первого из которых через управляемый генератор импульсов соединен с выходом первого элемента И, информационный вход второ20го - с выходом второго элемента И, выходы управляемых делителей подключены к входам реверсивного счетчика, выход опорного генератора подключен 39 к первым входам элементов И, а выхо , частотного датчика скорости вращения - к выходу блока управления, выходы которого соединены с вторыми входами элементов И и с управляющими входами реверсивного счетчика и управляемого генератора импульсов. На чертеже приведена схема устрой ства для измерения приведенной скорости вращения. Устройство содержит управляемый генератор 1 импульсов, управляемые делители 2 и 3 частоты, реверсивный счетчик i, функциональный аналогоцифровой преобразователь 5, блок 6 управления, датчик 7 скорости вращения, датчик 8 температуры, опорный , ге.нератор 9 и элементы И 10 и 11. Управляемый генератор 1 импульсов . включает в себя управляемый делитель 12 частоты и счетчик 13- Вход первог управляемого делителя 2 частоты подключен к выходу управляемого генератора 1 импульсов, вход второго управляемого делителя 3 частоты подключен через элемент И 11 к опорному генератору 9 и к блоку 6 управления. Входы реверсивного счетчика k подклю чены к выходам управляемых делителей 2 и 3 частоты, а вход управления реверсом счетчика Л подключен к блок 6 управления. Входы управления управ ляемых делителей 2 и 3 частоты подклюцены к выходам функционального преоб разователя 5, соединенного с датчико 8температуры. Вход управляемого ге нератора 1 импульсов через элемент И 10 соединен с опорным генератором 9и с блоком 6 управления, с которым соединен датчик 7 скорости вращения и вход установки в исходное состояние счетчика 13- Входы управления . управляемого делителя 12 частоты соединены с выходами счетчика 13, а счетный вход счетчика 13 подключен к выходу управляемого делителя 12 частоты, который является выходом управляемого генератора 1 импульсов. Частота на выходе датчика 7 скорости вращения пропорциональна скорости вращения Устройство для измерения приведен ной скорости вращения работает циклически. Продолжительность каждого цикла составляет Ьдин или несколько периодов частоты датчика J. 7 Работу устройства рассматриваем для случая, когда цикл измерения равен одному периоду. Начало цикла измерения совпадает с началом периода частоты датчика 7 (Ц) В интервале времени от t, О ДО t-, Т,. элемент И 10 за2. дПии крыт, а в C4eT4Hlke 13 сигналом со схемы управления 6 записывается число, пропорциональное максимальной частоте датчика 7 -iVMOx qyrtct 2 в пределах этого же интервала времени на некоторое время J сигналом блока 6 управления открывается элемент И 11 И за это время с выхода опорного генератора 9 на вход управляемого делителя 3 частоты .поступает количество импульсов W частота импульсов на выходе опорного генератора 9. ,, За это же время на вход реверсивного счетчика i с выхода управляемого делителя 3 частоты поступает количество импульсов коэффициент деления управляемого делителя 3 частоты. Реверсивный счетчик Ц на это время сигналом со схемы 6 управления устанавливается в режим сложения, В интервале времени от tj до t , где ta , где - момент окончания Цикла 1 ) , элемент И 10 находится В открытом состоянии и на вход управляемого делителя 12 частоты подаются импульсы с выхода опорного reHepafopa 9- .Счетчик 13 работает в режиме вычитания и обеспечивает управление коэффициентом деления управляемого делителя 12 частоты. Связь управления построена таким образом, что частота на выходе управляемого делителя 12 частоты соответствует выражению время, отсчитываемое от начала периода частоты датчи-. ка 6. 5- : 9 Тогда за интервал времени от t до t на входы счетчика 13 и управляемого делителя 2 частоты поступит количество импульсов N, (а 9 Текущее значение числа в счетчике 13 будет ... А -ivnax 4 5L ynoix 4Т При построении устройства обеспечи вается равенство 2. Ч тогда на основании м 1 N l : Коэффициент деления управляемого делителя 12 частоты определяется из (i«)/ iC ч fi V J2. f К4 Подставив в (6) значение t из (5), получим выражение, связывающее коэффициент деления управляемого делителя 12 частоты с текущим значением числа в счетчике 13 k Так как коэффициенты деления управляемых делителей 2 и 3 частоты одинаковы, то за интервал времени от t. до t с выхода управляемого делителя 2 частоты на вход реверси ного счетчика Л поступает количество импульсов ы : - () (7 Ь k I ь k k В интервале времени от t до te реверсивный счетчик 4 работает в режиме вычитания. Функциональный преобразователь 5 осуществляет преобразование сигнала датчика 8 температуры в код, обеспечивая связь выходного кода с темпера турой в соответствии с выражением минимальная температура заторможенного потока-воз духа на входе в двигатель отсчитываемая от абсолютного нуля. Принимая во внимание, что kQ, Hg на основании (3) и t) можно з1писать выражение, определяющее результирующее число, сформированное в реверсивном счетчике 4 к концу цикла измерения (N JH k xf M /g- Приняв k4 9.wciX k 5учитывая (1), получим N.k. После окончания цикла измерения число, сформированное в реверсивном счетчике , записывается в устройство памяти индикатора, а счетчике k, брасывается на нуль. Устройство памяти, на схеме не показано. Далее процесс измерения повторяется аналогичным образом. Формула изобретения Устройство для измерения приведенной скорости вращения вала газотурбинного двигателя, содержащее частотный датчик скорости вращения и датчик температуры заторможенного потока воздуха на входе двигателя, соединенный с функциональным преобразователем, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено опорным и управляемым генераторами импульсов, . двумя управляемыми делителями частоты, реверсивным счетчиком, двумя элементами И и блоком управления, причем функциональный преобразователь выполнен с цифровым выходом, подключенным к управляющим входам управляемых делителей частоты, информационный вход первого из которых через управляемый генератор импульсов со- . единен с выходом первого элемента И, информационный вход второго - с выходом второго элемента И, выходы управляемых делителей подключены к входам реверсивного счетчика, выход опорного генератора подключен к первым входам элементов И, а выход .частотного датчика скорости вращения - к входу блока управления, выходы которого соединены с вторыми входами элементов И и с управляющими

Входами реверсивного счетчика и управляемого генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР №311276, кл. G 06 G 7/20, 1970 (прототип) .