Устройство для контроля нагрузок машин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ НАГРУЗОК МАШИН, содержащее датчик тока и датчик напряжения, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, формирователь опорного напряжения, выходы которого подключены к первым входам компараторов, выходы элементов НЕ соединены с первым входом соответствующих элементов И, и счетчик, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности устройства, в него введены преобразователь мощности, регистр , пороговый элемент, преобразователь код - аналог, распределитель импульсов и двоичный счетчик, выход датчика напряжения подключен ко входу формирователя опорного напряжения и к первому входу преобразователя мощности, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход со вторыми входами компараторов и с первым входом порогового элемента, выход которого подключен к первому входу двоичного счетчика, второй вход которого соединен с выходом ключа, который подключен ко входу первого счетчика, выход генератора импульсов соединен со входом распределителя импульсов, первый выход которого подключен к управляющему входу регистра и ко. входу выходного блока, второй выход распределителя импульсов соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого через преобразователь код - аналог подключены ко второму входу порогового элемента, выходы компараторов соединены со входами регистра, первый выход которого подключен ко второму входу первого 1 элемента И, второй выход регистра соеto динен со входом первого элемента НЕ, 30 третий и четвертый выходы регистра :л подключены.соответственно ко второму входу второго элемента И и ко входам N0 второго элемента НЕ и второго счетчика , выход второго элемента И соединен со входом третьего счетчика, выходы счетчиков, второй выход распределителя импульсов, второй выход регистра и выход элемента И являются вькодом устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (!1)

4(51) С 07 С 3/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3663973/24-24 (22) 18.11.83 (46) 28,02.85. Бюл. и 8 (72) Е.М.Шмарьян, В.И.Кот, В.А.Деняк, А.И.Лепихов, К.С.Слепченко, Ю.А.Гавинский и Н.И.Волощенко (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А.А. Скочинского (53) 681. 178 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)/ 934517, кл. С 07 С 3/10, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

У 840980, кл. С 07 С 3/00, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО Лля КОНТРОЛЯ

НАГРУЗОК МАШИН, содержащее датчик тока и датчик напряжения, генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, формирователь опорного напряжения, выходы которого подключены к первым входам компаратопов, выходы элементов НЕ соединены с первым входом соответствующих элементов И, и счетчик, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повьппения точности устройства, в него введены преобразователь мощности, регистр, пороговый элемент, преобразователь код — аналог, распределитель импульсов и двоичный счетчик, выход датчика напряжения подключен ко входу формирователя опорного напряжения и к первому входу преобразователя мощности, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход— со вторыми входами компараторов и с первым входом порогового элемента, выход которого подключен к первому входу двоичного счетчика, второй вход которого соединен с выходом ключа, который подключен ко входу первого счетчика, выход генератора импульсов соединен со входом распределителя импульсов, первый выход которого подключен к управляющему входу регистра и ко входу выходного блока, второй выход распределителя импульсов соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого через преобразователь код — аналог подключены ко второму входу порогового элемента, выходы компараторов соединены со входами регистра, первый выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, второй выход регистра соединен со входом первого элемента FIE, третий и четвертый выходы регистра подключены соответственно ко второму входу второго элемента И и ко входам второго элемента НЕ и второго счетчи" ка, выход второго элемента И соединен со входом третьего счетчика, выходы счетчиков, второй выход распределителя импульсов, второй выход регистра и выход элемента И являются выходом устройства.

1142852

Изобретение относится к автоматизированным средствам контроля нагрузок машин различного назначения и может быть использовано, например, для определения продолжительности работы машин с заданными уровнями квантования нагрузок и определения потребленной машиной энергии, т.е. получения гистограммы нагрузок машин в условиях эксплуатации.

Известно устройство для контроля нагрузок машин, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к счетным входам счетчиков, выход преобразователя код — аналог соединен 15 со входом компаратора, а выход преобразователя напряжение — ток подключен к анодам интегратора (1j.

Однако такое устройство имеет недостаточную точность из-за значи- 2п тельной погрешности ртутных интеграторов при визуальном считывании информации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 25 устройство для контроля нагрузок машин, содержащее датчик тока, генератор импульсов, который подключен к первому входу ключа, формирователь импульсов, датчик напряжения, выход которого соединен со входом формирователя опорного напряжения, выходы которого подключены к первым входам компараторов, вторые входы которых объединены между собой и подключены к выходу фильтра, второй вход ключа подключен к выходу первого компаратора, интеграторы и выходной блок l2).

Однако известное устройство имеет недостаточную точность иэ-эа того, что оно не учитывает изменения напряжения при контроле нагрузок машин и не дает возможности оценить энергетические затраты на работу контролируемых машин.

Целью изобретения является повыше. ние точности работы устройства и расширение его функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем;1О что в устройство, содержащее датчик тока и датчик напряжения, интегратор импульсов, выход которого соединен с первым входом ключа, второй вход которого подключен к выходу первого компаратора, формирователь опорного напряжения, выходы которого подключе. ны к первым входам компараторов, выходы элементов НЕ соединены с первым входом соответствующих элементов И, и счетчик, введены преобразователь мощности, резистор, пороговый элемент, преобразователь код — аналог, распределитель импульсов и двоичный счетчик, выход датчика напряжения подключен ко входам формирователя опорного напряжения и к первому входу преобразователя мощности, второй вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход — со вторыми входами компараторов и с первым входом порогового элемента, выход которого подключен к первому входу двоичного счетчика, второй вход которого соединен с выходом ключа, который подключен ко входу первого счетчика, выход генератора импульсов соединен со входом распределителя импульсов, первый выход которого подключен к управляющему входу регистра и ко входу выходного блока, второй выход распределителя импульсов соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы которого через преобраэоват ль код — аналог подключены ко второму входу порогового элемента, выходы компараторов соединены со входами регистра, первый выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, второй выход регистра соединен со входом первого элемента НЕ, третий и четвертый выходы регистра подключены соответственно ко второму входу второго элемента И и ко входам второго элемента НЕ и второго счетчика, выход второго элемента И соединен со входом третьего счетчика, выходы счетчиков, второй выход распределителя импульсов, второй выход регистра и выход элемен. та И являются выходом устройства.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 тока, генератор 2 импульсов, выходной блок 3, ключ 4, датчик 5 напряжения, вьиод которого соединен со входом формирователя 6 опорных напряжений, выходы которого подключены к первым входам компараторов 7 — 7, выходы первого 8 и второго 8g элементов НЕ соединены с соответствующими первыми входами первого и второго элемен тов И 9 и 9, выход датчика 1 тока соединен с первым входом преобразователя 10 мощности, ко второму входу

3 1142 которого подключен выход датчика 5 напряжения, выход преобразователя 10 мощности соединен с первым входом порогового элемента 11, и вторыми входами компараторов 7 -74, выходы которых соединены со входами регистра 12, первый выход которого подключен к управляющему входу ключа 4, первый и третий выходы регистра 12 соединены соответственно со вторыми г входами первого 9„ и второго 9 элементов И, а второй и четвертый выходы регистра 12 соединены соответственно (выход ключа 4 соединен со входом первого счет- ика) со входами первого 8» и второго 8.; элементов НЕ, выход ключа 4 соединен со входом первого счетчика 13;, четвертый выход регистра 12 подключен ко входу второго счетчика !3<, а выход 20 второго элемента И 9 соединен со входом третьего счетчика 13, выход генератора 2 импульсов подключен ко входу распрецелителя 14 импульсов и счетным входам двоичного счетчика 15, вход сброса двоичного счетчика 15 соединен с первым выходом распределителя 14 импульсов, выходы двоичного счетчика 15 соединены с соответствующими входами преобра30 зователя l6 код — аналог, выход которого подключен ко второму входу порогового элемента 11, соответствующие входы выходного блока 3 соединены с выходами счетчиков 13», — 13 выходом первого элемента И 9„, вторым

35 выходом регистра 12, вторым выходом распределителя 14 импульсов, который соединен с управляющим входом регистра 12.

Устроиство работает следующим образом.

При включении контролируемой машины на выходе преобразователя 10 мощности, появляется напряжение, посту- 45 пающее на вторые входы компараторов 7» — 74, число которых равно количеству уровней, на которое разбит весь контролируемый диапазон мощности. Эти уровни задаются с помощью 50 формирователя 6 опорных напряжений, выходы которого подключены к первым вхоцам компараторов 7, — 74 .

852 4

При напряжении U» срабатывает первый компаратор 7„, при U — компара-, тор 7» и тд.

Таким образом, имеются четыре измерительных канала.

С целью блокировки первого или третьего каналов при срабатывании соответственно второго или четвертого качалов используются схемы, построенные на элементах И 9» и 9 и элементах НЕ 8„ и 8

Первый и второй каналы несут информацию о том, в каком режиме — холостом или рабочем, соответственно работает машина; третий и четвертый каналы несут информацию о том, что машина работает с перегрузками, соответственно, в диапазонах U (x(U4

3 х)П4, в течение некоторого времени, задаваемого емкостью второго и первого счетчиков 13 и 13» .

Одновременно напряжение с выхода преобразователя 10 мощности поступает на первый вход порогового элемента 11. Импульсы, поступающие с выхода генератора 2 на счетный вход счет. чика 15, при появлении разрешающего потенциала на управляющем входе ключа 4 с выхода компаратора 7», увеличивают в нем код. Значение этого кода декодируется с помощью преобразователя 16, формируя ступенчатое пило. образное напряжение.

В момент равенства напряжений на входах порогового элемента 11 на его выходе появляется запрещающий потенциал и счетчик 15 остается в предыдущем состоянии до прихода импульса сброса с первого выхода распределителя 14 импульсов.

Таким образом, число импульсов, накопленных счетчиком 15 за каждый цикл, пропорционально входному сигналу, поступающему от преобразователя 10 мощности.

Первый счетчик 13» синхронно со счетчиком 15 увеличивает свой код с нулевого до максимального. Емкость этого счетчика соответствует количеству импульсов, которое пропорционально заданному количеству потребленной машиной энергии и выдает каждый раз сигнал по мере заполнения счетчика.

Срабатывают те компараторы, у ко- 55 торых на вторых входах напряжение, поступающее с преобразователя 10 мощ-, ности, выше чем на первых.

Импульсы с выходов через регистр 12 счетчиков 13 13 и с первоЛ

ro 7„ и второго 7 компараторов через регистр 12 поступают в выход1142852 на вспомогательные, не

1О ные с производительной цели) . связанработой

Составитель Н.Ваганова

Редактор С.Тимохина Техред С.Легеэа Корректор Н.Коропь

Заказ 740/43 Тираж 506 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фипиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Нр, 4.ной блок 3, который формирует ампли.

:туду и длительность выходньгх импульсов, синхронизируемьгх импульсами, поступающими со второго выхода распределителя 14 импульсов на управляющие входы регистра 12 н выходного блока 3. Эти импульсы поступают через систему телемеханики и используются для дальнейшей обработки на ЭВМ.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает получение следующей информации о работе контролируемой машины: время работы машины в холостом режиме, время работы машины в рабочем. режиме, время работы с двумя заданными уровнями перегрузок, затрачиваемая энергия на вы1 полнение машиной производительной работы (без учета расхода энергии