Регистрирующий прибор

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения записи показаний измерительного прибора. При достижении кронштейном 6 месторасположения стрелки 3 гальванометра , когда происходит запрет светового потока к фотодиоду 5, на выходе усилителя 29 будет О и триггер 28 перебрасывается в единичное состояние .. На элементе И 41 возникает О, усилитель 44 цепи прямого вращения запирается, и микроэлектродвигатель 23 выключается. Одновременно 1 с (Л ю 4j 00 СА 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ БЛИН (51)4 G 01 D 15/24 фл! ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3835614/24-10 (22) 02.01.85 (46) 30.11 86. Бюл. № 44 (71) Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации Научно-производственного объединения "Элва" (72) 3.А.Азмайпарашвили и А.Г.Азмайпарашвили (53) 53 . 087 .6 1 (088 .8) (56) Андреев А.А. Автоматические электронные показывающие, регулирующие и регистрирующие приборы. Л.:

Машиностроение, !981, с.24-25.

Авторское свидетельство СССР № 9700316, кл. G 05 В ll/16, 1981.

„„Я0„„1273738 A1 (54) РКГИСТРИРУ10ЩИЙ ПРИБОР (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и поз— воляет расширить функциональные возможности за счет обеспечения. записи показаний измерительного прибора.

При достижении кронштейном 6 месторасположения стрелки 3 гальванометра, когда происходит запрет светового потока к фотодиоду 5, на выходе усилителя 29 будет "0" и триггер 28 перебрасывается в единичное состояние..На элементе И 41 возникает "0", усилитель 44 цепи прямого вращения запирается, и микроэлектродвигатель

23 выключается. Одновременно "1" с

1273738

25 триггера 28 включает микропривод 10, игла 12 прокалывает бумагу 13. Длина дуги от нулевой отметки на бумаге 13 до прокалываемого отверстия пропорциональна отклонению стрелки 3 гальванометра 2. С выхода триггера 28 сигнал через одновибратор 42, усилитель

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для периодической регистрации параметра, измеряемого любым стрелочным измерительным при- 5 бором.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения записи показаний измерительного прибора. 10

На фиг.1 представлена схема регистрирующего прибора; на фиг.2 конструкция собачки микроселеноидного привода, когда последний обесточен; на фиг.3 — то же, когда последний возбужден.

На чертежах приняты обозначения датчик 1; гальванометр 2; стрелка 3 гальванометра; первый осветитель 4; первый фоточувствительный элементофотодиод 5;кронштейн (первый) 6; вал 7 червяного колеса; червячное колесо 8; второй кронштейн 9; микросоленоид (первый) 10; пружина 11 привода; игла 12; диаграммная бумага 13; катушка 14 диаграммной бумаги; шпилька 15 для крепления к диаграммной бумаге rpysa; груз 16; цилиндр 17 с зубцами; зубцы 18 цилиндра 17;сердечник 19;микросоленоид (второй) 20; планка 21 с прорезью; червяк 22; микроэлектродвигатель 23; шторка 24 на кронштейне 6; второй осветитель 25 (нулевой стрелки шкалы) второй фоточувствительный элемент 26 — фотодиод нулевого положения; ключевой усилитель (шестой) 27;

RS-триггер (первый) 28; ключевой усилитель (пятый) 29; одновибратор (первый) 30; ключевой усилитель (чет40 вертый) 31; резисторы 32 и 33; инвертор (первый) 34; RS-триггер (второй) 43 включает привод 20. Фиксатор сердечника 19 освобождает катушку 14 от застопоривания, и бумага 13 перемеща-, ется вниз, поворачивая катушку 14 на один шаг, при котором фиксатор упирается в зуб 13 и катушка 14 фиксируется. 3 ил.

35; диод 36; конденсатор 37; дифференцирующая цепочка 38; инвертор (второй) 39; генератор 40 временного интервала; элемент И 41; одновибратор (второй) 42; ключевой усилитель (третий) 43; ключевой усилитель (первый) 44; ключевой усилитель (второй) 45; фиксатор 46.

Прибор состоит из датчика, например пирометра 1, выход которого связан с гальванометром 2. В плоскости перемещения стрелки 3 гальванометра

2 с одной ее стороны установлен осветитель 4 и соосно с ней с другой стороны стрелки, фотодиод 5. Фотодиод 5 и осветитель 4 установлены с помощью кронштейна 6 на валу 7 червячного колеса 8. На валу 7 с помощью второго кронштейна 9 установлен микросоленоидный привод (10), одна сторона сердечника которого снабжена пружиной 11 (служащей для оттягивания сердечника), а другая сторона— иглой 12, располагающейся: с зазором от диаграммной бумаги 13. Ось вала 7 установлена посередине диаграммной бумаги 13 и соосно с центром стрелки

3 гальванометра 2. Диаграммная бумага намотана на катушке 14, а к свободному концу с помощью шпильки 15 подвешен груз 16. Одна из боковых стен катушки 14 снабжена цилиндром

17 с зубцами 18, которые расположены радиально на поверхности цилиндра с равномерным шагом. Толщина зубьев значительно меньше впадин между зубьями. В верхней стороне цилиндра 17 вертикально расположен сердечник 19 микросоленоидного привода (20). На конце сердечника 19 шарнирно закреплена двухзубчатая собачка 46, которая установлена шарнирно на корпусе.

1273738

Червячное колесо 8 связано с червяком 22, вал которого соединен с валом микроэлектродвигателя 23. На кронштейне 6 установлена шторка 24, которая имеет возможность (при движе нии кронштейна 6, а следовательно, и вала 7) входить между осветителем 25 и фотодиодом 26, установленными соосно друг к другу. Фотодиод 26 и осветитель 25 установлены несколько ни-35 же того места, где по углу проходит осевая линия нулевой отметки гальванометра 2. Стрелкой возле пружины 11 показано направление силы пружины 11.

Стрелкой возле иглы 12 показано на- 40 правление перемещения иглы при возбуждении микросоленоидного привода (10). Стрелкой возле сердечника 19 показано направление перемещения сердечника при возбуждении микросо- 45 леноидного привода (20).

Фотодиод 26 через ключевой усилитель 27 подключен к К-входу RS триггера 28, а фотодиод 5 через ключевой усилитель 29 — к S-входу триг-

;гера 29. Прямой выход триггера 28 через одновибратор 30 и ключевой усилитель 31 подключен к микросоленоидному приводу (10). Одновременно прямой выход триггера 28 через последо- вательно включенные резистopbI R 32, R 33, инвертор 34 подключен к S-входу RS-триггера 35. Резистор 33 заСобачка 46 одним своим зубом при обесточенном микросоленоидном приводе (20) прилегает к одному из зубьев 18, фиксируя катушку 14 (фиг.2).

На фиг.3 показано положение фиксатора 46 при кратковременном возбужде,нии микросоленоидного привода (20), когда другой зуб собачки прилегает кратковременно к следующему зубу 18 и фиксирует в таком положении катушку 14.

При обесточивании микросоленоидного привода (20) фиксатор 46 занимает первоначальное состояние (фиг.2), l при котором катушка 14 совершает один угловой шаг, при этом грузом

16 создается необходимый натяг диаграммной бумаги 13.

По радиусу траектории иглы 12 с нижней стороны диаграммной бумаги 13 расположен прорез планки 21, которая прилегая к диаграммной бумаге 13, обеспечивает надежность прокалывания бумаги иглой 12.

5 tO

25 шунтирован диодом 36, а к входу инвертора 34 подключен конденсатор 37., Инверсный выход триггера 28 через дифференцирующую цепочку 38 и инвертор 39 подключен к входу генератора 40 временного интервала. Одновременно инверсный выход триггера

28 подключен к одному входу элемента И 41 и через одновибратор 42 и ключевой усилитель 43 к микросоленоидному приводу (20).

Выход генератора 40 временного интервала подключен к второму входу элемента И 41, а выход последнего через ключевой усилитель 44 (обес-. печивающий прямое включение) — к микроэлектродвигателю 23, Прямой выход триггера 35 через ключевой усилитель

45 (обеспечивающий обратное вращение) подключен к микроэлектродвигателю 23.

Для уяснения принципа работы допустим, что при доступе светового потока от осветителя 25 к фотодиоду

26 на выходе .ключевого усилителя 27 находится логическая 1, а при запрете светового потока на выходе усилителя — логический "0". Аналогично при доступе светового потока от осветителя 4 к фотодиоду 5 на выходе ключевого усилителя 29 находится логическая "1", а при запрете светового потока на выходе усилителя — логический "0".

За начало работы прибора примем то длительное нулевое состояние прибора, когда все электромеханические узлы отключены, т.е. не получают питание микросоленоидныеприводы (10 и 20) и микроэлектродвигатель 23, за исключением микросхем и гальванометра 2, который все время показывает текущее значение параметра, например, солнечной радиации. При нулевом сос— тоянии вала 7 рычаги 6 и 9 установлены так. что шторка 24 установлена между осветителем 25 и фотодиодом

26 — световой поток на фотодиоде 26 перекрыт.

Стрелка 3 гальванометра 2, даже если она установлена на нуль, при нулевом положении вала 7 и, следовательно рычага 6, не влияет на доступ света на фотодиоде 5, так как нулевое положение вала 7 находится несколько ниже по углу от нулевой от—

1метки гальванометра. Следовательно, независимо от положения стрелки 3, 1273

5 когда вал 7 находится в нулевбм положении, на выходе ключевого усилителя 29 находится логическая "1", а на выходе ключевого усилителя 27— логический 01. Вследствие этого триггеры 28 и 35 установлены в нулевом состоянии. Так как при подаче на вход каждого одновибратора. 30 или

42 логической "1" на выходе последнего возникает положительный им- !О пульс напряжения (логическая "1") определенной длительности, а в ос— тальное время на указанных выходах логический 0, то поэтому при нулевом состоянии прибора на выходах одновибратора 30 и ключевого усилителя 32 — "О". Вследствие этого микросоленоидный привод (20) включен, конец сердечника 19 утоплен в впадине и прилегает к зубцу 18, и катушка 14 с диаграммной бумагой 13 фиксирована.

На входе генератора 40 временного ин тервала находится "1", которая является признаком для работы последнего в режиме отработки временного интер- 2Б вала (например, часового). При этом на его выходе — "0"„ На выходах элемента И 41 и ключевого усилителя 44—

"0, следовательно, цепь прямого вращения микродвигателя 23 включена. На прямом выходе триггера 35 и на выходе ключевого усилителя 45 — "О", следовательно, цепь обратного вращения микроэлектродвигателя 23 также выключена. На выходах одновибратора 42 и ключевого усилителя 43 — "0", сле- довательно, выключен микросоленоидный привод (20) °

При отработке временного интервала на выходе генератора 40 временно- го интервала возникает 1, происходит совпадение на элементе И 41, на его выхОде и на выходе ключевого усилителя возникает "1,, следовательно, открыается цепь прямого вращения, и микродвигатель 23 начинает вращаться в прямом награвлении. При этом вал

7 начинает вращаться по часовой стрелке. По мере удаления шторки 24 от фотодиода 26 происходит запрет светового потока на нем, на выходе ключевого усилителя 27 возникает "1" но в схеме никаких изменений не происходит, При достижении кронштейном 6 мес- 5 торасположения стрелки 3 гальванометра, когда происходит запрет светового потока к фотодиоду 5, на выходе

738 ключевого усилителя 29 возникает "О", и триггер 28 перебрасывается в единичное состояние. При этом на элементе И 4 1 получается несовпадение, на выходе последнего установлен "0, ключевой усилитель 44, цепи прямого вращения запираются и микроэлектродвигатель 23 выключается.

Одновременно 1" с прямого выхода триггера 28 через одновибратор .

30 и ключевой усилитель 31 импульсно включает соленоидный микропривод

10, при этом игла 12, совершая возвратно-поступательное движение, про калывает диаграммную бумагу 13,так как рычаг 9 строго фиксирован на данной позиции. Длина дуги от нулевой отметки на диаграммной бумаге

13 до прокалываемой дырки пропорциональна отклонению стрелки 3 гальванометра 2.

Одновременно "1" с прямого выхода триггера 28 через специальную линию задержки R 32,,R 33, конденсатор 37 задерживается на некоторое время (на время прокалывания диаграммной бумаги иглой 12) и после через инвертор 34 перебрасывает триггер 35 в единичное состояние. Задерживание

"1" обусловлено зарядом конденсатора 37 через резисторы R 32, R 33, в этом случае диод 36 заперт.

При перебросе триггера 35 в единичное состояние отпирается ключевой усилитель 45 — цепь обратного вращения, микроэлектродвигатель 23 начинает вращать вал в обратную сторону. При достижении кронштейном 6 нулевого положения, когда шторка 24 перекрывает световой поток на фотодиоде 26, триггеры 28 и 35 пепебрасываются в нулевое состояние, "1" с инверсного выхода триггера 28 через дифференцирующую цепь 38 и инвертор 39 устанавливает генератор 40 временного интервала в режиме отработки временного интервала, когда на его выходе О", и на входах элемента И 41 происходит несовпадение.

При перебросе триггера 35 в нуле-. вое состояние ключевой усилитель 45 запирается и микроэлектродвигатель

23 отключается, производится фиксация вала 7.

Одновременно "I" с инверсного выхода триггера 28 через одновибратор

42 и ключевой усилитель 43 импульсно включает микросоленоидньФ привод

1273738 (Dl,У

ВНИИПИ Заказ 6466/37 Тираж 705 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 (20). При этом фиксатор, шарнирно закрепленный на конце сердечника 19, при импульсном возбуждении привода (20), совершая возвратно-поступательное движение, опускается в сле- 5 дующую впадину между зубьями, осво бождая катушку 14 от застопоривания, и с помощью тяжести груза 16 диаграммная бумага перемещается вниз, поворачивая катушку 14 на один шаг, при

<о котором фиксатор упирается в следующий зуб 18, и катушка 14 с диаграммной бумагой 13 фиксируется.

Конденсатор 37 через диод 36, который шунтирует резистор R 33, и пря-15 мой выход триггера 28 разряжается практически мгновенно, не задерживая

"1" на входе инвертора 34. Следова— тельно, с помощью специальной линии задержки с цепочкой С 37, R 32, К 33 и диода 36 на выходе инвертора 34 обеспечивается задержка "1" и пропускание без задержки "0".

Формула изобретениями

Регистрирующий прибор, содержащий стрелочный измерительный блок, стрелка которого установлена с возможностью перемещения между первыми 30 фоточувствительным элементом и осветителем, установленными на первом кронштейне, прикрепленном к валу, кинематически связанному с электродвигателем, вторые фоточувствительный элемент и осветитель, по два триггера, ключевых усилителя и инвертора, элемент И и генератор временного интервала, причем выход второго триггера соединен с входом второго клю- щ чевого усилителя, а выходы первого и второго ключевых усилителей подключены к электродвигателю, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения записи показаний измерительного прибора, в него введены линия задержки, дифференцирующая цепочка, два одновибратора, четыре дополнительных ключевых усилителя и блок записи, содержащий привод носителя записи в виде груза, подвешенного на его свободном конце, и два микросоленоида, один из которых связан с помощью второго кронштейна с валом первого кронштейна, а другой через сердечник и шарнирно закрепленный на нем фиксатор — с зубчатым цилиндром, установленным на катушке носителя записи, причем выходы фотоэлементов подключены соответственно через пятый и шестой ключевые усилители к первому и второму входам первого триггера, прямой выход которого через линию задержки и первый инвертор подключен к первому входу второго триггера, через первый одновибратор и четвертый ключе вой усилитель — к первому микросоленоиду, инверсный выход соединен с первым входом элемента И, через второй одновибратор и третий ключевой усилитель — с вторым микросоленоидом, через дифференцирующую цепочку, второй инвертор и генератор временного интервала — с вторым входом элемен,та И, выход которого соединен с входом первого ключевого усилителя, а вторые входы триггеров соединены между собой.