(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕГРУЗОК(54) DIGITAL MEASURING LINEAR OVERLOAD
Изобретение относитс к области измерени перегрузок, в частности к устро ствам дл измерени линейных перегрузо создаваемых центробежной установкой. По основному авт. св. № 562776 описан цифровой измеритель линейных пе регрузок, содержащий генератор образцовой частоты и два счетчика, подключенные к выходу устройства управлени , переключающий вход которого соединен с выходом одного из счетчиков, один счетчик выполнен суммируюттол двоично-дес тичным, а другой - реверсивным двоичны выход которого соединен с запрещающим входом устройства управлени , к которому через дополнительно введенный блок уставки радиуса подключен выход двоично-дес тичного счетчика ClUОцкако указанное устройство обладает низкой точностью измерени в переходных режимах работы центробежной установки , поскольку из-за непосто нства скорости вращени центрифуги частота входного сигнала измен етс . Целью изобретени вл етс повышение точности и быстродействи измерюни мгновенных значений перегрузок. Указанна цель достигаетс тем, что в цифровой измеритель линейных перегрузок введены блок выделени фиксирюванного периода и блок многократного преобразовани периода в частоту, причем входы блока выделени фиксированного периода подключены к шине входного сигнала и к одному из выходов устройства управлени , а выход - к входу блока преобразовани периода в частоту, выход которюго подсоединен к одному из входов устройства управлени . На фиг. 1 приведена блок-схема циф; рового измерител линейных перегрузок; на фиг. 2 - блок выделени фиксированного периода , на фиг. 3 - блок многократного преобразовани периода в частоту. Измеритель соаержвт генератор 1 образцовой частоты, соединенный с устройством 2 управлени , к которо подклюены двоичный реверсивный счетчик 3, выход которого соединен с запрещающим входом устройства 2 утфавлени , и двоично-дес тичный счетчик 4, выход которого через блок 5 уставки радиуса соединен с переключающим входом устройства 2 уп равлени . Измеритель содержит также блок выделени фиксированного периода 6,входы которого подключены к шине входного сигнала и к устройству 2 управлени , а выход - к блоку 7 многократного преобразовани выделенного периода в частоту. Блок 6 вьщелени фиксированного периода содержит формирователь 8, схему 9 совпадени , входы которой подключены к выходу триггера 10 с раздельными входами и к выходу формировател 8, а выходк счетному входу триггера 11, выход которого подключен к одному из входов триггера 10 и к блоку 7. Другой вход-триггера 10 подключен к блоку 2 управлени . Блок 7 содержит суммирующий счетчик 12, управл ющий вход которого соединен с выходом блока 6 выделени фиксированного периода, а на суммирующий вход поступают счетные импульсы с частотой ff-. , и вычитающий счетчик 13 с предустановкой , информационные входь Которого соединены с информационными выходами суммирующего счетчика 12, а на счетный вход . поступают импульсы с ; , частотой f с,ч Выход вычитающего счетчика 13 соединен с его входом предустановка и с входом блока 2 управлени . В качестве источника счетных импульсов f сц и f К может быть использован генератор 1 образцовой частоты, дополненный делителем с коэффициентом делени К. Цифровой измеритель линейных перегру , зок работает следующим образом. По первому тактовому импульсу от уст ройства 2 управлени суммирующий счетчик 12 блока 7 многократного преобразовани выделенного периода в частоту устанавливаетс в О, и начинаетс работа блока 6 выделени периода . За врем Т х в счетчик 12 блока 7 поступит N импульсов частоты ,.„, равное сц х По окончании измерени блок 6 блокируетс , а число, записанное в суммирующем счетчике 12, переписываетс в вычитающий счетчик 13, на счётный вход которого поступает частота f(,,y К (где К. - целочисленный коэффициент). При переходе счетчика 13 через нуль последний формирует сигнал переписи и число, записанное в суммирующем счетчике 12, снова переписываетс в счетчик 13. Та87 74 ИМ образом, на выходе будем иметь сигал с частотой см-К По окончании измерени периода Т ц сигнал с выхода блока 7 многократного преобразовани выделенного периода в частоту с частотой Fy.tconst подаетс чеР®э устройство 2 управлени на счетчик 3, работающий в режиме суммировани , а сигнал с генератора 1 образцовой частоты подаетс на счетчик 4. При совпадении числа импульсов, поступивших в счетчик 4, с числом, записанным в блоке 5 уставки радиуса, последний выдает на устройство 2 управлени импульс окончани второго этапа измерени . Устройство 2 управлени осуществл ет сброс счетчика 4, переключение счетчика 3 в режим вычитани и подачу сигнала с частотой Р-у на счетчик 4, а сигнала образцовой частоты с генератора 1 на счетчик 3. При переходе счетчика 3 через нуль устройство управлени запрещает прохождение сигналов на счетчики до окончани следующего цикла измерени очередного фиксированного периода входной частоты Ту с последующим преобразованием его в частоту Fy . Информаци , зафиксированна в счетчике 4, поступает на устройства цифропечати и визуальной индикации. Работа измерител описываетс выражением -О-Хгде N - результат измерени ; М - величина уставки в блоке 5; f о - образцова частота; Т)- фиксированный период входного сигнала; 14 - целочисленный коэффициент из р да 1,2,3... Так как величина мгновенной линейной перегрузки в момент времени, соответст вующий выдаче первого тактового импульса при вращении, определ етс выражеииаН о где О) - углова скорость R - рассто ние объекта от оси вращени ; JL - посто нна частота с выхода схемы 7, пропорциональна фиксированному периоду датчика угловой скорости; 58 m - число периодов сигнала датчика за один оборот установки; д- ускорение силы т жести, то дл получени цифрового отсчета непосредственно в относительных единицах ускорени ( и с требуемой точностью необходимо выбратьН: тк 1,2.3..., Таким образом, поскольку все операции выполшпотс цифровым измерителем с посто нной частотой Рц , значение которой зависит от величины фиксированног периода датчика перегрузки в определенный фиксированный момент времени, и эт частота в К раз больше исходной, точность и быстродействие измерени мгновенных значений линейных перегрузок уве личиваетс по сравнению с прототипом . гдеп The invention relates to the field of measuring overloads, in particular to devices for measuring linear overloads created by a centrifugal unit. According to the main author. St. No. 562776 describes a digital linear overload meter that contains an exemplary frequency generator and two counters connected to the output of the control device, the switching input of which is connected to the output of one of the counters, one counter made summed binary and decimal, and the other reversing binary output is connected with the prohibitory input of the control unit, to which the output of the binary-decimal counter ClU is specified through the additionally introduced radius setpoint block, the specified device has a low ton accuracy of measurement in transient modes of operation of a centrifugal unit, since, due to the inconsistency of the rotational speed of the centrifuge, the frequency of the input signal changes. The aim of the invention is to improve the accuracy and speed of measuring instantaneous values of overloads. This goal is achieved by introducing a fixed period selection block and a period to frequency multiple conversion unit in a digital linear overload meter, with the inputs of a fixed period extracting unit connected to the input bus and to one of the control unit outputs, and the output to the input of the conversion unit period to frequency, the output of which is connected to one of the inputs of the control device. FIG. 1 shows a block diagram of numbers; linear linear overload meter; in fig. 2 shows a fixed period allocation unit; FIG. 3 - a unit for multiple period conversion to frequency. Gauge coaxial generator 1 of exemplary frequency, connected to control device 2, to which binary reversing counter 3 is connected, the output of which is connected to the inhibitory input of the output device 2, and binary decimal counter 4, whose output is connected to the switching input through unit 5 of the radius setpoint control devices 2. The meter also contains a fixed period allocation unit 6, the inputs of which are connected to the input signal bus and control device 2, and the output to block 7 of multiple conversion of the selected period to a frequency. The fixed period block 6 contains a shaper 8, a coincidence circuit 9, the inputs of which are connected to the output of the trigger 10 with separate inputs and to the output of the driver 8, and a counter to the counting input of the trigger 11, the output of which is connected to one of the inputs of the trigger 10 and to block 7. Another input trigger 10 is connected to control unit 2. Block 7 contains a summing counter 12, the control input of which is connected to the output of a fixed period allocation unit 6, and counting pulses with a frequency ff- are sent to the summing input. , and the subtracting counter 13 with a preset, whose information inputs are connected to the information outputs of the summing counter 12, and to the counting input. impulses coming in; , frequency f sec, h. The output of the counting counter 13 is connected to its preset input and to the input of the control unit 2. As a source of counting pulses f ss and f K, an exemplary frequency generator 1 can be used, supplemented by a divider with a division factor of K. The digital linear overload meter, as follows. On the first clock pulse from the control device 2, the summing counter 12 of the unit 7 for the multiple conversion of the selected period to the frequency is set to O, and the operation of the period extracting unit 6 begins. During the time T x, the counter 12 of the block 7 will receive N frequency pulses. "Equal to cx. After the measurement is completed, the block 6 is blocked, and the number recorded in the summing counter 12 is rewritten into the subtracting counter 13, to the counting input of which the frequency f arrives ( ,, y К (where K. is an integer coefficient.) When the zero transitions through 13, the latter generates a census signal and the number recorded in summing counter 12 is rewritten into counter 13 again. Ta87 74 In the IM, we will have a signal at the output cm-K At the end of the measurement period T c signal with the output of block 7 of multiple conversion of the selected period to the frequency with the frequency Fy.tconst is sent to the quad® control device 2 to the counter 3 operating in the summation mode, and the signal from the generator 1 of the exemplary frequency is fed to the counter 4. When the number of pulses received in the counter 4, with the number recorded in block 5 of the radius setpoint, the latter issues to the control device 2 a pulse of the end of the second measurement step. The control device 2 resets the counter 4, switches the counter 3 to the subtraction mode and sends the signal with the frequency P to the counter 4, and the signal of the reference frequency from generator 1 to the counter 3. When the counter 3 goes to zero, the control prohibits the passage of signals to counters until the end of the next measurement cycle of the next fixed period of the input frequency Tu, followed by its conversion to the frequency Fy. The information recorded in the counter 4 is fed to the digital printing and visual display devices. The operation of the meter is described by the expression -O-Hgde N - the measurement result; M - the value of the setting in block 5; f about - sample frequency; T) is a fixed period of the input signal; 14 is an integer coefficient from the row 1,2,3 ... Since the magnitude of the instantaneous linear overload at the moment of time, corresponding to the output of the first clock pulse during rotation, is determined by the expression of where O) is the angular velocity R is the distance of the object from rotation axis; JL is the constant frequency from the output of circuit 7, is proportional to the fixed period of the angular velocity sensor; 58 m - the number of periods of the sensor signal per installation revolution; d is the acceleration of the force of gravity, then to obtain a digital readout directly in relative units of acceleration (and with the required accuracy it is necessary to choose H: mc 1.2.3 ..., Thus, since all operations are performed by a digital meter with a constant frequency Rc, the value of which is depends on the value of the fixed period of the overload sensor at a certain fixed point in time, and when the frequency is K times the original, the accuracy and speed of measurement of the instantaneous values of linear overloads increases compared with prototypes. where n