RU1780017C - Устройство дл измерени скорости потока газа - Google Patents

Abstract

Использование: контрольно-измерительна  техника. Сущность изобретени : устройство содержит: генератор 1 тепловых меток, терморезисторы 2 и 3, резисторы 4 и 5, усилитель 6, опорный генератор 7, делитель 8 частоты, суммирующий счетчик 9, вычитающий счетчик 10, импульсный усилитель 11, RS-триггер 12, выпр митель 13. экс- трематор 14, одновибраторы 15 и 18, регистр 16, элемент ИЛИ 17, 1-11-12-15-14- 13-6-2-4-5-3-2:7-9-16-10-17-18-10:7-8-13:12- 10: 12-16. 1 ил.

Description

00

о

Изобретение относитс  к горной промышленности , а именно к устройствам дл  измерени  ма;1Ь х скоростей движени  газогзого потока в горных выработках меточным методом,

Известно устройство дл  измерени  расхода газа, формирующее сигнал дл  запуска следующей метки при регистрации предыдущей, Частота генерации меток в таком устройстве,  вл юща с  его выходным сигналом, пропорциональна скорости потоi a , что позвол ет легко осуществл ть инди ;;аци;о измер емой величины,

Ие,цостатками такого устройства  вл ютс  зависимость энергопотреблени  от скорости изг-чер емого потока, а также .л надежность, св занна  с возможностью срыва режима автоге -1ерзц.1и, если не зафиксировала предыдуща  метка, или неограничекмо долгого существовани  режима, Kor,,nt вследствие ложных срабатываний схемы Q пространстве между генератором и регистратором наход тс  две и более тепловых меток,

Наг- более близким по технической сущности лпл етс.ч устройство дл  измерени  расхода г,уза меточным методом, содержа: .j,ct; гемератор тепловых меток, терморези (ггор, в опоченный в мостовую схему усилитель сигнала мостовой схемы, экстреMrVtDp , э,аиовибратор, генератор высокоча-. С1отнь х импульсов, делитель частоть, и и1ул :С-;Ь5й усилитель, RS-триггер и суммиi; iOL 4i;i/i счетчик.

Устройство работает в режиме пер /10дического запуска меток независимо от скорос т -A ::: ivi о р .4 е м о г о п о т о i а и обладает С:аб ;лы-;ывд энергопотреблением, а также повышенной надежностью, т,к, сбой Е его работе вли ет на последующие циклы измерени .

Вместе с тем, такое устройство обладает сущест зенным не,цостатком: получаема  р результате измерени  величина врем  транспортировани  метки, котора  в виде числа за1 исываетс  в суммирующий счетчик . нахо,цитс  и обратной зависимости от скорости потока газа. Дл  нахождени  ско (Юсти потока по измеренному времени грансгюртировани  метки требуютс  вычислени , выполн емые вручную либо с помоидыо ЭВМ.

и,елью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  за счет устранени  промежуточных вычислений.

Поставленна  цель ,достигаетс  за счет гого, что в устройстве дл  измерени  скорости потока газа, содержащем генератор теп .юаы;; меток, подключенный к выходу импульсного усилител , вход которого подключен к выходу делител  частоты и R-входу суммирующего счетчика, мостовую схему регистрации меток, к измерительной диагонали которой подключены последовательно

соединенные усилитель,выпр митель, зкстрематор , первый одновибратор, R-вход RSтриггера , S-вход которого св зан через делитель частоты с опорным генератором и счетным входом суммирующего счетчика, и

0 второй одновибратор, к выходу суммирующего счетчика подключены последовательно соед.иненные регистр, вычитающий счетчик и элемент ИЛИ, при этом выход RS-триггера св зан с С-входом суммирующего счетчика и импульсным входом ввода числа регистра, выход опорного генератора подключен к счетному входу вычитающего счетчика, к входу ввода числа которого подключен выход второго одновибратора. вход

0 которого подключен к выходу элемента ИЛИ.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства дл  измерени  скорости потока газа,

5Устройство содержит воздушный канал,

в котором установлен генератор 1 тепловых меток, выполненный в виде тонкой нити из высокоомного провода, и два терморезистора 2 и 3, установленные симметрично относит.ельно генератора 1. Резисторы 4 и 5 образуют с терморезисторами 2 и 3 мостовую схему регистрации меток, измерительна  диагональ которой подключена к входу усилител  6, Опорный генератор 7 соединен

5 своим выходом с делителем 8 частоты, счетными входами суммирующего и вычитающего счетчиков 9 и 10. Выход делител  8 соединен через импульсный усилитель 11 с генератором1, а также с S-входом RS-триг0 гера 12. R-входом счетчика 9. К выходу усилител  6 последовательно подключены выпр митель 13, экстрематор 14, первый одновибратор 15, R-вход триггера 12, выход которого соединен с С-входами счетчика 9 и

5 регистра 16, Выходы счетчика 9 соединены с входами регистра 16, выходы которого соединены с входами счетчика 10. К выходу счетчика 10 подключены последовательно элемент ИЛИ 17 и второй одновибратор 18,

0 выход которого св зан с входом записи числа счетчика 10.

Устройство работает следующим образом .

При включении его в работу частотный

5 сигнал с генератора 7 поступает на вход делител  8 и на счетные входы счетчиков 9 и 10. Кроме того, на выходе делител  8 через равные промежутки времени по вл етс  импульс, служащий командой на запуск метки . Этот импульс, пройд  через усилитель

11, поступает на генератор 1, который и формирует тепловую метку, котора  переноситс  контролируемым потоком в направлении терморезистора 2 или 3. Этим же импульсом триггер 12 переводитс  в единичное состо ние и переводит счетчик 9 в режим счета импульсов генератора 7. В то же врем  импульсный сигнал с выхода делител  8 удерживает счетчик 9 в нулевом состо нии . По окончании этого импульса счетчик 10 начинает отсчет импульсов генератора 7. В это врем  теплова  метка вызывает разбаланс измерительного моста и на выходе его по вл етс  волнообразный сигнал , пол рность которого зависит от направлени  потока. Этот сигнал, пройд  через усилитель 6 и выпр митель 13, поступает на экстрематор 14, который регистрирует момент прохождени   дра метки. В момент скачкообразного изменени  его выходного сигнала одновибратор 15 формирует кратковременный импульс, который переводит триггер 12 в нулевое состо ние. В момент его переключени  прекращаетс  счет импульсов счетчиком 9, который фиксирует число N, пропорциональное времени Тп прохождени   дром метки рассто ни  Le между генератором 1 и терморезистором 2 или 3:

f- -f

I (-I г.

V

где V - скорость потока;

fr - частота опорного генератора 7.

Одновременно по заднему фронту сигнала с выхода триггера 12; поданного на С-вход регистра 16. это число переноситс  в него.

После подачи напр жени  питани  в регистре 16 и счетчике 10 оказываютс  записаны случайные числа. Счетчик 10 отсчитывает поданные на его вход импульсы от генератора 7 и при по влении сигнала О на всех его выходах сигнал по вл етс  также на выходе элемента ИЛИ 17, что привод ,ит к срабатыванию одновибратора 18, Импульс со счетчика 10 поступает на вход ввода числа счетчика 10 и служит командой на запись числа из регистра 16 в него. Далее работа счетчика 10 заключаетс  в повтор ющихс  отсчетах импульсов с выхода генератора 7 до его полного обнулени  и во вводах чисел, имеющихс  в регистре 16.

Таким образом работа устройства в течение первого цикла после подачи напр жени  питани  и до регистрации первой тепловой метки происходит случайным образом , а выходной сигнал не используетс  дл  целей измерений.

После регистрации первой тепловой метки в регистре 16 оказываетс  зафиксировано число N, соответствующее времени переноса метки от генератора к приемнику. При очередном обнулении счетчика 10 и срабатывании одновибратора 18 число N, содержащеес  в регистре 16, переписываетс  в счетчик 10, который продолжает работать как было выше описано. Врем  отсчета То счетчика 10 до его полного о.бнулени  при этом будет равно

1б

М

Тп

Тоfr

То есть повтор ющимис  отсчетами счетчика 10 многократно воспроизводитс  интервал времени Тп переноса  дра метки от генератора 1 к терморезистору 2 или 3. Частота fv импульсов на выходе одновибратора 18 будет пр мо пропорциональна скорости потока газа

1

у L6

Тп

Claims (1)

1. Далее при по влении следующего ймпульса на выходе делител  8 происходит запуск очередной тепловой метки, фи.ксаци  которой вызывает обновление числа. записанного в регистр 16, и ступенчатое изменение выходной частоты fy, отслеживающей мен ющуюс  скорость потока. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  скорости потока газа, содержащее генератор тепловых меток, подключенный к выходу импульсного

   усилител , вход которого подключен к выходу делител  частоты и R-входу суммирующего счетчика, мостовую схему регистрации меток, к измерительной диагонали которой подключены последовательно соединенные

   усилитель.выпр митель, экстрематор, первый одновибратор, R-вход RS-триггера, Sвход которого св зан через делитель частоты с опорным генератором и счетным входом суммирующего счетчика, второй одновибратор , отличающеес  тем, что. с целью повышени  быстродействи  за счет устранени  промежуточных вычислений, к выходу суммирующего счетчика подключены последовательно соединенные регистр,

   вычитающий счетчик и элемент ИЛИ. при этом выход RS-триггера св зан с С-входом суммирующего счетчика и импульсным входом ввода числа регистра, выход опорного генератора подключен к счетному входу вы717800178

   читающего счетчика, к входу ввода числа вибратора, вход которого подключен к выхокоторого подключен выход второго, одно- ду элемента ИЛИ.