Устройство для регулирования расхода

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ-РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА, содержащее генератор импульсов, расходомер, первый реверсивиый счетчик последовательно соединенные второй реверсивный счетчик и сумматор, исполнительный механизм , о. т л и ч а ю щ в е с я тем-, что, с целью повышения точности и быстродействия, в него введены блок разделения импульсов во времени , генератор тактовых импульсов, элемент задержки, преобразователь код-частота, четьфе элемента И, два элемента ИЛИ, управляемый переключатель , функциональный преобразователь, умножитель частоты, третий реверсивный счетчик, регистр, причем выход генератора импульсов соединен с iiep-r выми входами блока разделения импульсов во времени и функционального преобразователя, вторые входы которых соединены с выходом расходомера , первый и второй выходы блока разделения импульсов во времени соединены с входами сложения и вычитания первого реверсивного счетчика я с первыми входами элементов ШШ, выход генератора тактовых импульсов соединен с третьими входами блока разделения импульсов во времени и функционального преобразователя, а также с первым входом умножителя частоты и через элемент задержки с первым входом преобразователя кодчастота , выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы .которых соединены с первым и вторым выходами знака первого р.еверсивного счетчика, параллельный выход которого соединен с параллельнь1м входом преобразователя S код-частота и одними входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами сложения и вычитания второго реверсивного счетчика , а другие входы - с в.ыходами первого ивторого элементов И, первый и второй выходы функционального преобразователя соединены с первым и вторым входами управляемого переключателя и с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход управляемого переключателя соединен сл с вторым входом умножителя частоты, выход которого соединен с вторыми . входами третьего и четвертого элементов И, соединенных своими выходами с входами вычитания и сложения третьего реверсивного счетчика, параллельный выход которого соединен с параллельным входом регистра, соединенного своим параллельным выходом с вторым входом сумматора, а знаковым выходом - с третьим входом управляемого переключателя, третий выход .4)ункционального преобразователя соединен с третьим входом умножителя

СОЮЗ COBETGHNX .

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)4 С 05 9 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М«

° ««

««

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3697803/24-24 (22) 03.02.84 (46) 07.08.85. Бюл. У 29 (72) Б.N.Ìàëêîâ (71) Рязанское специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Нефтехимавтоматика" (53) 62 50(088.8) (56) Патент США Р 4134423, кл. С 05 D 7/06, опублик. 1978.

ELIN Zietschrift, 1973, N - 2, .с. 78-79. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА, содержащее генератор импульсов, расходомер, первый реверсивный счетчик, последовательно соединенные второй реверсивный счетчик и сумматор, исполнительный механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью повьппения точности и быстродействия, в него введены блок разделения импульсов во времени, генератор тактовых импульсов, элемент задержки, преобразователь код-частота, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, управляемый переключатель, функциональный преобразователь, . умножитель частоты, третий реверсивный счетчик, регистр, причем выход генератора импульсов соединен с пер-. выми входами блока разделения импульсов во времени и функционального преобразователя, вторые входы которых соединены с выходом расходомера первый и второй выходы блока разделения импульсов во времени сое.динены с входами сложения и вычитания первого реверсивного счетчика и с первыми входами элементов ИЛИ, вы„„SU„„1171759 ход генератора тактовых импульсов соединен с третьими входами блока разделения импульсов во времени и функционального преобразователя, а также с первым входом умножителя частоты и через элемент задержки с первым входом преобразователя кодчастота, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых со.— единены с первым и вторым выходами знака первого реверсивного счетчика, параллельный выход которого соединен с параллельным входом преобразователя код-частота и одними входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами сложения и вычитания второго реверсивного счетчика, а другие входы - с выходами первого и второго элементов И, первый и второй выходы функционального преобразователя соединены с первым и вторым входами управляемого переключателя и с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход управляемого переключателя соединен с вторым входом умножителя частоты, выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого .элементов И, соединенных своими выходами с входами вычитания и сложения третьего реверсивного счетчика, параллельный выход которого соединен с параллельным входом регистра, соединенного своим параллельным выходом с вторым. входом сумматора, а знаковым выходом — с третьим входом управI ляемого переключателя, третий выход .функционального преобразователя соединен с третьим входом умножителя

1171759 частоты и с входом записи регистра, четвертый выход функционального преобразователя соединен с четвертым входом умножителя частоты и с входом сброса реверсивного счетчика, выход сумматора связан с входом исполнительного механизма °

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок разделения импульсов во времени выполнен на одном Т-триггере, четырех 0 -триг.герах, четырех элементах И-НЕ и двух инверторах, причем Т-вход Т-триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов И-HE прямой выход

Т-триггера соединен с вторым входом первого. элемента И-НЕ, а инверсный выход Т-триггера — с вторыи входом второго элемента И-HE прямые выходы первого и второго D -триггеров соединены с 3-входами соответственно третьего и четвертого Я-триггеров, а инверсные выходы последних с g —входами соответственно первого и второго 3 -триггеров, выход первого элемента И-HE соединен с Т-входом третьего 37 -триггера и через первый инвертор — с первым входом третьего элемента И-HE выход второго элемента И-НЕ соединен с T-входом четвертого 3 -триггера и через второй инвертор — с первым входом четвертого элемента И-НЕ, прямые выходы третьего и четвертого 2 -триггеров соединены с вторыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока разделения импульсбв, подключенного своим первым и вторым входами соответственно к Т-входам первого и второго 33 -триггеров.

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что функцио нальный преобразователь выполнен на двух К-триггерах, двух RS триггерах, двух Т-триггерах, восьми элементах И-НЕ, элементе И и инверторе, причем инверсные выходы первого и второго jK-триггеров соединены соответственно с 5 -входами первого и второго Ю -триггеров, а также с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ и с первым и вторым входами элемента И, при этом инверсный выход второго jK-триггера соединен также с Я -входом первого

Я9-триггера, а прямой выход последнего соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и с третьим входом элемента И, а прямой выход второго

R5 -триггера — с вторым входом второго элемента И-НЕ и с четвертым входом элемента И, инверсные выходы первого и второго Я5 -триггеров соединены с входами третьего элемента

И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента

И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с первым j -входом первого

1К-триггера и с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, а выход последнего соединен с первым 1-входом второго 1К-триггера, выход второго элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго 1 К-триггера и с входом инвертора, выход которого соединен с вторым j-входом первого K-триггера, выход элемента И соединен с первым входом пятого элемен та И-НЕ и с Я-входами первого и второго Т-триггеров, выход пятого элемента И-НЕ соединен со счетным входом первого Т-триггера, первые входы шестого, седьмого и восьмого элементов И-НЕ соединены с вторым входом пятого элемента И-НЕ, прямой выход первого Т-триггера соединен с вторыми входами шестого и восьмого элементов И-HE а его инверсный выход — с вторым входом седьмого элемента И-НЕ и счетным sxopoM второго

Т-триггера, прямой выход которого соединен с третьими входами седьмого и восьмого элементов И-НЕ, а ин; версный выход — с третьим входом шестого элемента И-НЕ, выход последнего соединен с R -входом второго RSтриггера, первый и второй входы функционального преобразователя.подключены к С-входам соответственно первого и второго jK-триггеров, прямые выходы которых соединены соответственно с его первым и вторым выходами, третий вход функционального преобразователя соединен с первым входом шестого элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьим выходом функционального преобразователя, четвертый выход которого подключен к выходу седьмого элемента И-НЕ °

4. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что умножитель частоты выполнен на элементе И, суммирующем счетчике, регистре, вычитающем счетчике и делителе частоты, при

1171759 этом выход элемента И соединен со счетным входом суммирующего счетчика, параллельный выход которого соединен с параллельным входом регистра, а выход последнего — с параллельным входом вычитающего счетчика, выход переполнения которого соединен с его установочным входом и выходом умножителя частоты, выход делителя частоты соединен с первым входом

Изобретение относится к управлению технологическими процессами, в част-: ности к устройствам автоматического регулирования расхода жидкостей и газов.

Цель изобретения — повышение точности и быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — . функциональная схема блока разделения импульсов во времени; на фиг.3 функциональная схема -функционального преобразователя; на фиг.4 — функцио-. нальная схема умножителя частоты.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, расходомер 2 с частотноимпульсным выходным сигналом, блок

3 разделения импульсов во времени, .генератор 4 тактовых импульсов, первый реверсивный счетчик 5, элемент

6 задержки, преобразователь 7 кодчастота, первый и второй элементы И

8 и 9, элементы ИЛИ 10 и 11, второй реверсивный счетчик 12, управляемый переключатель 13, функциональный пре-. образователь 14, умножитель= 15 частоты, третий и четвертый элементы

И 16 и 17, реверсивный счетчик 18, регистр 19, сумматор 20, цифроаналоговый преобразователь 21, исполнительный механизм 22.

Блок 3 разделения импульсов во времени содержит (фиг.2) Т-триггер

23, 2 -триггеры 24-27, элементы И-НЕ

28-31, инверторы 32 и 33. функциональный преобразователь 14 содержит (фиг.3) jK-триггеры 34 и

35, Р5 -триггеры 36 и 37, T-триггеры

38 и 39, элементы И-HE 40-47, элемент И 48, инвертор 49. элемента И,. вход делителя частоты соединен со счетным входом вычитающего счетчика и первым входом умножителя частоты, второй вход которого соединен с вторым входом элемента И, третий вход умножителя частоты подключен к разрешающему входу регистра, à его четвертый вход — к входу гашения суммирующего счетчика.

Умножитель частоты содержит (фиг.4) элемент И 50, суммирующий счетчик 51, регистр 52, делитель 53 частоты, вычитающий счетчик 54.

5 Блок 3 разделения импульсов во времени, генератор 4, реверсивные счетчики 5 и 12, элемент 6 задержки, преобразователь 7 код-частота, элементы И 8 и 9, элементы ИЛИ 10 и 11

1О образуют канал измерения рассогласо.вания и формирования первой и второй интегральных составляющих закона регулирования.

Управляющий переключатель 13, 15 функциональный преобразователь 14, умножитель 15 частоты, элементы И

16 и 17, реверсивный счетчик 18 и регистр 19 образуют канал, формирующий пропорциональную составляющую

20 закона регулирования.

Устройство работает следующим образом.

Импульсные последовательности, частоты которых пропорциональны за2 данному расходу и действительному расходу, с выхода генератора 1 с расходомера 2 поступают соответственно на входы 55 и 56 блока 3 разделения импульсов во времени. Рабо30 той последнего управляет тактовый генератор 4, с выхода которого импульсная последовательность с частотой непрерывно поступает на Твход Т-триггера 23 и на входы элеменЗ тов 28 и 29.

С каждым тактовым импульсом Ттриггер 23 изменяет свое состояние, поочередно открывая элементы 28 и 29 для пр;охождения тактовых импульсов.

gO В результате на выходах элемента

1171759

И-НЕ 28 и инвертора 32 образуется последовательность четных тактовых импульсов, а на входах элемента И-НЕ

29 и инвертора 33 — последовательность нечетных тактовых импульсов, 5 едвинутых во времени относительно четных на период 1/Г . В начальный момент 9-триггеры 24-27 находятся в нулевом состоянии и элементы И-HE

30 и 31 не пропускают тактовые, импульсы с выходов инверторов на выходы 57 и. 58 блока 3. Входные импульсы заданного.и фактического расхода, поступая на Т-входы З -триггеров 24 и 25, переводят их в единичное состояние, так как на Э-входах этих триггеров постоянно присутствует единичный сигнал. 3 -триггеры 24 и 25 независимы, не имеют общих связей и не тактируются. Поэтому импульсы заданного и фактического расхода могут поступать на Т-входы

Il-триггеров 24 и 25 в произвольные моменты времени и одновременно.

Далее работа блока 3 проходит в четыре такта. Первый тактовый импульс с выхода элемента 29 переписывает единичную информацию из Ы— триггера 25 в 9 -триггер 27. Элемент

И-НЕ 31 получает на свой первый вход 30 разрешающий единичный сигнал с прямого выхода триггера 27.Одновременно триггер 25 по R-входу переводится в исходное нулевое состояние нулевым сигналом с инверсного выхода Т-триггера.

27.

Второй тактовый импульс, формиру емый на выходе элемента 28 и сдвину- тый во времени относительно первого на 1/ F, переписывает единичную информацию из 3 -триггера 24 в g ..-триггер 26. Элемент 30 получает на свой первый вход разрешающий единичный сигнал с прямого выхода триггера 26. Одновременно триггер 24 45 по Р -входу переводится в исходное нулевое состояние нулевым потенциалом с инверсного выхода триггера .26. Инвертированный второй тактовый импульс с выхода инвертора 32 про- 50

:ходит через элемент 31 на выход 58 бло-. ка 3. На последнем появляется тактовый импульс, соответствующий импуль.су фактического расхода расходомера

2, поступившему на вход 56 блока 3„ 55

Третий тактовый импульс, формируемый на выходе элемента 29 и сдвину тый во времени относительно второго на период 1/ F, возвращает триггер

27 в исходное нулевое состояние в соответствии с состоянием триггера

25. Инвертированный третий тактовый импульс с выхода инвертора 33 проходит через элемент 30 на выход 51 блока 3. На последнем появляется тактовый импульс, .соответствующий импульсу задания расхода с генератора 1, поступившему на вход 55 блока

3, и сдвинутый во времени относительно импульса на выходе 58 на период. 1/FT

Четвертый тактовый импульс, формируемый на выходе элемента И-НЕ 28 и сдвинутый относительно третьего на период 1/ F„ возвращает триггер

26 в исходное нулевое состояние в соответствии с состоянием триггера

24. В результате блок 3 переходит в состояние, соответствующее начальному моменту его работы. Цикл работы блока повторяется при поступлении на входы 55 и 56 очередных импульсов задания и фактического расхода.

Так как рабочий цикл блока 3 совершается четыре такта, равных 1/ F значение тактовой частоты F должТ но удовлетворять условию

1 т 7

Для формирования. интегральной составляющей в законе регулирования с выходов 57 и 58 блока 3 разделенные ,во времени импульсы поступают на входы сложения и вычитания первого реверсивного счетчика 5, а также через элементы ИЛИ 10 и 11 на входы сложения и вычитания второго реверсивногр счетчика 12, При неравенстве частот F и F в счетчике 5 накапливается код, пропорциональный интегралу разности частот F и F . Код со счетчика 5 поступает на преобразователь 7 кода, выполненный, например, по схеме двоичного умножителя. На другой вход преобразователя 7 через элемент 6 задержки поступают импульсы генератора 4 с частотой Р . С выхода преобразователя 7 последовательность импульсов с частотой, пропорциональной частоте F следования тактовых импульсов и коду со счетчика 5, поступает в зависимости от бнака кода, через элемент И 8 или 9 и через элементы ИЛИ 10 и 11 на вход сложения или вычитания счетчика 12. Задержка тактовых импульсов на входе

1171759 преобразователя 7 код-частота отно-, сительно импульсов на выходе блока 3 обеспечивает сложение разностной частоты Р„ — с частотой, пропорцио1 нальной коду со счетчика 5, т.е. интегралу разностной частоты E - F2.

В результате интегрирования полученной суммы частот на выходе счетчи" ка 12 образуется код, пропорциональ- 10 ный сумме двух составляющих: интеграла разностной частоты F„ — F> и двойного интеграла той же разности.

Одновременно, для формирования пропорциональной составляющей, импульс- 15 ные последовательности с частотами и F поступают на входы 59 и 60 преобразователя 14, а на вход 61 тактовые импульсы с частотой C

Т

Коммутатор I4 периодов формирует две 20 последовательности взаимно чередующихся импульсов с длительностями, равными периоду Т следования им1 пульсов задания на выходе 62 и периоду Т следования импульсов с дат- 25 2 чика 3 расхода на выходе 63, и импульсные команды "Запись" и "Сброс" на выходах 64 и 65 соответственно, необходимые для управления последова тельностью работы элементов канала gp формирования пропорциональной составляющей.

Формирование пропорциональной составляющей осуществляется путем сравнения периодов Т1 и Т . Для 35 сравнения импульсы, по длйтельности равные периодам Т„ и Тг в разнесенные .моменты времени, заполняются опорной частотой Fp» причем F >) F„. Полученные коды вычитаются и в результа- 40 те образуется число 8 равное

И =(- Т„) Р „(1) или с учетом Т=1/F

F„-Ð (2)

РF OA

45 г

Ч исло 8 пропорционально разности частот F u

Для уменьшения влияния нелинейности, вносимой произведением F< Fz

50 в знаменателе выражения (2), опорная частота Fpq не остается постоянной, а изменяется пропорционально большей из сравниваемых частот . (3)

55 оп К12 при F„-Р (0; где К вЂ” коэффициент пропорциональности, В результате выражение (2) преобразуется к виду

1 г >

F> ) Р. г — > при

F -F () г

Указанные команды "Запись" и

"Сброс" формируются циклически. Импульсы с длительностями Т и Т фор1 г мируются на единичных выходах jKтриггеров 34 и 35. В исходном состоянии jK-триггеры 34 и 35 находятся в нулевом, а R5 триггеры 36 и 37 в единичном состояниях. При этом на первых и вторых входах элементов И-НЕ

40 и 41 присутствуют сигналы "1", а на выходах — сигналы "О". Нулевые выходные сигналы элементов И-НЕ 40 и 41 поступают на первые j входы триггеров 34 и 35 и.тем самым удерживают их в нулевом состоянии. Таким образом, элементы И-НЕ 40 и 41 совместно с g5 -триггерами 36 и 37 образуют цепи самокалибровки триггеров 34 и 35. Элемент И-НЕ 42 и инвертор 49, подключенные своими выходами к вторым j-âõîäàì соответственно триггеров 35 и 34, образуют цепи взаимной блокировки последних. В исходном состоянии на выходах. элемента И-HE 42 и инвертора 49 присутствуют сигналы

"1" и обе взаимные блокировки не действуют. Элемент И 48 контролирует выходы триггеров 34-37 и в исходном состоянии преобразователя 14 на всех его входах и на выходах присутствуют сигналы "1". Т-триггеры

38 и 39 образуют пересчетную схему на четыре такта и в начальный момент находятся в нулевом состоянии. Нулевые сигналы с прямых выходов триггеров

38 и 39 запрещают прохождение импульсов тактовой, частоты Р через элементы И-НЕ 45-47. Единичный сигнал с выхода элемента И 48 разрешает прохождение тактовых импульсов через элемент И-НЕ 44 на счетный вход Ттриггера 38. В процессе счета на входах элементов 45 — 47 поочередно появляются разрешающие единичные потенциалы. Тактовые импульсы, проходя через элементы И-НЕ 45 -47, формирую на их выходах импульсные команды "Запись", "Сброс" и "Запуск", 1171

Последней командой "Запуск" Я5— триггер 37 переводится в нулевое состояние. На выходе элемента И 48 появляется сигнал "0", который запрещает дальнейшее поступление так5 товых импульсов на счетный вход Ттриггера 38 ц по Я-входу устанавливает Т-триггеры 38 и 39 в ноль. Формирование команд прекращается до начала следующего цикла. Одновременно 1О на выходе элемента И-НЕ 41 появляется сигнал "1", а на выходе инвер тора 49 — сигнал "0". Самоблокировка триггера 35 снимается, а на триггер

34 начинает действовать сигнал взаимной блокировки с выхода инвертора

49, С приходом очередного импульса с выхода расходомера на вход 61 и счетный вход триггера 35 последний переходит в единичное состояние. 20

На выходе 63 преобразователя появляется сигнал "1". Одновременно

R5-триггер 36 изменяет свое состояние — переходит в ноль, а Р5-триггер 37 возвращается в единичное со- 25 стояние под действием отрицательного перепада потенциала на инверсном выходе jK-триггера 35. На выходе элемента И-НЕ 40 появляется сигнал

"1". Самоблокировка с триггера 34 снимается, однако он остается за пертым по второму j-входу сигналом взаимной блокировки с инвертора 49.

Триггер 34 удерживается в нулевом состоянии независимо от воздействия на его счетный вход импульсов задания F . С приходом следующего импульса с расходомера через период Т2= — F триггер 35 возвращается в нулевое состояние. На выходе 63 40 сигнал "1" переходит в сигнал "0", тем самым завершается формирование единичного импульса, равного по ддительности периоду следования импульсов расходомера. В тот же мо- 45 мент времени включается самоблокировка триггера 35 и снимается взаимная блокировка триггера 34, Далее аналогичным образом триггер 34 формирует единичный импульс на выхо- 50 де 62, равный по длительности периоду Т2 следования импУльсов задания с выхода генератора 1, после чего триггер 34 становится на самоблокировку.

В этой части цикла триггер 35 не 55 освобождается от самоблокировки в отличие от триггера 34, так как отсутствует перекрестная связь с инверс759 8 ного выхода триггера 34 на и -вход

g5 -триггера 37. Эту связь заменяет цепь команды Запуск".

В результате коммутатор периодов возвращается в исходное состояние, Далее цикл повторяется.

Элемент И-НЕ 43 предотвращает установление преобразователя в ложное устойчивое состояние, возможное при включении устройства, путем исключения одновременного действия двух взаимных блокировок.

Сформированные единичные импульсы с длительностями Т и Т поочеред1 2 но пропускают .через элементы И 16, 17 на входы реверсивного счетчика 18 последовательность импульсов, следующих с опорной частотой F >yF, F,Ïðè

Ой 1 2 этом импульсы опорной частоты F „, заполняющие период Т2, подаются на вход сложения, а заполняющие период Т„ - на вход вычитания счетчика

18, предварительно обнуленного командой "Сброс".

В счетчике 18 образуетСя число N, 1 2

Равное (т2-Т1 ) Fo„èëè F таким

2 образом, за один цикл работы преобразователя 14 на выходе реверсивного счетчика 18 формируется код, пропорциональный разности частот 1=„, F2 .

Командой "Запись", следующей за формированием импульс T код счет1t чика 18 переписывается в регистр 19, после чего командой "Сброс" счетчик подготавливается для следующего цикла измерения. На выходе регистра 19 постоянно, находится число, пропорциональное разности частот E„ H F» обновляемое за каждый цикл измерения — цикл работы преобразователя.

Максимальное время цикла равно

T„+2T2 р при ()

2Ò +Т, при Т2 (Т„.

Произведение Р„ Р делает нелинейной зависимость кода на выходе регистра 19 от разности частот F„- F2.

F1-F2

Для приближения зависимости оп

F1F2 ю к линейной, а также для обеспечения устойчивости работы устройства в ши-, роком диапазоне заданий (частот F )

1 расхода опорная частота F „ формируется умножением частоты F1 или F2 на коэффициент пропорциональности К с помощью умножителя 15 частоты. В

1171759.

10 качестве входного сигнала умножителя используются импульсы Т и Т по

1 .29 ступающие с выходов- 62 и 63 преобразователя 14 через управляемый переключатель 13. Последний управля- 5 ется потенциалом знакового разряда регистра 19. Когда знак числа М в регистре положителен, т.е. F„-F 0

2 на вход умножителя 15 поступает импульс Т„, и происходит умножение частоты F1 . При противоположном знаке Р1 — F< (0 происходит умножение частоты Fg.

Таким образом, опорная частота F о6 определяется 15

f ÊF1, при F1- F 70 о" ")KFg при F„-F (О

Умножение частоты происходит следующим образом (фиг.4) .

Единичный импульс с длительностьюЯ равной периоду одной из частот, например, Т1 =1/ F поступая на вход бб элемента И 50, разрешает прохожде.ние на счетный вход суммирующего счетчика 51 тактовых импульсов с час->5 тотой Е, деленной с помощью делителя 53 частоты на коэффициент пропор циональности К. За период T„ в счетчике 51 накапливается М„ импульсов:

F

К 1

Число И„параллельным кодом пере писывается в регистр 52 командой

"Запись", поступающей с коммутатора периодов, после чего счетчик 51 устанавливается в ноль командой "Сброс".Выходной параллельный код числа Н1регистра 52 подается на параллельиый вход вычитающего счетчика 54. Код К, периодически заносится в этот счетчнк импульсом переполнения по шине P вычитания и списывается до нуля по

:счетному входу тактовыми импульсами с частотой F> . На выходе P счетчи45 ка 54 импульсы переполнения следуют с частотой, равной опорной частоте ОП" т/ 1 ол /11

S0

В течение цикла формирования импульсов Т„ и Т и записи числа Й в реверсивный счетчик 18 опорная частота F z постоянна, и сравнение час- 55 тот Р1 и Р происходит в одинаковых условиях. Одновременно в суммирующий счетчик 51 записывается новое значение числа Н., и цикл повторяет ся синхронно с работой преобразователя 14.

Таким образом, на выходе регистра 19 образуется код, пропорциональный разности частот Р и Р по выражению (4).

Значение коэффициента К выбирается в зависимости от конструктивных особенностей расходомера 3 и исполнительного механизма 22;

Код (Ч суммируется в двоичном сумматоре 20 с кодом, пропорциональным сумме первого и второго интегралов разности частот Р— F . Алгебраическая сумма кодов с выхода сумматора 20 поступает на цифроаналоговый преобразователь 21, с выхода которого управляющий сигнал поступает на исполнительный механизм

22. Управляющий сигнал переводит исполнительный механизм в такое положение, при котором устанавливается равенство частот F1 и Р, т.е. соответствие действительного расхода заданному.

Время, необходимое для формирования кода И, пропорционального разности частот F„ -F, составляет согласно выражениям (5) не более трех периодов следования одной из импульсных последовательностей. При этом отпадает необходимость в применении сглаживающего фильтра. Это означает, что по быстродействию предлагаемое устройство превосходит известное, в котором применение сглаживающих фильтров принципиально необходимо для преобразования частоты в напряжение.

Использование изобретения позволит практически полностью исключить аппаратурные погрешности процессов смешения и дозирования, расширить функциональные возможности систем управления этими процессами за счет ис пользования быстродействующих исполнительных механизмов, например приводных электродвигателей дозировочных насосов, работающих в режиме расходомеров при оборудовании их преобразователями частоты вращения в частоту электрических импульсов.

Обеспечение отработки каждого импульса задания, поступающего с генератора, гарантирует не только точное поддержание заданного расхода, но и столь же точное соответствие

11

1171 759

12 объема протекающей через расходомер среды пропорциональному количеству импульсов, поступивших за любой отрезок времени с генератора независимо от действия возмущений и измене- 5 ния задания в процессе работы. Это свойство изобретения ценно при его использовании в системах непрерывного пропорционального дозирования и смешения.

1171759

Фиь 5

Составитель В.Шефтдль

Редактор Н.Бобкова Техред И.Кастелевич . Корректор А 06pmap

Заказ 4861/39 Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4