Устройство для поверки рабочих измерительных средств

 

Изобретение может быть использовано для измерения и регистрации текущих (мгновенных) значений параметров режимов работы машин при переходных процессах. Цель изобретения повышение точности поверки рабочих измерительных средств. Устройство содержит генератор I эталон- , ной стоты, ключевые элементы 2, 12 и 18, реле 4 задержки, шину 5 Замерстоп, счетчики 6 и 9, элементы 7 и 10 совпадения кодов, реверсивные счетчики 8 и 11, вентили 12-I-16, триггер 17, пусковую шину 3, шину 19 управления . Введение в устройство счетчика 9, злемента 10 совпадения кодов, реверсивного счетчика 11, табло 20 времени, включающее табло 21 номера периода, содержащее шины 22- 25 ввода начальных данных и поверяемое рабочее измерительное средство 26, обеспечивает широкий диапазон задания крутизны роста и спада частотного сигнала на входе в поверяемое измерительное средство при высокой достоверности информации о его характеристиках. 3 ил., 1 табл. (П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4 G 01 R 29/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3552264/24-21 (22) 09.02.83 (46) 15.04.86. Бюл. У 14 (72) В.P. .Толокновский и В ° И. Орехова (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 940292, кл. Н 03 К 13/02, !980.

Авторское свидетельство СССР

В 838612, кл. G 01 К 29/00, !979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ РАБОЧИХ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ (57) Изобретение может быть использовано для измерения и регистрации текущих (мгновенных) значений параметроз режимов работы машин при переходных процессах. Цель изобрете— ния — повышение точности поверки рабочих измерительных средств. Устройство содержит генератор зталон-, -SU„„1 224746 А ной частоты, ключевые элементы 2, f2 и 18, реле 4 задержки, шину 5 "Замерстоп", счетчики 6 и 9, элементы 7 и

10 совпадения кодов, реверсивные счетчики 8 и 11, вентили 12-:.16» триггер 17, пусковую шину 3, шину 19 управления. Введение в устройство счетчика 9, элемента 10 совпадения кодов, реверсивного счетчика 11, табло 20 времени, включающее табло 21 номера периода, содержащее шины 2225 ввода начальных данных и поверяемое рабочее измерительное средство

26, обеспечивает широкий диапазон задания крутизны роста и спада часа тотного сигнала на входе в поверяемое измерительное средство при высокой достоверности информации о

его характеристиках. 3 ил., 1 табл.

1224746

Изобретение относится к средствам поверки рабочих измерительных средств и макет быть использовано для поверки таких рабочих измерительных средств, которые предназначены для измерения и регистрации текущих ("мгновенных") значений па— раметров режимов работы машин (например, газотурбинных двигателей) при переходных процессах (запуск, приемистость, включение форсажа и т.д.), в случае, если датчики значений параметров имеют выходной сигнал в виде частоты повторения импульсов (к таким параметрам относятся частота вращения роторов, давление, расходы топлива, крутящие моменты и другие).

Цель изобретения — повышение точности поверки рабочих измерительных средств, измеряющих текущие ("мгновенные") значения частоты повторения импульсов, меняющейся во времени.

Поставленная цель достигается тем, что обеспечивается широкий диапазон задания крутизны роста и спада частотного сигнала на входе в поверяемое измерительное средство при высокой достоверности информации о его характеристиках.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — графики, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 эталонной частоты, первый ключевой элемент 2, пусковую шину 3, реле 4 задержки, шину 5 "Замер-стоп", первый счетчик 6, первый элемент 7 совпадения, кодов и первый реверсивный счетчик 8, второй счетчик 9, второй элемент 10 совпадения кодов и второй реверсивный счетчик 11, второй ключевой элемент 12 первый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 вентили, триггер 17, третий ключевой элемент 18, шину 19 управления, табло 20 времени, включающее в себя счетчик, табло 21 номера периода, включающее в себя счетчик, шины 2225 ввода начальных данных и поаеряемое рабочее измерительное средство 26, причем счетчик 6, первый элемент 7 совпадения, счетчик 8 образуют первый управляемый делитель, а счетчик 9, элемент 10 совпадений кодов, счетчик 11 — второй управляемый делитель.

1Î

4О

Выход генератора 1 эталонной частоты подключен к входу первого ключевого элемента 2, разрешающий вход которого соединен с пусковой шиной 3, а запрещающий вход — с выходом реле 4 задержки команды

"Стоп". Вход реле 4 соединен с шиной

5 "Замер-стоп", которая подключена также к запрещающим входам ключевых элементов 12 и 18 и управляющему входу поверяемого измерительного средства 26. Выход ключевого элемента 2 соединен с входом счетчика

6 первого управляемого делителя и входом ключевого элемента 12, выход которой подсоединен к входу табло

20 времени. Разрешающие входы ключевых элементов !2 и 18 соединены с пусковой шиной 3. Разрядные выходы счетчика 6 и реверсивного счетчика

8 подключены к входам элемента 7 совпадения кодов, а ее выход — к входу обнуления счетчика 6, входу счетчика 9, входам вентилей 13 и 14.

Выход вентиля 13 объединен с выходом вентиля 15 и подключен к входу реверсивного счетчика 8. Управляющие входы вентилей 13 и 14 объединены и подключены к первому выходу триггера

17. Управляющие входы вентилей 15 и !

6 объединены и подключены к второа му выходу триггера 17. Управляющий вход триггера 17 соединен с шиной

19 управления. Выходы вентилей 14 и !6 объединены и подключены к входу ключевого элемента 18 и входу поверяемого измерительного средства

26, а выход ключевого элемента !8 соединен со входом табло 21 номера периода. Разрядные выходы счетчиков

9 и !1 второго управляемого делителя соединены с входами элемента 10 совпадения кодов, à его выход подключен к входу обнуления счетчика 9,входу реверсивного счетчика 11 и входам вентилей 15 и 16. Установочные входы реверсивных счетчиков 8 и 11 подключены к шинам 24 и 25 ввода начальных данных и поверяемого измерительного средства 26.

Устройство работает следующим образом.

С целью получения широких функциональных возможностей, устройство работает в одном иэ двух режимов: последовательность импульсов, поступающих на вход поверяемого измерительного средства 26, формируется з 12 первым управляемым делителем (счетчики 6 и 8 и элемент 7 совпадения кодов), последовательно первым управляемым делителем (счетчики 6 и 8 и элемент 7 совпадения кодов и вторым управляемым делителем (счетчики 9 и 11 и элемент 10 совпадения кодов).

Для работы в первом режиме реверсивному счетчику 8 перед пуском через шины 24 и 25 задается начальный код — число m< (ls m< M<, где

М вЂ,начальная емкость счетчика 8) и направление счета (суммирование или вычитание). Если m =l, то реально возможно только суммирование, если m,=И, то только вычитание. При промежуточных значениях ш! возможно любое направление счета. Кроме того, перед пуском командами через шину

19 триггер !7 устанавливается в положение, при котором вентили 13 и 14 открыты, а вентили !5 и 16 закрыты.

При поступлении команды "Пуск" на пусковую шину 3 ключевые элементы 2, 12 и !8 открываются и импульсы генератора 1 эталонной частоты F начинают поступать через ключевой элемент 12 в счетчик времени табло 20 времени и счетчик 6 первого управляемого делителя. В момент совпадения кодов в счетчиках 6 и 8 на выходе элемента

7 совпадения кодов формируется импульс, который через открытый вентиль

14 поступает на вход поверяемого измерительного средства 26, а через открытый ключевой элемент 18 — в счетчик табло 2! номера периода.

Этим же импульсом производится обнуление счетчика 6, при этом код в счетчике 8 через открытый вентиль

13 изменяется (увеличивается или уменьшается в зависимости от заданного перед пуском направления счета) на единицу. При повторении вышеописанного цикла, каждый последующий период Т (время между импульсами на входе в поверяемое измерительное средство) отличается от предыдущего, равно как и соответствующая

1 периоду Т частота f = —, при этом адэкватно моделируется сигнал частотного датчика на переходном режиме .работы машины. Такая работа устройст. ва продолжается до прихода команды

"Замер-стоп" на шину 5 ° В этот момент выдается команда "Замер" поаеряемому измерительному средству 26 и закрываются ключевые элементы 12

24746 4 ды "Замер", а на табло 21 номера периода — номер последнего, закончившегося к моменту прихода коман5 ды Замер, периода. При поступлении

Il команды "Замер" поверяемое измерительное средство выполняет измерение

45

55 на выходе элемента 7 совпадения ко30

35 и !8, на табло 20 времени фиксируется время от команды "Пускн до команмгновенного" значения входного сигнала, т.е. текущего значения частоты или периода на входе в устройство и фиксирует результат с помощью входящих в его состав органов вывода информации. Результаты, зафиксированные в счетчике табло 20 и счетчике табло 21, дают возможность расчитать параметры сигнала на входе поверяемого измерительного средства как для момента прихода команды

"Замер", так и для люб го последующего. Сравнение результатов расчета с результатами измерения, выполненно го поверяемым измерительным средством, дает необходимые данные для определения его погрешности. Чтобы процесс измерения поверяемым измерительным средством выполнялся при естественном и заранее известном продолжении изменения входного сигнала (чтобы у поверяемого средства была "свобода ошибаться ), команда

"Столп на ключевой элемент 2 подается через реле 4 задержки времени (например, на 1-2 с). Реле также снижает необходимость ожидания конца полного цикла работы. поверочного устройства, сокращая тем самым время поверок.

При работе во втором режиме реверсивному счетчику 8 перед пуском задается число m! и направление счета, реверсивному счетчику ll — число т и направление счета, а триггер

l7 устанавливается в положение, при котором вентили 15 и 16 открыты, а вентили 13 и 14 закрыты. При поступлении команды "Пуск" на шину 3, ключевые элементы 2, 12 и 18 открываются и от генератора 1 эталонных частот F повторения импульсов, последние начинают поступать через ключевые элементы !2 в счетчик табло

20 времени и в счетчик 6 первого управляемого делителя. В момент совпадения кодов в счетчиках б и 8 дов формируется импульс, который проходит в счетчик 9 второго управляемого делителя, этим же импульсом

1224746

Р ваРеверсивный счетчик

Ре в е рс ив ный счетчик

Примечание рианта работы начальный код направление счета начальный код направление счета

Первые три варианта относятся к первому, остальные варианты — к второму режиму работы устройства ш, m

m(Для варианта 2

Т = — m1

Р для веи времеот ковторого устрой!

= — m .

Р обнуляется счетчик 6. При повторении вышеописанного цикла код в счетчике 9 увеличивается до момента совпадения с кодом в счетчике 11. Одновременно на выходе элемента 10 совпадения кодов формируется импульс, который проходит на вход поверяемого измерительного средства 26 и в счетчик табло 21 номера периода. Этим же импульсом обнуляется счетчик 9, а в реверсивных счетчиках 11 и 8 код изменяется на единицу (уменьшается или увеличивается в соответствии с введенными одинаковыми или разными направлениями счета). Такая работа продолжается до поступления команды на шину 5 "Замер-стоп", при этом выдается команда "Замер" поверяемому измерительному средству 26, закрываются ключевые элементы 12 и 18, а в счетчиках табло 20 и 21 фиксируются время от команды "Пуск" до команды "Замер-стоп" и номер последРеккурентное соотношение личины T периода, номера п ни t„ его окончания, считая манды "Пуск", например, для и восьмого вариантов работы ства. него закончившегося периода соответственно. При поступлении команды

Замер поверяемое измерительное средство выполняет измерение "мгно5

11 венного значения входного сигнала и фиксирует результат с помощью входящих в его состав органов вы— вода информации. Команда "Стоп" от

1О шины 5 поступает на запрещающий вход ключевого элемента 2 через реле 4 задержки времени (задержка на

1-2 с). Сравнительный анализ результатов на табло 20 и 21 и органах

15 вывода информации поверяемого измерительного средства 26 дает необходимые данные о его погрешностях.

Возможные варианты работы уст2п ройства в зависимости от начальных кодов (m, и m<) введенных перед пуском в реверсивные счетчики 8 и 11, .и направления их счет (сложение + или вычитание -), характеризуются табл.1.

15 Таблица 1

1224746

Вариант 7

I — (m -n+!) т У! n — 2::

11=!

1

Т

Щ!

Для варианта 8

1 ! в — m;m

Т,= — m,m2, Т (m 1) (тп +1), 1

40

I/3

2/3

Вариант 4

1/4

3/2

Вариант Я

3/2

50 7

1/2

1/2

Вариант 6

1 1 1 — (m — 1) t = — m + — (m -1):

F . i 2 F

1 1 (ш -n+1)= — n(2m -и+1) F 2

1 т!1!-1 1 1

= — (m -и+1)= — — (тп,-l) (m,+2)

Р 11= " F 2

1 " 1 1

t = — (m, -и+1) = — — m, (m, +1),. т., F „, F2

= — m m + — (m -l ) (m +1):

1 1

2 F 2

Тл = — (тп1-и+1) (шит+и-! );

1 h

t„= - 2 (m,-п+1) (ш2+и-1) =(m,ñï2-m2+

Р,1 п (и+1)

+m — 1) + (m, -тп +2) п (п+1) (2n+1)

Реккурентные соотношения для других вариантов работы устройства:

Вариант 1

1 1 n+l т = — F (шт+ ) tÄ- — F n(m,+ ): !

Вариант 3

Т 1 1 п(п+1) n Р и F 2

I 1 Г »+1

Т = — n(m+n) t = — п(ш +

F (т 2 (n+1) (2n+ I )

1 1 и+1

Т = — n(m -n) t = — и т!т —11 (и+1) (2nï+ I )1

6 г 1 п(п+1)(2п+1)

Т„= —, и

Т (m +n) (m +n);

1 п+1

5 1т F L 2 z

= — и тт тт + (ттт — т ) (n+I)(2n+I)g

6 ь

Вариант 9

Т„= — (шт-п) (m -n);

1 Г и+1

F L z .т г (n+1) (2п+1)

Таким образом, для всех вариантов частота f- повторения импульсов на входе в поверяемое устройство 26 переменна и для промежутка времени составляет:

20 1

Т„

Каждый период Т„ отличается от предьщуптего Т „,, причем их значения легко подсчитываются по вытпеприведенным формулам.

Для всех вариантов (1-9) характер изменения f от времени t виден на фиг. 2, где точками на кривых помечены значения Е„ в моменты t„ Для того, чтобы все кривые поместились на листе ограниченного размера, они построены в координатах f 10 и t 10

Значения r, k, s номептены в табл.2. Таблица 2

Зависимость частоты f повторения импульсов на входе в поверяемое изме. рительное средство от номера периода

9 I помещена на фиг. 3, где значения r идентичны значениям 1 на фиг, 2.

Графики на фиг. 2 и 3 расчитаны по вышеприведенным формулам для вариантов l-9 работы устройства. Зти варианты обеспечивают широкий диапазон задания крутизны роста и спада характеристик на входе в поверяемое измерительное средство.

Предлагаемое устройство обеспечивает возможность поверки рабочих измерительных средств, предназначенных для контроля работы машин на переходных режимах, при высокой достоверности информации о характеристиках сигнала на входе в поверяемое измерительное средство в момент команды "Замер".

Формула изобретения

Устройство для поверки рабочих измерительных средств, содержащее генератор эталонной частоты, три ключевых элемента, реле задержки, шину "Замер-стоп", первый счетчик, первый элемент совпадения кодов, первый реверсивный счетчик, четыре. вентиля, триггер, пусковую шину, шину управления и поверяемое рабочее измерительное средство, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности поверки рабочих измерительных средств, измеряющих текущее значение .частоты повторения импульсов, в него введены второй счетчик, второй элемент совпадения кодов, второй реверсивный счетчик, табло времени, табло номера периода и четыре шины ввода начальных данных, причем выход генератора эталонной частоты подключен к входу первого ключевого элемента, запрещающий вход которого соединен с вы— ходом реле задержки, а выход — с входами второго ключевого элемента и первого счетчика соответственно, 224746!

О разрядные выходы которого соединены с первыми входами первого элемента совпадения кодов, вторые входы которого подключены к разрядным. выходам первого реверсивного. счетчика, а выход элемента совпадения кодов подключен к входу обнуления первого счетчика и первым входам первого и второго вентилей, вторые входы которых объединены и подключены к первому выходу триггера, управляющий вход которого соединен с шиной управления, вход второго счетчика соединен с выходом первого элемента совпадения кодов, разрядные выходы первого счетчика соединены с первыми входами второго элемента совпадения кодов, вторые входы которого подключены к разрядным выходам второго реверсивного счетчика, выход второго элемента совпадения кодов подключен соответственно к входам обнуления второго счетчика и второго реверсивного счетчика и к первым входам третьего и четвертого вентилей, вторые входы которых соединены с вторым выходом триггера, выход третьего вентиля соединен с входом первого реверсивного счетчика и выходом первого вен-.иля, выход четвертого вентиля соединен с выходом второго вентиля, с входом поверяемого рабочего измерительного средства и входом третьего ключевого элемента, выход которого подключен к входу табло номера

ЯЧ периода, разрешающие входы ключевых элементов подключены к пусковой лине, вход реле задержки подключен к нине "Замер-стоп", к запрещающим

40 входам второго и третьего ключевых элементов и управляющему входу поверяемого рабочего измерительного средства, выход второго ключевого элемента соединен с входом табло времени, а установочные входы реверсивных с)5 счетчиков — с соответствующими шинами ввода начальных данных.

1224746

7РР яао иа па т лш 400 ьоа рН 700 ваа ИО л

Фи . д

Составитель E . .Пешков

Редактор А. Ревин Техред H.Бонкало Корректор М. Максимишинец

Заказ 1947/45 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4