SU1679392A1 - Устройство дл измерени скорости движени воздуха - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  автоматического дистанционного контрол  скорости движени  и расхода воздуха в горных выработках шахт, в том числе опасных по газу и пыли. Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности измерени  скорости движени  потоку воздуха. При движе- нии потока воздуха на выходах формировател  2 и усилител -формировател  4 по вл ютс  пр моугольные импульсы, частота которых пропорциональна скорости потока, а скважность зависит только от направлени  его движени . Скорость потока фиксируетс  с помощью регистратора 5, на вход которого через преобразователь частота - напр жение 6 поступают импульсы с усилител -формировател  4. В случае неисправности тахометрического датчика 1 или помех в линии св зи 3 скважность сигнала скорости мен етс , что фиксируетс  цифровым блоком контрол  8 и индикатором неисправности 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л о ч4 О СО Ю кэ

Description

Изобретение относитс  к приборостроению и может быть использовано дл  автоматического дистанционного контрол  скорости движени  и расхода воздуха в горных выработках шахт, в том числе опасных по газу и пыли.

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности измерени  скорости движе ни  воздуха за счет контрол  стабильности скважности частотного сигнала, про- порционального скорости движени  воздуха.

На чертеже приведена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит подключенные последовательно тахометрический датчик 1 скоростного сигнала, формирователь 2 сигнала датчика, линию 3 св зи, усилитель- формирователь 4, преобразователь 5 частота - напр жение, регистратор 6, а также подключенный к выходу усилител -формировател  4 определитель 7 направлени  движени , блок 8 контрол  и индикатор 9 неисправности. К выходу преобразовател  5 частота - напр жение подключен высокочастотный преобразователь 10 напр жение - частота. Выход преобразовател  10 подключен к входу делител  11 частоты, а также к первому входу первого элемента 2-ЗИ- ИЛИ 12 и четвертому входу второго элемента 2-ЗИ-ИЛИ 13. Делитель 11 частоты подключен к четвертому входу элемента 12 и первому входу элемента 13. Вторые и п тые входы элементов 12 и 13 подключены к выходу усилител -формировател  4, а их третьи и шестые входы - к выходу определител  7 направлени  движени . Суммирующий вход реверсивного счетчика 14 подключен к выходу первого элемента 12, а вычитающий - к выходу второго элемента

13.К выходу усилител -формировател  4 подключены С-вход триггера 15 и последовательно соединенные элемент 16 задержки и одновибратор 17, выход которого соединен с R-входом-реверсивного счетчика

14.Выходы старших разр дов счетчика 14 подключены к элементам ИЛИ 18 и И-НЕ 19, выходы которых через элемент 2-2 И- ИЛИ 20 подключены к D-входу триггера 15. Второй и третий входы элемента 20 подключены к выходу старшего разр да реверсивного счетчика 14, Выход триггера 15 подключен к индикатору 9 неисправности.

Устройство работает следующим обра- зом.

При вращении крыльчатки тахометри- ческого датчика 1 на выходах формировате- л  2 и усилител -формировател  4 присутствуют пр моугольные импульсы, частота которых пропорциональна скорости

воздуха, а скважность зависит от направлени  вращени  крыльчатки. При нормальной работе измерител  и неизменном направлении воздушного потока отношение длитель- ности импульса Ти к длительности паузы Тп сохран етс  посто нной дл  любой частоты вращени  крыльчатки и отличной от единицы

1ИПС

I ппр

Ј

0)

При обратном направлении вращени  крыльчатки отношение длительности паузы 15 к длительности импульса остаетс  равным той же величине

20

Тиобр

(2)

0

5

0

0

Таким образом, скважность импульсов может принимать только два значени , отличных от 2, что используетс  в качестве признака дл  определени  направлени 

5 движени  воздушного потока в блоке 7.

На выходе высокочастотного преобразовател  10 напр жение - частота формируетс  частотный сигнал, пропорциональный скорости вращени  крыльчатки, но существенно большей частоты, чем частота сигнала тахометрического датчика. При по влении импульса на выходе усилител -формировател  4 через элемент 16 задержки и одно- вибратор 17 формируетс  импульс сброса реверсивного счетчика 14. Частотный сигнал с выхода преобразовател  10 поступает на первый вход элемента 2-ЗИ-ИЛИ 12, на его второй вход при одном из направлений потока воздуха подан импульсный сигнал 1 с выхода формировател  4, а на третий , - сигнал 1 с выхода определител  7 направлени  движени .

Таким образом, в течение времени Ти на суммирующий вход реверсивного счетчика

5 поступает частотный сигнал с выхода преобразовател  10. По окончании импульса на выходе формировател  4 в течение времени Тп частотный сигнал с выхода делител  11 проходит через первую группу из объединенных по И входов элемента 2-ЗИ-ИЛИ 13 на вычитающий вход реверсивного счетчика 14.

Таким образом, в конце периода следовани  импульсов с выхода усилител -фор5 мировател  4 в реверсивном счетчике 14 окажетс  зафиксированным число

N

, f т fV т

к

(3)

где fv - частота сигнала на выходе преобразовател  7;

Ти, Тп - длительность импульса и паузы сигнала на выходе усилител -формировател  4;

К - коэффициент делени  делител  11.

В случае, если коэффициент делени  делител  11 выбран равным К Тп/Tu, число в реверсивном счетчике окажетс  равным нулю .

Однако из-за нестабильности скорости воздуха возможно ускорение или замедление вращени  крыльчатки, при этом соотношение Тп/Ти может мен тьс  в небольших пределах. Тем самым, к концу цикла работы в реверсивном счетчике 14 может оставатьс  либо небольшое отрицательное, либо небольшое положительное число. Поэтому число в реверсивном счетчике контролируетс  по состо нию выходов его старших разр дов, а нескольких младших остаютс  неподключенными. Если число в реверсивном счетчике 14 положительно и невелико, на контролируемых выходах присутствуют сигналы О. Нулевой сигнал с выхода элемента ИЛИ 18 при этом проходит на D-вход триггера 15 через элемент 2-2И-ИЛИ 20. Аналогично, если в счетчике присутствует небольшое отрицательное число, нулевой сигнал с выхода элемента И-НЕ 19 проходит на D-вход триггера 15.

Тактирование триггера 15 производитс  по фронту импульсов с выхода усилител - формировател  4 в момент окончани  цикла работы реверсивного счетчика 14. Если при этом на D-входе триггера 15 присутствует сигнал О, что соответствует нормальной скважности импульсов от тахометрического преобразовател , на его выходе также существует сигнал О и индикатор 9 неисправности не срабатывает. Если же к моменту окончани  цикла работы в реверсивном счетчике Показываетс  зафиксированным число, большее допустимого, запоминающее-его старшие разр ды, сигнал 1 поступает на D-вход триггера 15 и вызывает срабатывание индикатора 9 неисправности . При обратном движении потока воздуха работа устройства аналогична описанной .

При различных повреждени х в электронной схеме измерител  возможно либо отсутствие частотного выходного сигнала, что может быть определено по регистратору 6, либо по вление в линии св зи помехи промышленной частоты. В случае повреждени  крыльчатки тахометрического преобразовател  (например, отрыв лопасти)

Claims (1)

1.Устройство дл  измерени  скорости 5 движени  воздуха, содержащее последовательно соединенные тахометрический датчик скоростного сигнала, формирователь сигнала датчика, линию св зи, усилитель- формирователь, преобразователь частота 10 напр жение, регистратор, а также подключенный к усилителю-формирователю определитель направлени  движени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  достоверности измерений, дополнительно

15 содержит последовательно соединенные блок контрол  и индикатор неисправности, причем первый вход блока контрол  подключен к выходу преобразовател  частота- напр жение, а второй и третий входы блока

0 контрол  соединены соответственно с входом и выходом определител  направлени  движени .

2,Устройство поп. 1, отличающеес  тем, что блок контрол  содержит высо5 кочастотный преобразователь напр жение- частота, вход которого  вл етс  первым входом блока контрол , делитель частоты, первый и второй элементы 2-ЗИ-ИЛИ. реверсивный счетчик, триггер, элемент задер0 жки, одновибратор, многовходовой элемент И-НЕ, многовходовой элемент ИЛИ, элемент 2-2И-ИЛИ, вход делител  частоты со- единен с выходом высокочастотного преобразовател  напр жение-частота и с

5 первым и четвертым входами соответственно первого и второго элементов 2-ЗИ-ИЛИ, вторые и п тые входы которых соединены с входом элемента задержки, первым входом триггера и вторым входом блока контрол ,

0 третий и шестой входы элементов 2-ЗИ- ИЛИ соединены с третьим входом блока контрол , выход делител  частоты подсоединен к четвертому и первому входам соответственно первого и второго элементов

5 2-ЗИ-ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, вход сброса которого через одновибратор св зан с выходом элемента задержки, выход стар0 шего разр да реверсивного счетчика соединен с вторым и третьим входами элемента 2-2И-ИЛИ, первый и четвертый входы которого соответственно через схемы ИЛ И и И- НЕ св заны с другими выходами старших

5 разр дов реверсивного счетчика, выход элемента 2-2И-ИЛИ соединен с вторым входом триггера, выход которого  вл етс  выходом блока контрол .