PL87695B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest diwójkoiwy licznik strumieniowy, przeznaczony zwlaszcza do wyko¬ rzystania w ukladach automatycznego sterowania.

Znane sa rózne typy liczników strumieniowych liczaicycih w kodzie dwójkowym zimiany sygnalów cyfrowych cisnienia i przeplywu strumieni wejscio¬ wych poidawanych do liijclznika zwykle w postaci impulsowej.

Klasyfikujac liczniki wedlug konstrukcji i zasa¬ dy dzialania mozna je podzielic na uklady binarne z zewnetrznymi sprzezeniami zwrotnymi lub bez tych sprzezen, przy czym Liczniki te wyposazone sa, lub nie, w uklady formowania impulsów wej¬ sciowych.

Uklady nieposiadajace zewnetrznych sprzezen zwrotnych charakteryzuja sie najwieksza, w sto¬ sunku do innych, szybkoscia dzialania; wada ich jest jednak duza czulosc na wielkosc i asymetrie obciazen nai wyjsciach oraz ositre tolerancje wyko¬ nawcze wynikajace z koniecznosidi uzyskania duzej symetrii geometrycznej. Uklady wyposazone w zew¬ netrzne sprzezenia zwrotne odznaczaja sie mniej¬ sza szyibkosicia dzialania w porównaniu z wyzej wymienionymi, zwlaszcza, jezeli w ipejtiach sprze¬ zen zwrotnych wystepuja elementy o charakterze opornosciowym i -pojemnosciowym. I>o zalet tego typu liczników nalezy duza pewnosc dzialania, nieczulosc na wielkosc i zmiane obciazen wyjsc w szerokim zalkrdsiie oraz znaczne dopuszczalne to¬ lerancje wykonawcze.

Wada ukladów zawierajacych zespól do (formowa¬ nia impulsów wejsciowych jest koniecznosc sto¬ sowania dodatkowych elementów wchodzacych w sklad tych zespolów na wejsciu kazdego- z ukla¬ dów dwójkowych. Znane uklady"dwójkowe, w tym równiez uklady wyposazone w zespoly formowania impulsów wejsciotwydh oiraiz uklady z tak zwana posrednia pamiecia pelniaca [funkcje bramki za¬ wieraja od dwóch do siedrndiu elementów. Kierujac sie kryterium majwiekszej szybkosci dzialania, naj¬ korzystniej jest neafeowac uklady liczników, za¬ wierajace -jak najmniejsza dloisc edemenitów pola- czonych w sposób zwaiity. Uwzgledniajac kryterium jak najmniejszego zuzycia czynnika roboczego, naj¬ bardziej ekonomiczne sa uklady wyjposaizone w mo¬ zliwie olptymalnie najmniejsza ilosc elementów czynnych.

Znany jest uklad1 sitrumieniowy rozwiazany w opatfaiu o brytyjski ipatent No 1222368 z dnia .02.1971 r., stanowiacy przyklad urzadzenia, któ¬ re moze pracowac w ukladzie ltonlifca bez koniecz¬ nosci formowania impulsów wejsiaiowych.

Uklad zawiera trzy elementy strumieniowe, z których dwa sa biernymi elemenjtamd monosita- bilnyimi, jeden zas czynnym przenzutnikliem dwu- stabilnyim. Uklad wyposazony jeslt w dwie petle sprzezen zwrotnyich. Zaletami ukladu jesit duza pewnosc pracy oraz bardzo niewielkie zuzycie czyn¬ nika roboczego ze wzgledu na wystepowanie w nim tylko jednego, elerniemtu czynnego. Wada ukladu 37 69587 695 3 4 jest wystepowanie w niim dwóch petli sprzezen , zwrotnych, co ma ujemny wplyw na jego wlas¬ nosci dynamiczne. Foinadto dodatkowym czyn- inikielm wplywajajcyim na. pogiorzszeniie wlasnosci dynamicznych jest diorima realizacji sprzezen zwrot¬ nych w sposób umozliwiajacy zwa-rta budowe licz¬ nika w postaci scalonej.

Celem nanieBszego wyniaiazku jest wyeitalinowa- niie wymienionych wad przez otpracowanie ukladu licznika odznaczajacego sie duza pewnoscia pracy, malym zapotaebowanie«m czynmiika roboczego, mozliwoscia zwartej budowy ukladu w formie sca¬ lonej oraz dolbryimi wlasnosciami dynamicznymi.

Cel ten zolstial osiagniety zgcidinie z wytyczonym zadaniem przez opracowanie dwójkowego licznika staimienlioiwegio zawierajacego' jezdna petle sprze- zenia zwrotnego, stanowiacego sywnego spolaryzowanego dwustab&llnego przerzut- ndka wejsciowego, aktywnego dwus^albilnego prze- rzutnika wyjsciowego oraz monositajbilnego pasyw¬ nego elementu spelniajaicego w ukladzie role funk¬ cji zakazu.

Sygnal zliczany podawany jest poprzez kanal wejsciowy pasywnego spolaryzowanego przerzutni- ka1 wejsciowego do ijegoi komory oddzialywania, do której odprowadzony jeslt pierwszy i drugi kanal sterujacy oraz z kitóireij wyprowadzony jest pierwszy i dirugii kanal wyjsciowy. Pasywny spolaryzowany przerzutbnok wejsietiowy ma te wlasnosc, ze przy braku sygnalów w jego kanalach sterujacych poja¬ wiajacy sie sygnal zliczany, dzieki celowo wprowa¬ dzonej asymetrii geometrycznej wplywa zawsze do pierwszego uprzywilejowanego kanalu wyjsciowego.

Kanal ten jest polajczony z kanalem sterujacym i komora oddzialywania elementu monostabliinego oraz z pierwszym kanalem sterujacym i komora oddzialywania, aktywnego przerzutnika wyjsciowe¬ go/ Dnuigi nieuprzywiiejoWany kanal wyjsidiowy pasywnego' spolaryzowanego iprzerizuitmika wejsdio- wego polaczony jest z druiglim kanalem steruja¬ cym i komora oddzialywania przerzutnika wyjscio¬ wego, do kitórelj doprowadzony jest równiez kanal zasalajacy i z której wylprowadzoiny jeslt pierwszy i idrugi kanal wyjsciowy. Drugi kanal wyjsciowy przerzutnika wyjsciowego polaczony jest, tworzac (petle sprzezenia zwrotnego!, z kanalem wejsciowym i komora oddzialywania mionositabiilnego elementu realizujacego funkcje zakazu wzgledem sygnalu /pojawiajaoego sie w jego kanale sterujacym. Z ko¬ mory oddzialywania elementu mcnostaibilnego wy¬ prowadzony jest pierwszy kanal wyjsciowy pola¬ czony z pierwszym sterujacym kanalem pasywne¬ go spolaryzowanego przerzuftnika wejsciowego oraz drugi i trzeci kanal wyjsciowy polaczony z atimo^ sfera. Kanaly wyjsciowe aktywnego przerzutnika wyjsciowego sa kanalami wyjsciowymi ukladu licz¬ nika: Przerizutndk wyjsciowy posialda ^dodatkowe ka¬ naly sterujajce, które wiralz z drugijm kanalem ste¬ rujacym przerzutnika wejsciowego sluza do nasta¬ wiania poczatkowego stanu wyjsc ukladu.

Przerzutnik Tajyjsciowy jest wykonany jako ele¬ ment geometrycznie asymetryczny, tak, ze po wpro¬ wadzeniu sygnalu zasilajacego, przy braku syg¬ nalów w pierwszym i drugim kanale sterujacym, strumien ten tralfia zawsze do1 tego samego kanalu wyjsciowego tego przerzutnika. Przerzuitnikl wej¬ sciowy i wyjsciowy moga byc zaqpafcrzone w do¬ datkowe kanaly sterujace. Licznik wedlug wyna¬ lazku przystosowany do pracy z innymi tajkimi samymi uklaidaimi, polaozony jest przez drugi ka¬ nal wyjsciowy przerzutnika wyjsciowego z kanalem wejsciowym . przerzutnika wejisciowego identyczne¬ go ukladu.

Przedmiot wynalazku zostanie 'blizej omówiony w oparciu o rysunek, ma którym fig. 1 .ilustruje przyklad wykonania plytki lucznika, a fig. 2 prze¬ krój polprzeczny plytki wedlug fig. 1. Ewójkowy licznik strumieniowy w swoim przykladzie wyko¬ nania przedstawionym na fig. ii i fig. 2 zbudowany jest z dwóch plytek D i G, z których plytka D za- wilena wykonany na pewna glebokosc w scalonej formie system kanalów i komór, sltanowiacy ksztalt geometryczny uklaBu, zas plyltika G sjpelnia role pokrywki, w której wykonane sa otwory doprowa¬ dzajace i wyprowadzajace sygnaly. Plytki D i G moga byc polaczone ze soiba za pomoca srub, nitów, klejenia lub zgrzewania ultradzwiekowego.

Przedstawiony na rysunku dwójkowy licznik strumieniowy zbudowany jest z pasywnego spola¬ ryzowanego dwustabiinego przerzutnika wejsciowe¬ go I, dwiusftalbilnego wyjsciowego przerzutnika ak¬ tywnego' II oraz z biernego elementu monostablilne- go III, wzajemnie polaczonych w sipclsólb pokazany na fig. 1. Bierny spolaryzowany prizerzuitnik I po¬ siada celowo, wprowadzona asymetiie geometrycz¬ na, .dzieki której przy braku sygnalów w jego ka¬ nalach siterujacych 2 i 3 strumien podawany do jego komory oddzialywania A poplynie zawsze do uprzywilejowanego kanalu wyjsciowego 4. Kanal 8 przerzutnika II sluzy do doprowadzenia do ukla¬ du 'cisnienia zasilajacego. Kanaly wyjsciowe 13 i 14 przerzutnika II sa kanalami wyjsciowymi calego ukladu. Sygnal zliczany doprowadzany jesit do ka¬ nalu 1 przerzutnika. I, który to kanal jest kanalem wejsciowym ukladu. Dzialanie ukladu jest nastepu¬ jace: niech po wlaczeniu cisnienia zasilajacego strumien zasilajajcy przerzutnika II zajmie pozycje w kanale wyjsciowym 13. Wówczas w petli sprze¬ zenia zwrotnego, która tworzy kanal 15, element III oraz kanal 20 nie plynie strumien, w kanale ste¬ rujacym 2 elementu I nie ma sygnalu, a wiec strumien sygnalu wejsiciowego podlanego ido kanalu 1 poplynie do uprzywilejowanego kanalu wyjscio¬ wego 4 i poprzez polaczony z nam kanal 6 do ka¬ nalu sterujacego 9 przerzutinika II, powodujac zmiane stanu jego wyjsc, czyli przelaczenie stru¬ mienia glównego przerzutnika II do kanalu wyj¬ sciowego 14. Kanal wyjsciowy 4 przerzutnika I polaczony jest poniatdlto kanalem 18 z kanalem ste¬ rujacym 17 monostahiilnegoi, wzgledem kanalu wyj¬ sciowego T&, elementu III. Element III realizuje funkcje zakazu wzgledem sygnalu w kanale ste¬ rujacym 17 w celu zapobiezenia niepozadanym przelaczaniom ukladu w sytuacji, gdy po zmianie slbaniu wyjsc poprzez oddzialywanie strumienia w kanale wyjsciowym 14, pojawi sie sygnal w petli sprzezenia zwrotnego', a jeszcze nie spadnie do zera sygnal zliczany. Po zaniknieciu sygnalu wej¬ siciowego, dzieki istnieniu pe^tli sprzezenia zwrotne¬ go czesc strumienia z kanalu wyjsciowego 14 prze- 19 21 40 45 50 55 6087 6 kazana zostanie poprzez kanaly 15 i 16, komore oddzialywania C, kanaly 19 i 20 do .kainalu steru¬ jacego 2 «pnzerzjuitni(kia I, Sitwarzaijac polaryzacje, która spowoduje skierowanie kolejnego sygnalu zli¬ czanego do nieuprzywilejowanego kanalu wyjsidio- 5 wego 5 efleimentu I. Sttruimlien tego sygmalu poply¬ nie kanalem 7 dio kanalu sterujacego 10 przerzutni- ka H, powodujac kolejna zmiane stamu wyjsc ukla¬ du li znikniecie atru'miienia polaryzuj acego w petli sprzezenia zwrotnego. W ukladzie przedlstawdonym io na fig. 1 przcrzuitiniik II posiada dodatkowe kanaly sterujace 11 i 12, które — podobnie jak kanal steruijaicy 3 przerzutniika I — sluza do nastawienia poczatkowego sitainu wyjsc ukladu.

Zalety ukladu, w porównaniiiu z wymienionym 15 stanem /techniki sa nastepujace. Dzieki zastosowa¬ niu jako elementu wejsciowego asymetrycznego pasywnego spolaryzowanego przerzuitmika dwusta- bilnego o opisanych juz wlasnosciach, uniknieto ko¬ niecznosci wprowadzenia do ukladu drugiej petli 20 sprzezama zwrotnego. To nowe rozwiazanie ukladu Licznika zapewnia znaczne poprawienie jego wlas¬ nosci dynamicznych zarówno w wyniku zmniejsze¬ nia ilosci polaczen jak i posrednio ipoiprzez mozli¬ wosc bardziej zwartej budowy ukladu w formie 25 scalonej, Inne rozwiazania znanych liczników zawieraja, podobnie jak opisane w stanie techniki, co naj¬ mniej dwie petle sprzezen zwrotnych. W porówna¬ niu z tymi rozwiazaniami opasany wynalazek po- 30 siada dodatkowa zalete polegajaca na tym, ze zawsze jedno z wyjsc licznika, niezwiazane z petla 0 sprzezenia zwrotnego, moze byc obciazane w spo- 6 r sób dowolny,^ co w zasiaidniczy sposób ulatwda la¬ czenie licznika z innymi elementami I ukladami.

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Dwójkowy licznik strumieniowy zawierajacy ak¬ tywny wyjsiciowy przerzutndk dwusitaibilny, posiada¬ jacy pierwszy i drugi kanaly sterujace oraz pierw¬ szy i drugi kanaly wyjsciowe, ponadto pasywny spolaryzowany dwusltabilny przerzutnik wejsciowy majacy kanal sterujacy, pierwszy uprzywilejowany i drugi nlieuprzywiiejowany kanaly wyjsciowe oraz , kanal wejsciowy i pasywny monositabi'liny element realizujacy funkcje zakazu, wyposazony w kanal wyjsciowy, kanal sterujacy i kanal wejsicdowy, znamienny tym, ze pierwszy uprzywilejowany ka¬ nal wyjsciowy (4) pasywnego spolaryzowanego prze- rzuitnika dwusjtafoilnego (I) polaczony jest z pierw¬ szym sterujacym kanalem (9) aktywnego wyjscio¬ wego przeirizutnika dwustabilnego utprzywiilejowany kanal wyjsciowy (5) pasywnego spolaryzowanego dwustabilnego przerzultnika (I) po¬ laczony jest z drugim kanalem sterujacym (10) ak¬ tywnego wyjsciowego przerzutnika dwustabilnego (II), przy czym drugi kanal wyjsciowy (14) aktyw¬ nego wyjsciowego przerzutnika dwustalbtillnego (II) polaczony jest z kanalem wejsciowym (16) pasyw¬ nego monosltalbiinego elementu (III), którego kanal wyjsciowy (19) polaczony jest z kanalem steruja¬ cym (2) pasywnego spolaryzowanego przerzutnika dwustabilnego (I), a kanal sterujacy (18) polaczony jest z pierwszym uprzywilejowanym kanalem wyjsiciowym (4) pasywnego spolaryzowanego przerzutnika dwustabdimego (I).87 695 FIG. FIG.

2 LZG Z-d Nr 2 — 1847/76 135 egz. A4 Cena 10 zl