Устройство для определения трубок тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1оз СОВВТсКНх

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.Х1Е1967 (№ 1205393/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 03.11,1969, Бюллетень ¹ 7

Кл. 42m>, 7/48

МПК G 06g

УДК 681.333:621.3.014. .4(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликовашья описания 1.Л1.1969

Авторы изобретения

В. С. Тюньков и В. А. Мирошкин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ 011РЕДЕЛ ЕНИЯ ТРУБОК ТОКА

Изобретение относится к области элсктромоделирования полей методом электрически.. сеток.

Известно устройство для определсш1я линий тока, содержащее сумматоры, блок управления, цифроаналоговые преобразователи, блок интерполирования, регистрирующее устройство, блок сравнения, измерительный блок и переключатель выходов измерительного блока.

Основным недостатком известного устройства является невозможность его практического использования для построения трубок тока.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем датчик мощностей трубок тока подключен через сдвигающий регистр к выходному регистру, причем между регистром координат конечной точки сетки и сумматорами координат включен блок сравнения, выход которого подан на блок управления коммутатором. Накапливающий сумматор, входы которого связаны со сдвигающим регистром и переключателем выходов измерительного блока, подключен на выходе к блоку интерполирования и регистру потока. Ко входу сумматора диагональных составляющих градиента потенциала подсоединены переключатель выходов измерительного блока и блок интерполирования, а выход сумматора соединен с накапливающим сумматором.

Такое выполнение устройства повышает производительность и точность вычислений, 5 IIB чертеже изображена функциональная схема описываемого устройства.

Устройство содержит сумматоры 1 и 2 координат х и д, цифроаналоговые преобразователи 8 H 1, регистр 5 координат начальной

10 точки, блок сравнения 6, регистр 7 координат коне 1но11 точки, датчик 8 на 1а льноi1 и конечной 7очек, блок 9 управления коммутатором, сумматор 10, сдвигающий регистр 11, накапливающий сумматор 12, выходной регистр 18, I5 узел штдикации И, блок 15 интерполирования, датчик 16 мощности трубок тока, узел управления 17, переключатель 18 выходов измерительного блока устройства, дистанционный регистрирующий прибор 19. Измеритель20 нь1й блок 20, состоящий из коммутатора 21 узловых точек и цифроаналогового преобразователя 22, непосредственно не входит в состав предлагаемого устройства, а является самостоятельным устройством сеточной электро25 модели.

Выходы сумматора 1 соединены со входом цифроаналогового преобразователя 3, регистром 5 координат начальной точки, блоком сравнения 6 и коммутатором 21. Выходы сум30 матора 2 связаны с цифроаналоговым преобр;13OBBT0,10.>i Т> pCI IIC7 j)0)f а !(00()дииат li;1чальиой TO ки, блоком сравнения 6 и комм татором 21. Вторыс (клаиаиирую(цис) Бко;(!1 ,> II - 1 подкл(очеиы управле(1!и 17, я Быкоды иреобрязовятслсй 8 5 и 4 — — к j)cl ис Гpilp> (О!цсм i прибор> 19, Вь(.:ОД1>1 ))С! ИС! )>(1 3 КОО()(!И!ЯТ ИЯЧ(1 712101! TOiiKJJ

CB5133 J11>i CO В:(ОДа(. и см)lм 3TOj)OB 1 i - . Да 1 lll K

8 1 Ооpди1! clT 113Ч(l,lь((ОЙ и 1\ОН СiiHOII I ОЧCK СОС

;7 iflICli С j)P H Tj)<7i>IJJ Я И 7, HI>IXO (ОЛОКЯ 6 10 сpHBJICIIIJ51 ПО (КЛЮЧСН к блоку 9 уи))ЯВ IL!(П51

КО)1. (i Тc!7 Оро. >1, Вь(. .ОДЬI KOTOJ)OI CI35132ПЫ с сумматорами 1 il 2, коммутатором 21 it псрсклкшатслсм 18 вь!)(Одов измеj) ii Tcльиого устройсгвя. Выкоды иерек,fio÷àòCëH 18 сосди- 15

JIcHf>I со В. ;0 (2)lit cj )1)IHToj)QB 1 II 2, иакапли13c7I0I1jcf 0 с>, >! м 27 оря 12 II c) > 1. >! Ятор я 1О, 2 Б." Од переключателя 18 связан с выкодам(1 измсритслы(ого блока 2О. Выкод сум>!Ятора 10 110д,K7 to i 1 cH 1(и 2 !(я п. I i f B B Io tjj0 ) I >, с у м м я Го )) > 12; в»1 20 . î (сумм;пора 12 связан с реп!стром 1>, выКОДЫ КОТО()010 ИОДК.!10 !СПЫ К УЗЛУ li(!Дliняll!If!

И и сдш!гающсму регистру !1. Вы.;од сдвигяющсгс регистра 11 соединен с иакаил(!Ба!ощим л ммятором 12, а его в.;од — — с .j tT«IJJ(0)f 25

16 мо!циосп(трубок тока. Ьxoj блока 16 ииТС)) ПОЛН))01) 3111151 ПОДК.JIOiICJJ К сум Ъ(21 0 рХ 12, а выкоды — — к сумматорам 1, 2 и !О ti к блоку 9 иравлс;(ия комм;татором.

Уст1)ойство работает следую(цим образом. з0

i,c71 lи i(8 Jl ii clЛЫIОЙ и КОНС иlой )7!ЛОВЫ . I Oi10J(i!J>JjBC t 3 (PCCil BPHklllif III>IX Гочс((13110PBII1loI о сс>(сипя иссг!Сд>i с:i!ОЙ Оо,lясти, Ifo KoTÎpo1>! OII PC. jÑ ЯСТС51 БС, III Ипl а IIOTOJ(cl. (>,ОД КОО;)Дии п ия(яльиой и конечной точск Быбряиио- 55

CE"iICH it>1 ПС))синс!.(Бястся в J)CI IICT J)I>I 6 il 7

СО0ТВСТС ГБСIJIJO,, K)51 (Р(1ПСИИ51. 1<,00() IHilclTcl начальной и кo«0iifio» узловой точек. Перпендикулярная IJB!uj)BJIJfox(x ссчеиию, Набирается с дроб юй частью: 0,5.T !(ли 0,59. 40

В блоке 9 уиравлси(гя коммутатором ус) (1и а(Б. 11! Б(1СТ с>1 KOOp I I Hl 1TH Об>(ОД(1 ВДОЛ Ь ВI>10ра(шого cc÷ñíèÿ об 13cTII. В 13T IliKC 16 мощIIOCTIi Tj)>, 001(TOKcl kl3011j)30TC>I КОД 3ЯДЯИИОЙ

i3io(jjIIocTIf (/ Гj)>, Оок Гока lt.Ill Ko;j "исл Я - > 45 трубок .!Ока р(IBHOif 310111liocTii. l lo команде

«П) Сl(», В((Д((БЯЕЪ(051 ) 3.10)I ) ПРЯБЛСИИЯ, cT jioJ ITc51 и Я чальн ЯЯ .I JJH IIH To KB. JXoj ((Д()оса начальной точки исрсп:(сывается ь лмматоры

1 и 2. В соответствии с кодами, (юстуиа!ощи- 50

МИ Из С) )l)lc!TOpOB 1 и 2 Иа t(IJ(J)j)02Ня IOI OBI>IC прсоб)) язов а)с 7H JI >(, (jB CXKOOJ)jl !If HTII I>f ff ))сп!стрирующий прибор 19 отрабатьшаст иоложсиис IIHi IB. lüíOÉ TO!. >1» т;!т(>1) 21 Гlодкл10 12с1 к I рсм Bxo;(иым ш !Нам JI3ìñðèòåëüHîãî блока 20 узловые точки с кооРдинатами .то, gpi:((! - (, 9,;

"pi Jfp - j. Измср псльиь!й блок 20;1:ccT д:(ффс))сиljliаг!ы11>IЙ Б Од, 00сспс пи)ающий В03- 0

)10>киосТI> 113)ICj)CIII15(110TCJIljHЯЛОВ )(СЖДу COc03, 1 им H „ злОВ1>1 ми точка)(и: Л C: ll \ (>, ИЗ уз,lci > 0pBB;IPHH>I 1/ подастсЯ ко >! Яидс1 IIB 113мерси ис градиентов потсици алов. Результат

ii3)tcpct»15 в цифровом коде через 1(срсклю iH- 65

4 тель 18 подается иа вкоды соотвстствующик сумматоров 1 или 2, где суммирустся с кодом

ifc1 iH, IЬ(!ОИ ТOilKII Па (2, (ЬНОИ,)IIHifll.

Таким образом получают Kooj)jitfiHты иоБои Toчки,lиliiill токя. Су)!Мярн1>10 Бсличины

1(одОБ I.ooj) (иият па (альнои точк>l Il Ko 30B приращений преобразуются в напряжения. которые переда(отея HB следящие системы регистрирующсго прибора 19. Прибор отрабатывает эти значения и отпечатывасг символ (оной то(KП линии тока. Для того побы в очсJ)ezJJo» шаге приращение координат было малым, результаты за.; еров градиеи Гов потенциалов ЛГ. и Л(>,, подаются В дробную часть сумма-.оров 1 и 2. Поэтому максимально возможное смещение точки по линии тока ие превышает î.(Hoi0 шага сетки.

ЦелH:« ii(сла из сумматоров 1 и 2 посгуililt. иа коммутатор 21. Изм j)CIJIJC разности иотснш(алов производ(пся для точек с коорд!патами " 11 x — 1;(ти (1 и 9 t j, между которыми заключены координаты точки лицин тока х+ у.т(д — Лу), (де Л.т(59) Ь

Постpociific следу(ощик точек л!шии тока яиалогll÷iio оиисап(!Ому выше, т. с. результаты ! оного замера приращений координат . >(, (><.,,) суммируются с дробной частью кÎÎрдииат поc.70дисй найденной то Iêtf лип(iil тока, II Hpoli3Bîäèòñ» печать новой точки Iliuuu тока.

С !0;joBHTeльно, иа графике фиксируются точи(копцов элементарных векторов до тек иор, !Ока после jfJJIJf »3 Hiix»0 выйдет за прс;(слы квадрата со стороиами, рав.li(ми шагу сетки.

Вычисл(псльиос устройство иа л)D:аторак

1 и 2 oaHL>BJ)c)fcffffo рсшаст урависиия

>> » — о + о и

1(„= 1(1, - X (1, . о

K 0Jj2 IIOC70 Р5131 (НагOBi Х07 51 OJ>J В ОДНО)! il3 сумматоров (1 Ji;Ilt 2) JIBìckfÿcòc>f целая

I часть i(oop(jliliBты, т. с. когда Л х; ) 1 о

il или",Л р, = 1, коммутатор 21 I(el)exoaJIT о ь HOBi;c иоложеиис, обссие(ивяя ii3)iepe»ие разнос)и по(енина loB в узловык то п(а. ., бли>кайшик к последней построенной точке Ill1(и;i тока. В новой узловой точке вновь измеj»ii0Tc» l радиснты потенциалов, акодятся

T0 Iк1I, (ipil113д,(сжаlцl!е .1ипи(1 ток3 li т. д. ПОСЛ С II OCT J) OCII J i 5(.7 I J H JI Jf ТОНЯ Оп () ЕДЕ;151 СТС51 BC IIIч(шя потока через сечение, задан ioe адресамll 1(ачальиой и коиечной узловыx точек и

K00p;jlii1370kl обкода (х или д). Велич(ша 110тока .Срез любое сечение проиор!и!ональна

CT )1 МС

Q =- К (> <-. <1((-- -> <= 12( где 1j iii!Lиггяб;(ый коэ(рфициеит:

236867

AUdIi u AUdz — составляющие градиента вдоль диагональных осей квадратной клетки сечения.

При этом если сечение взято параллельно координате х, то результат измерения градиента AUdg берется с противоположным знаком.

Код адреса начальной точки из регистра 5 вновь переписывается в сумматоры 1 и 2. Содержимое сумматоров 1 и 2 предварительно сбрасывается, а коммутатор 21 подключается к узловым точкам с координятамп x7, yii, -хо+1 до, ха, 9+1; хо+), go+1.

Измерительный блок 20 по коду рода замера и по сигналу «замер» из узла управления 17 производит поочередный замер диагональных составляющих градиента, Коды градиентов ЛЬс(, и AUdq через переключатель 18 поступают на входы накапливающего сумматора 12. Если сечение взято параллельным координате х, то результат измерения градиента AUd вычитается из содержимого сумматора 12. Коммутатор 21 переходит B соседнюю узловую точку вдоль выбранного сечения, для чего блок 9 управления коммутатором выдает единицу в один из сумматоров 1 или 2, соответствующий координате обхода сечения х или у, тем самым увеличивая на единицу код этой координаты адреса узловой точки. Производится последовательный замер диагональных составляющих градиентов для второй узловой точки и перепись пх величин в накапливающий сумматор 12 и т. д.

При равенстве адреса конечной узловой точки и кода на выходах сумматоров 1 и 2 блок сравнсния 6 выдает запрет на суммирование единицы. После выдачи сигнала запрета сумматоры 1 и 2 сбрасываются, и в нпх переписывается адрес начальной узловой точки пз регистра 5. В накапливающем сумматоре 12 возникает код величины потока через заданное сечение. При необходимости числа пз сумматора 12 переписывается для хранения в выходной регистр 13 и может выдаваться оттуда в узел световой индикации 14.

В случае, если задана мощность д трубки тока, то код, эквивалентный этой мощности, из сдвигающего регистра 11 в обратном коде переписывается в накапливающий сумматор

12. Если же датчиком 1б мощности трубок тока выдается число Л трубок тока равной мощности, то код потока из выходного регистра 13 переписывается в сдвигающий регистр 11.

Производится сдвиг числа вправо на число разрядов, равное числу трубок тока равной мощности. Полученное число, представляющее собой величину мощности трубки тока, переписывается в обратном коде в сумматор 12.

Затем начинается процесс разбиения определенной ранее мощности потока через выбранное сечение на ряд трубок тока заданной мощности пли заданное количество трубок тока равной мощности.

Определяется координата начальной точки граничной линии тока первой трубки. Произ6 водится замер градиентов ЛГИ(, п Л(1Б для этой начальной узловой точки и перепись их в сумматор 12. Градиенты ЛСd, ii ЛС dq вычитаются пз величины мощности трубки. Одновременно градиенты переписываются в сумматор 10, в котором хранится сумма диагональны . состявля1ощпх Градиентов для каждого измерения.

Коммутатор 21 пере«одпт в соседнюю узловую точку по выбранному сечению. В накаплпвающи11 суммагор 12 с выхода измерительного устройства переписываются коды диагональны«составля1ощпх градиентов потенцпа;IoB д 7Н новой зловой To 1ки Ii T. д. Ес 7H полученная в результате несколькп«измерений сумма больше, чем величина заданной мощности трубки тока, то в сумматоре 12 формируется сигнал переполнения (по 1змененпю знака числя). Зтот сигнал запустит блок 15 интерполирования, который выдает команду на запрет переписи «едпницы» в младший разряд кода координаты обхода п перепишет

1 (AUdI+AUd) в обратном коде в суммаП

15

20 тор 12 (где и — выбранное четное шсло, пропорциональное двоичному коду 2: 4: 8...: 11, определяемое точностью построения) .

Количество вычитаний 1п суммы (Л(л/,+

30

+ЛГа2) пз числа, хранящегося в сумматоре

12 до снятия cnIHaëà переполнения, фикспpl ется счетчп1 ом б.7ока niiTcpno.7провяния 15 (Л Гd - -, Ь ГК.) — q

i 1 пг—

1 — (Л Гс/, - - Гcl)

40

Число т пз блока интерполирования поступает B дробную часть сумматора (1 плп 2) координаты, параллельной выбранному сечению, п вычитается пз кода координаты. Таким ооразом, в су»iiaTopa«1 и 2 координат содержится адрес начальной узловой точк11 граничной л1гипп тока дву«соседних трубок тока. Код координат начальной узловой точки переписывается пз сумматоров 1 и 2 в регистр 5.

- 0

Блок управления 17 открывает цифроаналоговые преобразователи 8 и -1, п преобразованные пмп напряжения передаются на регистрирующий прибор 19. Начинается процесс построения граничной лпнпп тока.

60 жвРЫВЮ

Если задана мощность трубкii тока, то пр1т разбиении мощности потока iia ряд трубок, мощность последней трубки тока может оказаться меньше заданной. В этом случае автоматически начш ается процесс построения граНПЧной 7ИПИП тОКа С КОНЕЧНОЙ УЗЛОВОЙ та 1К11

236867

П(псдмст изоорстсния

Состаш1;ель Е. Тимохина

I схред T. П, Курилко Корректор Г. И. Плешакова

1- сдак!ор Е. Кречетова

Лак,,а 1173 19 1 ирака 480 Под!и!свое

1(П(11(П11 Комитета ио делам tt30tti:t. Tt. tttti(и о!крытий ири Совете Министров СССР

Москва, (It.ttT(), пр. Серова, д. 4

Ти ног(ttt(gtttt, It(7. Сап иова, 2

Устройство для опреде !0(iI!» трубок тока, содержащее ст мматоры, олок управления, цифроаналоговые преобразова гели, блок интерполирования, регистрирующее устройство, блок сравнения, измерительный блок и переключатель выхо IQB измер(пельного блока, от.(ииа1ои(всс.! тем, что, с целью повышен!!я производ(пельности и точности выч;1слеиий, в .1!ем дат и!к чОщностей тр 00K. тока подклlочси через сдвигающий регистр к ьыходиому регистру, причем между регистром I oop311iIi T KOII0 li101i TO 1K!I сLTKII и i. A ммато(оамil I<00 p ишат включен блок сравнения, выход которого соединен с блоком управления коммутатором, и выходы накапливающего суммагора, входы которого связаны со сдвнгающим

5 регистром и переключателем выходов измерительного блока, подключены к блоку интерполирования и выходному регистру, причем ко входу сумматора диагональных составляющих градиента потенциала подсоединены переклю10 чатсль выходов измерительного блока и блок интерполирования, а выход сумматора днаго(альиых составляющих градиента потенциала подключен к накапливающему сумматору.