Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.Y.1970 60013 KI. 42 e, 23/05 MKP G 01 f ilOH l UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Zygmunt Krawczyk, dr inz. Cezary Li- chodziejewski Wlasciciel patentu: Instytut Lotnictwa, Warszawa (Polska) Elektroniczny miernik zliczajaco-analogowy wspólpracujacy z czujnikami impulsowymi, zwlaszcza z czujnikiem turbinkowym przeplywu Przedmiotem wynalazku jest elektroniczny mier¬ nik zliczajaco-analogowy wspólpracujacy z czujni¬ kami impulsowymi, zwlaszcza z czujnikiem turbin¬ kowym przeplywu stanowiacy uniwersalny labora¬ toryjny przyrzad pomiarowy.Dotychczas znane przeplywomierze dokonuja po¬ miaru chwilowego natezenia przeplywu i objetosci czynnika przeplywajacego w czasie trwania pomia¬ ru. Metoda pomiaru chwilowego natezenia przeply¬ wu jest analogowa, a wskaznik wychylowy. Nato¬ miast pomiar objetosci przeplywajacego czynnika przeprowadza sie metoda zliczania ilosci impulsów na wyjsciu czujnika turbinkowego. Impulsy z wyjs¬ cia czujnika poprzez dzielnik elektroniczny steruja dowolne, odpowiednie liczydelka na przyklad ele¬ ktromechaniczne, którego stan okresla objetosc prze¬ plywajacego przez czujnik plynu.Pomiar chwilowego natezenia przeplywu za po¬ moca dotychczas znanych przeplywomierzy jest niewygodny i niedokladny. Niedogodnosc wynika z trudnosci ustalenia skali wielkosci pomiarowej dla szeregu czujników przeplywu oraz dla róznych rodzajów plynu, natomiast niedokladnosc zwiazana jest z bledami odczytu na wskazniku wychylowym, badz zmianami wartosci mierzonej w trakcie od¬ czytu.Aby uniknac wad i niedokladnosci dotychczas znanych przeplywomierzy oraz rozszerzyc mozli¬ wosci pomiarowe, opracowano wedlug wynalazku elektroniczny miernik zliczajaco-analogowy, przy- 15 20 25 30 stosowany do pracy z czujnikami impulsowymi, zwlaszcza z czujnikiem turbinkowym przeplywu.Miernik wedlug wynalazku ma trzy oddzielne tory pomiarowe: tor pomiaru sredniej wartosci nateze¬ nia przeplywu, tor pomiaru objetosci calkowitej oraz tor pomiaru chwilowego natezenia przeplywu.Tor pomiaru sredniej wartosci natezenia prze¬ plywu, zlozony z bramki elektronicznej i elektroni¬ cznego licznika zliczajacego, posiada regulacje cza¬ su otwarcia bramki elektronicznej przez zmiane stopnia podzialu dzielnika elektronicznego, a. ponad¬ to tor ten jest wyposazony dodatkowo w dekoder elektroniczny przylaczony do elektronicznego liczni¬ ka zliczajacego i rejestrator cyfrowy, przy czym w czasie uzytkowania rejestratora cyfrowego rytm pra¬ cy toru jest wyznaczony przez dekoder elektroniczny poprzez uklad sterowania.Miernik ten umozliwia jednoczesne 'dokonanie trzech pomiarów, a mianowicie: dyskretnego po¬ miaru wartosci natezenia przeplywu z cyfrowym wskazaniem i wyjsciem na rejestrator cyfrowy, analogowego pomiaru wartosci chwilowej nateze¬ nia przeplywu, a wiec pomiaru zmian dynamicz¬ nych i stanów nieustalonych przeplywu, ciaglego pomiaru objetosci calkowitej, to jest ilosci plynu przeplywajacego przez czujnik w czasie pomiaru, ze wskazaniem cyfrowym. Regulacja czasu otwar¬ cia bramki, a wiec czasu usredniania pomiaru nate¬ zenia przeplywu, zapewnia uzyskanie cyfrowego wyniku sredniej wartosci natezenia przeplywu w 60013 *3 jednostkach objetosci na jednostke czasu, na przy¬ klad w litrach na minute, niezaleznie od rodzaju czujnika i plynu.Zmiana czujnika lub rodzaju plynu polega jedy¬ nie na wybraniu odpowiedniego stopnia podzialu dzielnika elektronicznego, a wiec czasu otwarcia bramki. Czas ten okresla sie na podstawie charak¬ terystyki czujnika turbinkowego i wlasnosci plynu.Wyposazajac dodatkowo tor pomiaru sredniej war¬ tosci natezenia przeplywu w dekoder elektroniczny, przylaczony na wyjsciu elektronicznego licznika zliczajacego i rejestrator cyfrowy uzyskuje sie re¬ jestracje cyfrowa wyników dokonanych pomiarów, w sposób automatyczny (ciagly, okresowy) badz po¬ jedynczy.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony na ry- isunku, na którym przedstawiono schemat blokowy miernika.Jak (pokazano na rysunku, miernik ma trzy tory pomiarowe: tor pomiaru sredniej wartosci nateze¬ nia przeplywu, skladajacy sie z bramki elektronicz¬ nej 1 i elektronicznego licznika zliczajacego 2, tor pomiaru objetosci calkowitej przeplywajacego plynu, skladajacy sie z dzielnika elektronicznego 3 i ele¬ ktronicznego licznika zliczajacego 4, tor pomiaru chwilowego natezenia przeplywu, skladajacy sie z ukladu calkujaco-filtrujacego 5, wzmacniacza linio¬ wego 6 i dowolnego rejestratora analogowego 7.Wejscia torów pomiarowych sa polaczone z wyjs¬ ciem ukladu wzmacniajaco-formujacego 8.Bramka elektroniczna 1, elektroniczny licznik zliczajacy 2 i dzielnik elektroniczny 3 sa polaczone z ukladem sterowania 9, który z kolei jest polaczony z generatorem czestotliwosci wzorcowej IG poprzez dzielnik elektroniczny 11. Ponadto pokazano na ry¬ sunku czujnik turbinkówy przeplywu 12 polaczony z wejsciem ukladu wzmacniajaco-formujacego 8 oraz rejestrator cyfrowy 13 polaczony poprzez de¬ koder elektroniczny 14 z wyjsciem elektronicznego licznika zliczajacego 2, przy czym dekoder elektro¬ niczny 14 jest polaczony z ukladem sterowania 9.Sygnal z czujnika turbinkowego przeplywu 12 przez uklad wzmacniajaco-formujacy 8 jest dopro¬ wadzony jednoczesnie do bramki elektronicznej 1, dzielnika elektronicznego 3 i ukladu calkujaco-fil- trujacego 5. Na wyjsciu ukladu calkujaco-filtruja- cego 5 otrzymuje sie sygnal ciagly, który za pomo¬ ca wzmacniacza liniowego 6 jest dopasowany do re¬ jestratora analogowego 7. W ten sposób otrzymuje sie ciagly zapis chwilowych wartosci natezenia przeplywu.Natomiast impulsy wyjsciowe z dzielnika ele¬ ktronicznego 3 steruja elektronicznym licznikiem zliczajacym 4, którego wskazania odpowiadaja cal¬ kowitej objetosci plynu przeplywajacego przez czuj¬ nik przeplywu 12 w czasie trwania pomiaru. Sto* pien podzialu dzielnika elektronicznego 3, okreslo¬ ny za pomoca ukladu sterowania 9, jest tak dobra¬ ny, aby wskazania elektronicznego licznika zlicza¬ jacego 4 odpowiadaly objetosci calkowitej wyrazo¬ nej w litrach niezaleznie od rodzaju plynu i chara¬ kterystyki czujnika przeplywu 12. W torze pomia¬ rowym sredniej wartosci natezenia przeplywu im¬ pulsy z wyjscia bramki elektronicznej 1 sa podawa- 4 ne na wejscie elektronicznego licznika zliczajace¬ go 2.Bramka elektroniczna 1 jest otwierana i zamyka¬ na przez impulsy wzorcowe z dzielnika elektroni- 5 cznego 11 wspólpracujacego z generatorem czesto¬ tliwosci wzorcowej 10, podawane poprzez uklad sterowania 9, który zapewnia jednorazowe lub okre¬ sowe otwieranie bramki elektronicznej 1 oraz ste¬ ruje stopniem podzialu dzielnika elektronicznego 11. 10 Stopien tego podzialu okresla czas otwarcia bram¬ ki elektronicznej 1, a wiec czas usredniania wyniku pomiaru.Czas ten jest tak dobierany, azeby wskazania elektronicznego licznika zliczajacego 2 odpowiada- 15 ly sredniej wartosci natezenia przeplywu, wyrazo¬ nej w litrach na jednostke czasu, niezaleznie od rodzaju plynu i charakterystyki czujnika turbinko¬ wego przeplywu. W przykladowym mierniku czas usredniania moze byc regulowany w przedziale od 20 0,1 sek do 1 sek w sposób skokowy co 0,0001 sek.'Zmiana czasu usredniania umozliwia wspólprace miernika z calym szeregiem czujników i róznymi plynami. Zmiana czujnika lub plynu wymaga usta¬ wienia odpowiedniego czasu usredniania i nie wy- is maga dodatkowej regulacji czy strojenia. Doklad¬ nosc wskazan praktycznie zalezy tylko od doklad¬ nosci czujnika turbinkowego przeplywu. Tor po¬ miaru sredniej wartosci natezenia przeplywu, oprócz wskazan cyfrowych na elektronicznym licz- 30 niku zliczajacym 2 wartosci zmierzonej, posiada mozliwosc zapisu wyników pomiaru. Do tego celu sluzy wyjscie w elektronicznym liczniku zliczaja¬ cym 2, do którego przylacza sie dekoder elektroni¬ czny 14 wraz z rejestratorem cyfrowym 13. W tym 35 przypadku rytm pracy tego toru pomiarowego jest okreslony za pomoca dekodera elektronicznego 14 poprzez uklad sterowania 9. PL