Датчик определения начала и окончания шторма автоматической гидрометеорологической станции

 

Изобретение относится к гидрометеорологическому приборостроению и может быть использовано для включения автоматической станции на передачу информации о наступлении и прекращении шторма или для перевода этой станции в режим работы по штормовой программе. Цель изобретения - повьшение достоверности получаемой информации. В момент времени, соответствующий первому переполнению максимального счетчика 4, формируется для данного шторма импульс, устанавливающий триггер 21 в положение О, отключается указанный счетчик от источника питания 7 и подготавливает блок 12 управления к включению контактора; 9 синхроимпульсом блока 8 устанавливающим триггер 18 в положение 1, а в момент времени, соот- . ветствующий первому нёзаполнению минимального счетчика 5, формируется единственный для данного шторма импульс , возрастающий триггер 18 в положение О, отключается минимальный счетчик 5 от источника питания 7 и устанавливает триггер 21 в положение 1, подготавливает датчик к следующему шторму. 3 з.п. ф-лы, 2 ил. с (Р to О) со ОЭ . 1

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТКИ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 д1) 4 С 01 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3875444/24-10 .;22) 14.03.85 (46) 15.12.86. Бюл. У 46 (71) Южное отделение Всесоюзного научно-исследовательского института геофизических методов разведки (72) Т.А.Исмаил-Заде, Г.А.Саркисов, В.Б.Ибрагимов и А.А.Кравцов (53) 531.767(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 352219, кл. G 01 P 5/06, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Ф 619862, кл. G Ol Р 5/06, 1976. (54) ДАТЧИК ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАЧАЛА И

ОКОНЧАНИЯ ШТОРМА АВТОМАТИЧЕСКОЙ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ (57) Изобретение относится к гидрометеорологическому приборостроению и может быть использовано для включения автоматической станции на передачу информации о наступлении и прекращении шторма или для перевода этой станции в режим работы по штормовой программе. Цель изобретения— повышение достоверности получаемой информации. В момент времени, соответствующий первому переполнению максимального счетчика 4, формируется1 для данного шторма импульс, устанавливающий триггер 21 в положение "0", отключается указанный счетчик от источника питания 7 и подготавливает блок 12 управления к включению контактора; 9 синхроимпульсом блока 8, устанавливающим триггер 18 в положение "1", а в момент времени, соответствующий первому незаполнению минимального счетчика 5, формируется единственный для данного шторма импульс, возрастающий триггер 18 в положение "0", отключается минимальный счетчик 5 от источника питания 7 и устанавливает триггер 21 в положение подготавливает датчик к следующему шторму. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1276

Изобретение относится к гидрометеорологическому приборостроению и может быть использовано для включения автоматической станции на передачу информации о наступлении и прекраще- 5 нии шторма или для перевода этой станции в режим работы по штормовой программе.

Цель изобретения — повышение достоверности получаемой информации о шторме.

На фиг.l показана структурная схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Датчик содержит последовательно соединенные ветроприемник 1 ротационного типа, тахогенератор 2 и бесконтактный электронный импульсатор 3, выход которого подключен к первым (счетным) входам максимального 4 и

20 минимального 5 счетчиков импульсов, первый контактор 6, сигнальный вход которого подключен к выходу источника 7 питания, управляющий вход — к

25 второму выходу тахогенератора, а выход — к вторым входам минимального и максимального счетчиков импульсов через блок 8 отметки времени, а так— же к третьим входам (Питание" ) этих ж . счетчиков через второй 9 и третий

1О контакторы соответственно, и формирователь 11 импульсов, вход которого подключен к второму выходу тахогенератора, а выход — к первым входам блоков 12 и 13 управления вто- 35 рым н третьим контакторами„ вторые входы которых объединены и подключены к выходу минимального счетчика импульсов и к первому входу установленного на выходе устройства элемента !ПИ 14, второй вход которого под .,.пючен к выходу максимального счетчика импульсов и к третьему входу блока управления третьим контактором. выходы которого соединены соэт- 45 ветственно с управляющим входом третьего контактора и с третьим входом блока управления вторым контактором, четвертый вход которого подключен к вьгходу блока отметки вр мени, а выход — к управляющему входу второго контактора. Кроме того, формирователь импульсов, используемый в составе устройства, выполнен в виде последовательно соединенных схемы 15 55 задержки переднего, фронта импульса и схемы 16 формирования короткого импупьса (эти схемы записаны от источ993

2 ника 7 непосредственно, на фиг ° 1 указанная связь не показана), блок управления вторым контактором содержит элемент ИЛИ 17, входы которого соединены с первыми двумя входами блока, а выход — с одним иэ входов (R} триггера 18, и элемент И 19, входы которого соединены с третьим и четвертым входами блока, а выход— с другим входом (S) триггера, выход которого является выходом блока, блок управления третьим контактором содержит элемент ИЛИ 20, входы которого соединены с первыми двумя блоками, а выход — с одним из входов (S) триггера 21, другой вход которого подключен к третьему входу блока, а единичный (Я) и нулевой (0) выходы являются соответственно первым и вторым выходами блока. Все используемые в устройстве контакторы (6, 9, 10) выполнены нормально разомкнутыми, при этом выход первого из них соединен с входами "Питание" блока отметки времени непосредственно и обоих счетчиков через соответствующие второй и третий контакторы (эти связи упомянуты выше и показаны на фиг.l), а также импульсатора 3, элемента ИЛИ 14 и обоих блоков управления контакторами (эти связи на фиг.! не показаны).

Устройство работает следующим образом.

Тахогенератор 2, жестко связанный с ветроприемником ротационного типа, при текущей скорости ветра, близкой к штормовой (например V

Ill l — 10 м/с), выдает импульсное напряжение (снимается со второго выхода тахогенератора, фиг.2а), которое устанавливает в замкнутое положение контактор 6, при этом напряжение питания с выхода источника 7 подается на элементы и узлы схемы, в том числе на триггеры 18 и 21 блоков 12 и 13 управления контакторами 9 и )О соответственно. При подаче напряжения питания указанные триггеры могут, оказаться в любом из двух возможных устойчивых положений ("О" или "1"), хотя по логике работы датчика один из них (18) должен находиться в положении

"0".(при котором контактор 9 разомкнут, а счетчик 5 обесточен), а другой (21) в положении "1" (при котором контактор 10 замкнут и напряжение питания через него подано на совое значение (например,V„ä =15 м/c), он переполняется и выдает импульсный сигнал (" Начало шторма",фиг. 2ж), который через элемент ИЛИ 14 поступает на гидрометеорологическую станцию и разрешает передачу информации о начале шторма или переводит станцыо в режим работы по штормовой программе. Кроме того, этот сигнал возвращает в положение "0" триггер 21 блока 13 (теперь на выходе Я триггера — потенциал низкого уровня "0", а на выходе Q — потенциал высокого уровня "1"; «фиг.2в и фиг.2г соответственно). Разрешающий потенциал с управляющего входа контактора 10 снимается (фиг.2в) и он размыкается, отключая напряжение питания от максимального счетчика 4, необ".-;-.димости в котором уже нет, так как информация о начале шторма передана (таким образом, до окончания шторма, который может продолжаться в течение длительного времени, счетчик 4 не потребляет энергии источника питания). Потенциал высокого уровня "1" с нулевого выхода Q триггера 21 (фиг.2г) подготавливает элемент И 19 блока 12, поэтому ближайший (к импульсу "Начало шторма 1) синхроимпульс блока 8 проходит через этот элемент И на триггер 18 и устанавли11 1I вает его в положение 1, а потенциал высокого уровня "! с единичного выхода Ц триггера 18 (фиг.2з), в свою очередь устанавливает контактор 9 в замкнутое положение. Напряжение питания через замкнутый контактор 9 подается на минимальный счетчик 5, который начинает работать, считая импульсы с выхода электронного импульсатора 3 (фиг.2д).

Продолжительность первого же цикла работы минимального счетчика, таким образом, оказывается равной интервалу времени между двумя соседними синхроимпульса1ж блока 8.

Емкость и конструкция минимального счетчика 5 выбраны таким образом, что при средней (за промежуток Вре мени между двумя соседними синхроимпульсами блока 8) скорости ветра, превышающей ее нижнее пороговое значение (например, V„„ = 13 м/с), он ный сигнал. Только при условии V (Ч счетчик 5, который не успевает и> з 1276993 4 . ответствующий вход счетчика 4) .Чтобы обеспечить требуемое положение триггеров после подачи на них напряжения питания, схема 16 формирователя 11 импульсов, в момент времени, соответ- g ствующий задержанному схемой 15 (на время 1 1 +1,, где ь — время сра1 батывания контактора 6, 7 — время окончания переходных процессов в триггерах после подачи на них напря- TO жения питания) переднему фронту импульсного напряжения с второго выхода тахогенератора, формирует короткий импульс (фиг.2б), который, прой— дя через элементы ИЛИ 17 и 20, уста- 15 навливает в укаэанное положение триггеры: триггер 18 устанавливается в положение "0" (на единичном выходе

Q триггера — потенциал низкого уровня, соответствующего уровню логичес- 2О кого "0"; фиг.2а), при котором кон— тактор 9 разомкнут и напряжение питания на минимальный счетчик 5 импульсов не подается; триггер 21 устанавливается в положение "1" (на 25 единичном выходе Q триггера — потенциал высокого уровня, соответствующего уровню логической "!";фиг.2в), при котором контактор 10 замкнут и через него напряжение питания пода- ЗО но на максимальный счетчик 4 импульсов, разрешая его работу в режиме счета импульсов с импульсатора 3.

С момента подачи напряжения питания электронный импульсатор 3 начинает выдавать импульсы, частота которых пропорциональна напряжению с первого выхода тахогенератора, т.е. скорости ветра (фиг.2д), а блок 8 отметки времени — синхроимпульсы 40 (фиг.2е), которые периодически сбра— сывают в нуль работающий счетчик, т.е. счетчик, на который подано напряжение питания (в данном случае, максимальный счетчик 4, который счи-.g5 тает импульсы с выхода импульсатора, сбрасывается в нуль блоком 8, опять начинает считать импульсы и т.д.).

Синхроимпульсы не могут пройти на триггер 18, так как элемент И 19 gg блока 12 закрыт запрещающим потенциалом низкого уровня "0" с выхода триггера 21 блока 13 (фиг.2г).

Емкость максимального счетчика 4 выбрана таким образом, что при сред- 5 переполняется, но не выдает импульсней (за промежуток времени между соседними синхроимпульсами) скорости ветра, превьппающей ее верхнее порога- .. заполняться полностью, формирует ука$ 12769 занный сигнал (" Окончание шторма", фиг.2и), который поступает на гидрометеорологическую станцию через элеl мент ИЛИ 14 и пройдя через элементы

ИЛИ 17 и 20 блоков 12 и 13, устанавливает триггеры 18 и 21 в положение

0" и "1" соответственно, при этом на единичном выходе Q триггер"=. 21 вновь появляется потенциал высокого уровня "1" (фиг.2в), устанавливаю- 10 щий контактор 10 в замкнутое положение, при котором напряжение питания подается на максимальный счетчик 4 (счетчик включается в работу, подсчитывая импульсы электронного импульсатора), а на единичном, выходе триггера 18 — потенциал низкс го уровня "0" (контактор 9 разомкнут, минимальный счетчик 5 обесточен) .

Дальнейшая последовательность опера- 2О ций (при V > V,) аналоги::на рассмотренной выше. Если скорость ветра продолжает падать и становится меньше

10 м/с, то импульсное напряжение тахогенератора 2 с управляющего входа 25 контактора 6 снимается (фиг.2а) и он размыкается, отключая напряжение питания источника 7 от элементов и узлов схемы (кроме формирователя 11), Датчик переХодит в ждущий режим ра- 30 боты .

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

1. Датчик определения начала и окончания шторма автоматической гидрометеорологической станции, сс.держащий последовательно соединенные . ветроприемник ротационногс типа, тахогенератор и бесконтактный электрон- ag ный импульсатор, выход которого подключен к первым входам максимального и минимального счетчиков импульсов, .первый контактор, сигнальный вход которого подключен к выходу источника . питания, управляющий вход — к второму выходу тахогенератора, а выход— к вторым входам максимального и минимального счетчиков импульсов через блок отметки времени и к третьему входу минимального счетчика импульсов через второй контактор, о т л и93 Ь чающий ся т.м, что, сцелью повышения достоверности получаемой информации, в него введены третий контактор, элемент ИЛИ, блоки управления вторым и третьим контакторами и формирователь импульсов, вход которого подключен ко второму выходу тахогенератора, а;зыход — к первым входам блоков упра зления контакторами, вторые входы которых объединены и подключень1 к выходу минимального счетчика импульсов и к первому входу установленно:го на выходе датчика элемента ИЛИ„ второй вход которого подключен к выходу максимального счетчика импульсов и к третьему входу блока управления третьим контактором., выходы которого соединены соответственно с управляющим входом третьего ко зтактора и с третьим входом блока уп.завления вторым контактором., четвертыи вход которого подключен к выходу блока отметки времени, а выход — к управляюшему входу второго контактора, сигнальный вход третьего:<онтактора подключен к выходу первого контактора, а выход — к третьему входу максимального счетчика импульсов.

2. Датчик по п.l, î -. л и ч а юшийся тем, чтс в нем блок управления вторым ко тактором выполнен в виде триггера и =-лементов И и ИЛИ, гри этом входы элемента ИЛИ соединены с первыми двумя входами блока, а выхоц — с одним из входов триггера, входы элемента И ссединены с третьим и четвертым вхо,ами блока, а выход — с другим вхо ом триггера, выход которого является выходом блока.

3. Датчик по п.l, о т л и ч а юшийся -,ем, чтс в нем блок управления третьим кснтактором выполнен в виде триггера и, элемента ИЛИ, входы которого соединены с первыми двумя входами блок-, a выход — с одним из входов триггера, другой вход которого подключен к третьему входу блока, а единичный и нулевои выходы являются соответственно первыми и вторыми выходами блока.

1276993

V= 10м/с а) б) а) г)

4 е) ж) з) и)

Ч7иа. 2

Составитель Ю.Мручко

Редактор В.Ковтун Техред Л.Сердюкова Корректор М.Самборская

Заказ 6661/37 Тираж 778 Поднчсное

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