Устройство для измерения среднего направления ветра

 

363923

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ, СОюз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

41.Кл. G Оlр 13/00

Заявлено 11.1.1971 (№ 1610163/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Номитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

Опубликовано 25.XI I.1972. Бюллетень ¹ 4 за 1973

Дата опубликования описания 21.11(.1973

УДК 551.508.53(088.8) Авторы изобретения

А. Д. Богачев и И. П. Кузьминых

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО

НАПРАВЛЕНИЯ ВЕТРА

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано в автоматизированных метеорологических станциях, Известные устройства аналогичного назна. чения являются многоканальными и не обеспечивают непосредственного отсчета измеряемого параметра.

Цель изобретения — сокращение числа каналов и обеспечение возможности производства измерений при изменчивости направления ветра до +180 .

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является то, что в нем вход счетчика импульсов дополнительно соединен с генератором модулирующих импульсов через

1<люч ввода поправки, а входы триггера управления соединены с выходами индикаторов положения датчиков в секторах 0 — 90 и 270—

360 через схемы совпадения, управляющие входы которых связаны с выходами индикаторов направления поворота датчика, а также с выходами индикатора исходногО положения датчика, На фиг. 1 показана блок-схема описываемого устройства; на фиг, 2 — временные диаграммы сигналов на выходе датчика, Устройство работает следующим образом, Под воздействием воздушного потока датчик 1 устанавливается в положение, соответствующее текущему значению направления

2 ветра, 1Iа выходе датчика получаются две опорные серии импульсов 2 и 8 (см. фиг. 2), сдвинутые относительно друг друга на 90 по фазе, а также серия коротких отсчетных импульсов 4, временный сдвиг которы.; /1 относительно опорных импульсов 2 прямо пропорционален иаправлеишо и обратно пропорционален скорости. Временный сдвиг /1 преобразуется триггером б в импульс переменной дли1ï тельности, который заполняется в схеме б совпадений импульсами от генератора 7. Время измерения T определяется задатчиком 8. При зтом выполняются такие соотношения, что полное число импульсов на выходе генератора

l5 7 за время T соответствует показанию счетчика 9, равному 360 . Количество импульсов, прошедших через схему б на вход счетчика, пропорционально сумме длительностей единичных временных интервалов, выделяемых триггером

20 5 за время Т, т. е. соответствует среднему направлению и не зависит от скорости.

Частота импульсов генератора 7 задана достаточно низкой, соизмеряемой с частотой импульсов на выходе датчика 1, но некоррелиро25 вана с ней, что позволило уменьшить объем счетчика 9, сохранив вышеуказанную пропорциональность.

Для устранения ошибок из-за разрыва характеристики преобразования в точке 360 — 0

30 в устройстве применен условный сдвиг начала

363923

5 !

О

l5

25

30 ). ,),)

45) 3 отсчета на 360 в тех случаях, когда происходит переход отсчетного импульса из зоны d (см. фиг. 2) в зону п. Разрешеш!е на ввод поправки да!отся схемой управления N, которая открывает схему совпадешш 11 !! г!роя скaer на вход счетчик» 9 дополнптел!и!ые импульсы заполнения. Г1оскoaLsc) ewe!)ta 11 откр tTa n течение полного оборота преобразователя датчика 1, то количество дополнительных импульсов эквивалентно добавлению 360 прп единичном отсчете, В тех случаях, когда получившаяся после измерения сумма превышает 360, происходит автоматическое вычитание 360 за счет сброса счетчика прп числе 360 н нового начала счета. С целью использования одного генератора заполняющих импульсов последние пропускаются через каскад задержки 12, установленный перед схемой совпадения 11. Схема управления вводом поправки 10 содержит дешифраторы 18 — 16, которые на каждый оборот преобразователя датчика 1 определяют положение датчика с точностью !/4 оборота, т. е. обнаруживают зоны а, О, с, d, (соответствуют секторам 0-- 90, 90 — 180, 180 — 270, 270—

360 ) (см. фнг. 2). Депп!фратор 17 различает в начале измерения зоны с, d (сектор 180 /

360 ) от зон и, b (сектор 0 — 180 ), причем это исходное положение запоминается триггерами

18 п 19, Время работы дешпфратора 17 определяется схемой счета 20, выделяющей первый рабочий оборот преобразователя датчика.

Триггер 18 в процессе дальнейшей работы не управляется, а триггер 19 дает !!а выходе команду !la Ввод попрс1В!r!! I! . )!о:кеT !!е1!ек, !юиться в процессе измерения при переходе через точку 360 — 0 сигналами со схемы совпадения 22, 21, 28, 24.

Допустим такое исходное положение, что датчик находится в зонах а или b. Прн этом триггеры 18, 19 устанавливаются в такое положение, прп котором ввод поправки разрешен, На схему 28 подается разрешающий сигнал, на схему 22 — запрещающий. В дальнейшем сигнал с дешифратора И (зона а) может проходить через схемы 28, 24 на вход триггера 19, не меняя состояние последнего.

При переходе в зону d сигнал с дешифратора 16 проходит через схему 21 и опрокидывает триггер 19, запрещая ввод поправки.

Дальнейшее передвижение в зону с не меняет поло;кения триггера 19. Прп обратном изменении направления сигнал с выхода дешифратора И (зона В) не действует на триггер 19, а сигналу с дешифратора 16 предшествует. сигнал с выхода дешифратора 15 (зона с), которьш опрокидывает триггер 25, запрещая прохождение сигнала через схему 21, Таким образом, при перемещении в зону а через зону с без пересечения точки 0 — 360 состояние триггера 19 не изменяется, если исходное положение было в секторе 0 — 180 .

В исходном положешш в зонах с, d работа управляющей схемы происходит подобным образом, только в начальный момент ввод поправки не разрсшеп. Разрешение дается при переходах из зоны d в зону а и далее; триггер

26 препятствует персбросу триггера 19 при переходах пз зоны с в зону а, происходящих через зону b, т. е, без пересечения точки 0 — 360 .

Предмет изобретения

Устройство для измерения среднего направлеш!я ветра, содержащее датчик скорости и направления ветра, ключ ввода поправок со схемой совпадения, триггер управления, связаннь!й со входом счетчика импульсов, генератор модулирующих импульсов, ш!дикаторы исходного положения направления его поворота и ноaoi,

sioло>ке!н!!! датчи!:a в ce! Topa.! 0 — 90 и 270—

360 через схемы совпадения, управляющие гходы которых связаны с выходами индикаторог. направления поворота датчика, а также с

;,ыхода:;!и ш!днкатора исходного положения дат )!! к л

363923

10! ! ! !

Я

1, I !

I !

l ! ..!

Г

7 — У2! — —-! I I

Фиг У

Составитель С. Непомнящая

Редактср Т. Ларина Тсхрсд Т. Миронова Корректоры E. Михеева п Е. Миронова

"=.акад 558 Изд. М !0 7 Тираж 404 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5

Загорская типография