Устройство для управления приводами гравиметра Советский патент 1982 года по МПК G05B11/01 

Изобретение относится к айтоматике и может быть использовано для автоматизации измерений с гравиметрами, предназначенными для дискретных наблюдений.

Все известные гравиметры, предназначенные для дискретных измерений на суше или на дне водоемов, требуют участия оператора в процессе измерений, вручную или на расстоянии управляющего измерительным приводом маятника гравиметра l.

Известна фотоэлектрическая следящая система, содержащая в качестве источника сигнальных импульсов фотоэлектрический датчик, представляющий собой совокупность источника света, оптико-механической системы и фотоэлемента, предварительный четырехкаскадный усилитель,тиратронный усилитель мощности и потенциометрический формирователь напряжения рассогласования, электромашинные усилители мощности и два исполнительных двигателя. В основу системы заложен фазоимпу.льсный метод определения отклонения маятника 2.

Поступление информации рассчитано только от фотоэлектрического датчика, а поэтому программное управление приводами в системе отсутствует. Таким образом, система не может быть использована для управления-приводами гравиметра.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления привода- , ми гравиметра, содержащее концевые

10 выключатели, усилитель мощности, выход которого подключен соответственно через размыкающий и замыкающий контакты реле к первому и второму двигателям, вход усилителя мощности

15 соединен с входом нуль-органа, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, датчик угла поворота микрометрического винта и фотоэлектрический датчик положения маят20ника, которые кинематически соединены с валом первого делителя, а вал второго двигателя кинематически соединен с фотоэлектрическим датчиком положения маятника, первый, выход пер25вого тригЪера соединен с первым входом второго элемента И, к второму входу которого подключен выход первого триггера, а выход второго эле мента И соединен с обмоткой реле 3.

30 Недостатком данного устройства является малое быстродействие и недостаточная надежность. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности устройства. Поставленная цель достигается те что в известное устройство для управления приводами гравиметра допол нительно введены элемент ИЛИ, формирователи импульсов по переднему и заднему фронтам, счетчик импульсов и два коммутатора, первые входы которых подключены соответственно к фотоэлектрическому датчику положения маятника и к датчику угла повор та микрометрического винта, вторые входы - к первому и второму выходам первого триггера, а выходы подключе ны к входу усилителя мощности, концевые выключатели подключены к первому формирователю импульсов по переднему фронту, выход которого соединен с первым входом первого триггера, к второму входу которого чере второй формирователь импульсов по переднему фронту подключен первый выход счетчика импульсов, второй вы ход первого триггера через первый формирователь импульсов по заднему фронту и второй выход счетчика импульсов через третий формирователь импульсов по переднему фронту сое-. динены соответственно с первым и вторым входами второго триггера, к первому и второму входам ачетчика импульсов подключены соответственно выход первого элемента И и через второй формирователь импульсов по заднему фронту - выход второго триг гера и первый вход элемента. ИЛИ, второй вход которого соединен с вто рым выходом первого триггера, а выход - с вторым входом первого элеме та И. На чертеже представлена структур ная схема устройства для управления приводами гравиметра. Устройство содержит фотоэлектрический датчик 1 положения маятника, датчик 2 угла поворота микрометрическоГо винта, первый 3 и второй 4 коммутаторы, усилитель 5 мощности, первый 6 и второй 7 двигатели, уста новленные, соответственно в приводах компенсационного и диапазонного уст ройств, концевыа выключатели 8 и 9 первый формирователь 10 импульсов по переднему фронту; нуль-орган 11 первый триггер 12, первый формирова тель 13 импульсов по заднему фронту второй триггер 14, первый элемент И.15, второй формирователь 16 импул сов по заднему фронту, элемент ИЛИ 17, реле 18 с размыкающими и замыка щими контактами 18 , второй элемент И 19, счетчик 20 импульсов, второй 21 и третий 22 формирователи импульсов по переднему фронту, Устройство работает следующим образом. За нормальное исходное положение принимается такое, когда маятник гравиметра находится не в горизонтальном (не в нулевом) положении, но может быть выведен в горизонт приводом кoмпe caциoннoгo устройствами этом случае устройство работает на привод компенсационного устройства. Сигнал от фотоэлектрического датчика 1 положения маятника поступает через открытый информационный канал первого коммутатора 3, усилитель 5 мощности, размыкающие контакты 18 , реле 19, на первый двигатель 6 (привода компенсационного устройства). Таким образом, маятник гравиметра выводится в горизонт и удерживается в этом положении до окончания регистрации. В случае выхода компенсационного устройства из рабочего диапазона срабатывает один из концевых выключателей 8 или 9, и сигнал с первого формирователя импульсов по переднему фронту 10 поступает на первый вход первого триггера 12 и опрокидывает его в положение 1-0, что. приводит к выключению первого KOND-iyTaтора 3, включению второго коммутатора 4 и подаче кода 1 на вход элемента ИЛИ 17, код с выхода которого подготавливает первый элемент И 15 к пропусканию импульса с нульоргана 11 на счетчик 20 импульсов. Сигнал с датчика 2 угла поворота микрометрического винта через открытый информационный канал второго коммутатора 4, усилитель 5 мощности и размыкающие контакты 18 реле 18 поступает на первый двигатель 6 компенсационного устройства. Таким образом, компенсационное устройств.о выводится в среднее положение диапазона, которое фиксируется отсутствием сигнала рассогласования со схемы, в которую включен датчик 2. Одновременно нульорган 11 выдает импульс на вход первого элемента И 15, с выхода которого импульс поступает на первый (счетный) вход счетчика 20 импульсов, вызывая запись 1-0, код с первого выхода счетчика 20 импульсов поступает на вход второго формирователя 21 импульсов по переднему фронту 21, выдающего импульс на второй вход первого триггера 12, который возвращает его в исходное положение 0-1, что приводит к выключению второго коммутатора 4 и включению первого коммутатора 3. ОдйЬвременно происходит формирование импульса по заднему фронту кода i поступающего с первого выхода триггера 12, первьм формирователем 13 импульсов по заднему фронту, выдающим импульс на первый вход второго

триггера.14, вызывая его переключение в состояние 1-0. Код Ч с выхода второго триггера 14 через второй элемент И 19 включает обмотку 18 под напряжение, что приводит .к переключению его контактов 18 .Код с выхода второго триггера 14 поступает также на второй вход элемента ИЛИ 17, с выхода которого он подается на второй вход первого элемента И 15, подготавливая его к пропусканию импульса с нуль-органа 11. В результате сигнал с фотоэлектрического датчика 1 положения маятника через открытый информационный канал первого коммутатора 3, усилитель 5 мощности и замыкающие контакты 18у реле 18 поступает на второй двигатель 7( привода диапазонного устройства). После вывода маятника в горизонт нуль-орган 11 выдает импульс на вход первого элемента И 15, импульс с каждогр поступает на первый (счетный) вход счетчика 20 импульсов, вызывая запись 0-1, код с второго выхода счетчика 20 поступает на вход третьего формирователя 22 импульсов по переднему фронту, вьщающего импульс на второй вход второго триггера 14, который возвращается в исходное положение 0-1, что приводит к выключению реле 18 и перебросу его контактов 18, в нормальное положение, к формированию импульса по заднему фронту

вторым формирователем 16

кода

импульсов по заднему фронту, импульс с которого поступает на второй вход счетчика 20 импульсов и приво/гит его в исходное положение 0-0.Одновременно наличие кода О на входах элемента ИЛИ 17 вызывает запирание первогр элемента И 15.

Таким образом, устройство для управления приводами гравиметра оказывается приведенньм в исходное положение.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить быстродействие и надежность устройства для управления приводами гравиметра.

Формула изобретения

Устройство для управления приводами гравиметра, содержащее концевые выключатели, усилитель мощности, выход которого подключен соответственно через размыкающий и замыкающий контакты реле к первому и второму двигателям, вход усилителя мощности соединен с входом нуль-органа, выход которого подключен к первому входу

первого элемента И, датчик угла поворота микрсинетрического винта и фотоэлектрический датчик положения маятника, которые кинематически соединены с валом первого двигателя, а

вал второго двигателя кинематически соединен с фотоэлектрическим датчиком положениямаятника, первый выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И, к

второму входу которого подключен выход первого триггера,а выход второго элемента И соединен с обмоткой реле, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродейстВИЯ и надежности устройства, оно содержит элемент ИЛИ, формирователи импульсов по переднему и заднему фронтам, счетчик импульсов и два коммутатора, первые входы которых подключены соответственно к фотоэлектричемкому датчику положения маятника и к датчику угла поворота микрометрического винта, вторые входы - к первому и второму выходам первого триг.гера,а выходы подключены к входу усилителя мощности,концевые выключатели Подключены к первому формнрователю импульсов по переднему фронту,выход которого соединен с первым входом первого триггера, к второму входу которого через второй формирователь импульсов по переднему фронту подключен первый выход счетчика импульсов, второй выход первого тригге ра через первый формирователь импульсов по заднему фронту и второй выход счетчика импульсов через третий формирователь импульсов по переднему фронту соединены соответственно с первым и вторым входами второго триггера, к первому и второму входам счетчика импульсов подключены соответственно выход первого элемента И и через второй формирователь импульсов по заднему фронту - вькод второго

триггера и первый вход элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым выходом первого триггера, а выход - с вторых входом первого элемента И.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.веселов К.Е. и др. Г авиметрическая разведка. М., Недра,1968, с,-.80-154.

2.Николаев П.В. и др. Фотоэлектрические следящие системы. Л.,

Энергия, 1969, вып. 345, с. 102106.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке .2106322/24, кл. G 05 В 11/01, G 01 V 7/04,1972 (прототип).