Переключатель пределов измерения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gP 4 G 01 L 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3656437/24-21 (22) 26.10.83 (46) 30.09.86. Ьюл. ¹ 36 (71) Киевский институт автоматики им. ХХУ с.ьезда KIICC (72) Н. E. Захарченко (53) 621.317.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 369500, кл. G 01 К 15/08, 1970.

Авторское свидетельство СССР № 783694., кл. G 01 R 15/08, 1978. (54) ПЕРЕКЛ(ОЧАТЕЛЬ ПРЕДЕЛОВ ИЗМЕРЕНИЯ . (57) Изобретение относится к технике измерений сил и механических напряжений.

Цель изобретения — расширение области применения на малоинерционные пневмоизмерительные приборы. Для этого в переключатель пределов измерения, состоящий из управляемых ключей 1 — 5, резисторов 6 — -10, узла 14 управления, блоков 17, 18 сравнения, „„SU„„1260698 А1 задатчиков 15, 16 верхнего и нижнего пороговых давлений, группы элементов И 19—

26, триггеров 27-- 30, элементов ЗАПРЕТ 3134, введены дополнительно в у3cë управления управляемые ключи 40 — 43 и элемент

ИЛИ 44. Применение переключателя в малоинерционных об.ьектах измерения обеспечивается тем, что в канале выхода узла 14 управления с элементами И 19- — 26 отсутствуют сопротивления. Это приводит к тому, что при появлении в линиях выходов блоков 17, 18 сравнения даже кратковременных сигналов с большой частотой возникновения емкости линий соответствующих входов элементов И !9 — 26 беспрепятственно наполняются и опорожняются до давления срабатывания и отпускания элемснгов. Повышение надежности работы переключателя обусловливается возможностью устранения аварийных ситуаций использованием переключателя в составе систем регулирования различных технологических lIpollL coE). 1 ил.

1260698

Изобретение относи. ся к технике измерений сил и механических напряжений и предназначено для использования в системах регулирования различных технологических процессов.

Целью изобретения является расширение области применения на малоинерционные пневмоизмерительные приборы.

На чертеже представлена принципиальная схема предложенного переключателя пределов измерения пневмоизмерительного прибора с пятью поддиапазонами измерения.

Переключатель содержит исполнительные элементы в виде управляемых ключей 1 — 5, посредством которых калиброванные резисторы 6 в 10 поддипазонов измерения подключены к измерителю 11 усилия. Линия 2 выхода измерителя усилия, являющаяся выходной линией устройства, связана со входами блока 13 и 14 индикаторов и управления. Последний снабжен двумя задатчиками 15 и 16 верхнего и нижнего пороговых давлений, подключенными выходами к одним разнополярным входам двух блоков

17 и 18 сравнения, другие разнополярные входы которых соединены с линией 12 выхода измерителя 11 усилия. Выходы блоков

17 и 18 сравнения соединены посредством элементов И 19 — 26 с соответствующими входами триггеров 27 — 30 с запоминанием, выходы которых связаны с управляющими входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ

31 — 34, выходы триггеров 27 — 29 подключены к сигнальным входам соответствующих элементов ЗАПРЕТ 34 — 32.

Вход элемента ЗАПРЕТ 31 соединен с линией питания. Выходы всех элементов ЗАПРЕТ

31 — 34 и триггера 30 связаны соответствующими каналами 35 — 39 выхода узла управления с управляющими входами ключей 1 — 5 измерителя 11 усилия, блока 13 индикаторов и одними входами соответствующих элементов И 19 — 26. Втсрые входы элементов

И 19 — 22 соединены с линией выхода блока 17 сравнения, а элементов И 23 — 26 — с линией выхода блока 18 сравнения. В линиях связи каналов 35 — 39 выхода узла 14 управления с соответствующими входами элементов И 19 — 25 установлены управляемые ключи 40 — 43, управляющие входы которых соединены с выходами блоков 17 и 18 сравнения посредством элемента ИЛИ 44. Измеритель 11 усилия выполнен с использованием блока 45 сравнения, включенного с помощью резистора 46, усилителя 47 мощности и соответствующих делителей 48 — 6, 48—

7 — 48 — 10 в канале отрицательной камеры 49 блока 45 сравнения, по схеме усилителя.

Давление питания подается через резистор 46 к блоку 45 сравнения, выход которого через усилитель 47 мощности связан с линией 12 выхода измерителя 11 усилия и посредством соотвествующих делителей — с камерой отрицательной обратной связи элеменс

55 та 45 сравнения. К жесткому центру 50 мембранного элемента блока 45 сравнения подключена линия 51 измеряемого усилия F.

Блок 13 индикаторов представляет собой пять шкал 52 — 56 отсчета поддиапазонов измерения 0 — Рь..0 — F, показывающую стрелку 57, механически связанную с линией

12 выхода устройства, и соответствующие каждой из шкал 52 — 56 отсчета индикаторы 58 — 62.

Работа переключателя пределов измерения заключается в последовательном подключении к измерителю 11 усилия ключами 1 — 5 калиброванных резисторов 6 — 10 при зашкаливании давления в линии 12 выхода измерителя 1! усилия. При нормальной работе переключателя в одном из каналов 35 — 39 выхода узла 14 управления всегда присутствует сигнал, который исчезает в нем и одновременно появляется в очередном канале даже при кратковременном появлении сигнала в линиях выхода блоков 17 или 18 сравнения. Предельное значение входного измеряемого усилия F разделяют на пять одинаковых или разных поддиапазонов 0 — Fi, i = 1, 2 — 5. Размах шкалы каждого поддиапазона устанавливают с помощью соответствующих калиброванных резисторов 6 — 10 поддиапазонов измерения.

Узел 14 управления предназначен для управления ключами 1 — 5.калиброванных резисторов 6 в 10 поддиапазонов измерения измерителя 11 усилия, а также управления индикаторами 58 — 62 блока 13 индикаторов.

При возникновении сигнала в линии выхода блока 17 сравнения сигнал в одном из каналов выхода узла 14 управления переключается в очередной канал в прямом направлении (направление в сторону последнего канала 39 выхода), а при появлении сигнала на выходе блока 18 сравнения переключение сигнала происходит в обратном направлении (направление в сторону первого канала 35 выхода). Г1ри поступлении от блока 17 сравнения сигнала на один из входов соответствующего триггера

27 — 30 на его выходе формируется сигнал, который запоминается при исчезновении входного сигнала и устраняется даже при кратковременном появлении сигнала от блока 18 сравнения на другом входе этого триггера. При включении переключателя пределов измерения в первом канале 35 выхода узла 14 управления возникает сигнал, который в блоке 45 сравнения измерителя

11 усилия соединяет отрицательную камеру 49 с калиброванным резистором 6 первого поддиапазона измерения. В блоке 13 индикаторов загорелся индикатор 58, в узле 14 управления выход блока 17 сравнения через элемент И 19 соединяется с соответствующим входом триггера 27. Переключатель работает на первом поддиапазоне измерения

0 — Рь и показания стрелки 57 следует отсчитывать по первой шкале 52.

1260698

Работа переключателя пределов измерения в прямом и обратном направлениях при переключении сигнала с канала 35 выхода на канал 36 и обратно.

Переключение сигнала в первом случае происходит при превышении давления в линии 12 выхода верхнего порогового давления 0,1 МПа, установленного задатчиком

15. В линии выхода блока 17 сравнения возникает сигнал и связи каналов 35 — 38 выхода с соответствующими входами элементов И 19 — 25 и разъединяются разомкнувшимися ключами 40 — 43. При этом сигнал канала 35 выхода отсекается в емкости линии лишь одного входа элемента И 19, поэтому связь блока 17 сравнения с триггером 27 через замкнутый элемент И 19 сохраняется. Сигнал с выхода триггера 27 посредством разомкнувшегося элемента 31

ЗАПРЕТ 31 устраняет сигнал в канале 35 выхода и одновременно через элемент ЗАПРЕТ 32 формирует его в канале 36 выхода.

Этот сигнал в блоке 45 сравнения измерителя 11 усилия посредством ключа 2 соединяет отрицательную камеру 49 с калиброванным резистором 7 второго поддиапазона измерения. В блоке 13 индикаторов загорается индикатор 59. давление в линии 12 выхода снижается. Переключатель работает на втором поддиапазоне измерения 0 — Fz и показания стрелки 57 следует отсчитывать по шкале 53. При наличии даже кратковременного сигнала в линии выхода блока 17 сравнения ложного переключения сигнала в линии выхода блока 17 сравнения ложного переключения сигнала с канала 36 выхода в прямом направлении не происходит потому, что связь линии выхода блока 17 сравнения с одним из входов триггера 28 разъединена разомкнувшимся ключом 41. При исчезновении сигнала в линии выхода блока 17 сравнения сигнал в канале 36 выхода замкнутым элементом И 20 связывает один из входов триггера 27 с линией выхода блока 17 сравнения и замкнутым элементом И 23 другой вход триггера 27 — с линией выхода блока 18 сравнения. В случае повторного возникновения сигнала в линии выхода блока 17 сравнения переключатель оказывается подготовленным к переключению сигнала в каналах выхода в прямом направлении, т. е. устранению сигнала в канале 36 выхода, формированию его в канале 37 и переводу устройства на работу в третьем поддиапазоне измерения 0 — F . В случае появления сигнала в линии выхода блока 18 сравнения устройство оказывается подготовленным к работе в обратном направлении, т. е. устранению сигнала в канале 36 выхода, формированию его в канале 35 и переводу переключателя снова на первый поддиапазон измерения. Переключение сигнала в обратном направлении с канала 36 выхода на канал 35 происходит при снижении давления в линии 12 выхода до нижнего

5 !

О

25 зо

4О

55 порогового давления 0,02 МПа, установленного задатчиком 16. Возникший в линии выхода блока 18 сравнения сигнал также разъединяет связи каналов 35 — 38 выхода с соответствующими входами элементов И 1925 посредством разомкнувшихся ключей 40—

43. При этом сигнал канала 36 выхода отсекается в емкости линии лишь одного входа элемента И 23, поэтому связь блока 18 сравнения с триггером 27 сохраняется через замкнутый элемент И 23. Исчезнувший в линии выхода триггера 27 сигнал устраняет сигнал в канале 36 выхода и формирует через размыкающийся элемент ЗАПРЕТ 31 сигнал в канале 35 выхода, который выполняет описанные действия в измерителе 11 усилия, блоке 13 индикаторов и узле 14 управления, необходимые для работы устройства в первом поддиапазоне измерения усилия.

Давление в линии 12 выхода повышается.

При появлении даже кратковременного сигнала в линии выхода блока 18 сравнения ложного переключения сигнала с канала 36 выхода в обратном направлении не происходит в связи с тем, что связь выхода блока 18 сравнения со входами триггеров, кроме триггера 27, разъединена разомкнутыми ключами 40 — 43. При исчезновении сигнала в линии выхода блока 18 сравнения сигнал в канале 35 выхода связывают замкнутым элементом И 19 и один из входов триггера 27 с линией выхода блока 17 сравнения, и при появлении сигнала в линии выхода этого блока устройство оказывается подготовленным к работе в прямом направлении, т. е. устранению сигнала в канале 35 выхода, одновременному формированию его в канале 36 и переводу устройства на работе во втором поддиапазоне измерения усилия.

Предложенное техническое решение обеспечивает расширенную область использования переключателя пределов измерения и позволяет, в частности, применять его в малоинерционных объектах измерения. Это обеспечивается тем, что в линиях каналов выхода узла 14 управления с элементами

И 19 — 26 отсутствуют сопротивления и при появлении в линиях выхода блоков 17 и !8 сравнения даже кратковременных сигналов с большой частотой возникновения, емкости линий соответствующих входов элементов

И 19 — 26 беспрепятственно наполняются воздухом сигнала канала выхода до давления срабатывания элементов и опорожняются <о давления их отпускания. Вместе с этим данное техническое решение увеличивает надежность работы переключателя тем. что разрушение связей каналов выхода узла 14 управления с входами элементов И 19--26 во время присутствия сигнала в линиях выхода блоков 17 и 18 сравнения устраняет всякую возможность ложного переключения сигналов в каналах выхода узла 14 управле1260698

СOCTHBHTC,1Ü . I. Морозов

Техрсд И. Верес Корректор В. Бугяга

1 и ра ж 778 11одписное

ВНИИГ1И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугпская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Г!роектная, 4

Редактор H. 1 орват

Заказ 5216, 37 ния, что позволяет при использовании переключателя в составе систем регулирования различных технологических процессов устранять аварийные ситуации, повышая этим производительность оборудования и получая экономию сырья.

Формула изобретения

Переключатель пределов измерения, содержащий управляемые ключи и резисторы, включенные попарно последовательно между общей выходной и раздельными входными линиями переключателя, узел управления с двумя блоками сравнения, первые входы которых соединены с общей входной линией, вторые входы — с выходаь и задатчиков верхнего и нижнего пороговых давлений соответственно, а выходы — с первыми входами соответствующих групп элементов И, триггерами, входы каждого из которых подключены к выходам двух соответствующих элементов И, относящихся к разным группам, элементами ЗАПРЕТ, управляющие и сигнальные входы которых соединены с выходами соответствующих триггеров, а выходы — с управляющими входами соответствующих управляемых ключей, и индикаторов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения на малоинер10 ционные пневмоизмерительные приборы, в узел управления введены дополнительные управляемые ключи и элемент ИЛИ, причем дополнительные управляемые ключи включены в линии связи выходов элементов

ЗАПРЕТ с вторыми входами соответствующих элементов И, а их управляющие входы через элемент ИЛИ соединены с выходами блоков сравнения.