UA12414U

UA12414U - Device for transforming and presenting the output data of a tachometric gas meter

Info

Publication number: UA12414U
Application number: UAU200505738U
Authority: UA
Inventors: Stepan Ivanovych Melnychuk; Vasyl Mykhailovych Romaniv
Original assignee: Stepan Ivanovych Melnychuk; Vasyl Mykhailovych Romaniv
Priority date: 2005-06-13
Filing date: 2005-06-13
Publication date: 2006-02-15

Abstract

The proposed device for transforming and presenting the output data of a tachometric gas meter contains a disk made of opaque material with holes arranged along the circumference of the disk, a light source, a photodetector, and a unit for monitoring the rotation of the measuring element of the gas meter. This unit contains a coding disk with holes that are arranged along the circumference of the disk according to a specified sequence.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Корисна модель належить до витрато-вимірювальної техніки та метрології і може бути використана, як 2 вимірювальний перетворювач у тахометричних лічильниках газу.The useful model belongs to the flow-measuring technique and metrology and can be used as a 2 measuring converter in tachometric gas meters.

Відомі вимірювальні перетворювачі, які використовуються у тахометричних лічильниках газу, представляють вимірювану величину в унітарному базисі імпульсним вихідним сигналом: геркони, індукційні, індуктивні та оптичні перетворювачі |(1)Ї. Зміна контрольованого параметру в таких пристроях представляється шляхом формування одиничного інформаційного імпульсу. Миттєві значення вимірюваної величини визначаються з 70 інтервалу між сусідніми імпульсами, а інтегральне значення обчислюється, як сума всіх попередньо прийнятих імпульсів.Well-known measuring transducers used in tachometric gas meters represent the measured value in a unitary basis with a pulse output signal: reed switches, induction, inductive and optical transducers |(1)І. The change of the controlled parameter in such devices is represented by the formation of a single information pulse. The instantaneous values of the measured value are determined from the 70 interval between adjacent pulses, and the integral value is calculated as the sum of all previously received pulses.

До недоліків даних перетворювачів, можна віднести ряд факторів, які впливають на точність та надійність перетворення, а саме: нерівномірність газового потоку та перехідні процеси, які відбуваються при цьому; зміни сил тертя в механічних вузлах, похибки обумовлені недосконалістю вторинних пристроїв перетворення, а також 72 недосконалістю вимірювального перетворювача, який також зазнає сторонніх впливів різних типів, що приводить до спотворення вихідного імпульсного сигналу. Крім того, використання таких перетворювачів не дозволяє виявити часткове руйнування мірних елементів тахометричних лічильників газу (лопатки вертушки, зміщення індуктивного давача і, як наслідок, збільшення відстані між ним і зубчатим колесом тощо).The disadvantages of these converters include a number of factors that affect the accuracy and reliability of the conversion, namely: the unevenness of the gas flow and the transient processes that occur at the same time; changes in frictional forces in mechanical units, errors due to the imperfection of the secondary conversion devices, as well as the imperfection of the measuring transducer, which is also subject to external influences of various types, which leads to distortion of the output pulse signal. In addition, the use of such converters does not allow to detect the partial destruction of measuring elements of tachometric gas meters (turntable blades, displacement of the inductive sensor and, as a result, an increase in the distance between it and the gear wheel, etc.).

Найближчим за технічною суттю до запропонованого пристрою є оптичний чутливий перетворювальний елемент швидкостей потоків, витрат речовин та інших подібних фізичних величин |2), який містить непроникне для світла колесо (диск з отворами, розміщеними по колу), джерело світла та світлоприймач. Суть роботи такого пристрою полягає в тому, що при обертанні диска, з'єднаного з мірним елементом лічильника, світловий потік у деякі моменти часу проходить від джерела світла до світлоприймача, формуючи в його ланці вихідний імпульсний сигнал в унітарному базисі, частота якого є функцією частоти обертання мірного елемента лічильника. Згаданий пристрій має недоліки, описані вище, які притаманні вимірювальним перетворювачам з (п) імпульсним вихідним сигналом в унітарному базисі.The closest in terms of technical essence to the proposed device is an optically sensitive converting element of flow rates, flow rates and other similar physical quantities |2), which contains a light-impermeable wheel (a disc with holes arranged in a circle), a light source and a light receiver. The essence of the operation of such a device is that during the rotation of the disk connected to the measuring element of the meter, the light flux at certain moments of time passes from the light source to the light receiver, forming in its link an output pulse signal in the unitary basis, the frequency of which is a function of the frequency rotation of the measuring element of the counter. The mentioned device has the disadvantages described above, which are inherent in measuring transducers with a (n) pulse output signal in a unitary basis.

В основу корисної моделі - пристрій для перетворення та представлення вимірювальної інформації в тахометричних лічильниках газу - поставлена задача розробки нового пристрою для представлення кутового переміщення мірного елемента тахометричного лічильника газу на основі квазітрійкової маніпуляції елементами З кодової послідовності базису Галуа. «-The basis of a useful model - a device for converting and presenting measurement information in tachometric gas meters - is the task of developing a new device for presenting the angular displacement of the measuring element of a tachometric gas meter based on quasi-ternary manipulation of the elements of the code sequence of the Galois basis. "-

Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для представлення та перетворення вимірювальної інформації у тахометричних лічильниках газу являє собою оптичний чутливий перетворювальний елемент М швидкостей потоків, витрати речовин та інших фізичних величин, який містить непроникне для світла колесо Га (диск з отворами, розміщеними по колу), джерело світла та світлоприймач. Згідно корисної моделі, пристрій контролю обертання мірного елемента лічильника виконано у вигляді перетворювача, в якому отвори або інші -- мітки на диску розміщені у відповідності до квазітрійково маніпульованих елементів кодової послідовності базису Галуа.The task is solved by the fact that the device for presenting and converting measurement information in tachometric gas meters is an optically sensitive converting element M of flow rates, consumption of substances and other physical quantities, which contains a light-impermeable wheel Ha (a disk with holes arranged in a circle) , light source and light receiver. According to a useful model, the device for controlling the rotation of the measuring element of the counter is made in the form of a converter, in which the holes or other marks on the disk are placed in accordance with the quasi-ternary manipulated elements of the code sequence of the Galois basis.

Кодові елементи квазітрійково маніпульованої послідовності в базисі Галуа формуються при проходженні « світлового потоку Через щілини скануючого диску, рух якого є функцією витрати газу, що пройшов Через З лічильник, за допомогою відповідної оптичної пари. с В результаті, запропоновано пристрій для перетворення переміщення мірного елементу тахометричнихThe code elements of the quasi-ternary manipulated sequence in the Galois basis are formed when the light flux passes through the slits of the scanning disc, the movement of which is a function of the flow rate of the gas that passed through the counter with the help of an appropriate optical pair. c As a result, a device for converting the displacement of a measuring element into a tachometric one is proposed

Із» лічильників газу, який грунтується на представленні вихідного сигналу у вигляді кодових елементів квазітрійково маніпульованої послідовності в базисі Галуа. Реалізація квазітрійкової маніпуляції кодовими елементами таких послідовностей дозволяє забезпечити бітову (імпульсну) синхронізацію, що суттєво спрощує апаратну частину засобів обробки вихідних сигналів. Крім того, такий підхід забезпечує покращення - метрологічної та експлуатаційної надійності перетворювачів, оскільки використані кодові послідовності мають ка високу інформативність та завадозахищеність, що суттєво зменшує методичну похибку вузла перетворення і, як наслідок, сумарну похибку тахометричного лічильника. шк Суть корисної моделі полягає в тому, що в результаті заміни представлення вимірювальної інформації у - 20 тахометричних лічильниках газу з унітарного базису в базис Галуа в процесі формування і передавання повідомлень про переміщення мірного елементу виключається можливість повторення однакових сигналівFrom" gas meters, which is based on the representation of the output signal in the form of code elements of a quasi-ternary manipulated sequence in the Galois basis. The implementation of quasi-ternary manipulation of the code elements of such sequences allows for bit (pulse) synchronization, which significantly simplifies the hardware part of the output signal processing tools. In addition, this approach provides an improvement in the metrological and operational reliability of the converters, since the code sequences used have high informativeness and immunity, which significantly reduces the methodical error of the conversion unit and, as a result, the total error of the tachometric counter. shk The essence of the useful model is that as a result of replacing the representation of measurement information in - 20 tachometric gas meters from the unitary basis to the Galois basis in the process of forming and transmitting messages about the movement of the measuring element, the possibility of repeating the same signals is excluded

Т» (імпульсів) в інформаційних блоках, а також їх втрати. Рекурентні властивості кодів базису Галуа дозволяють ефективно відтворювати дані при втраті до 3095 інформаційної посилки.T" (pulses) in information blocks, as well as their loss. The recurrent properties of the Galois base codes allow you to effectively reproduce data with the loss of up to 3095 information parcels.

Пристрій працює таким чином. 29 Для реалізації представлення параметрів обертання мірного елементу в тахометричних лічильниках газу с використовується вузол перетворення (див. Фіг.) При протіканні через тахометричний лічильник 1, газ приводить в рух мірний елемент (турбінку, ротор тощо), який Через передавальний механізм 2 приводить в обертання скануючий диск З на якому щілини розміщені у відповідності з квазітрійково маніпольованою послідовністю в базисі Галуа. Скануючий диск проходить через трипозиційну оптичну пару 4, при цьому у блоці 60 перетворення інформації 5 формується імпульсний вихідний сигнал у вигляді квазітрійково маніпульованих кодів нанесеної послідовності, який поступає на обчислювач 6 чи ПЕОМ, де відбувається його декодування.The device works like this. 29 To implement the representation of the parameters of the rotation of the measuring element in tachometric gas meters, a conversion node is used (see Fig.) When flowing through the tachometric meter 1, the gas sets in motion the measuring element (turbine, rotor, etc.), which, through the transmission mechanism 2, causes it to rotate a scanning disk C on which the slits are arranged according to a quasi-ternary manipulated sequence in the Galois basis. The scanning disk passes through the three-position optical pair 4, while the information conversion unit 60 5 generates a pulse output signal in the form of quasi-triplet manipulated codes of the applied sequence, which is sent to the computer 6 or personal computer, where it is decoded.

Кодова послідовність базису Галуа формується для кожного скануючого диску індивідуально, в залежності від дискретності та частоти обертання. Таким чином кожному дискретному об'єму, на який поділено повний рух (оборот) мірного елемента, відповідає задана кодова послідовність, що дозволяє визначати пропущений об'єм бо як функцію різниці між поточним і початковим (породжуючим) кодами послідовності Галуа.The code sequence of the Galois basis is formed for each scanning disk individually, depending on the discreteness and rotation frequency. Thus, each discrete volume into which the full movement (rotation) of the measuring element is divided corresponds to a specified code sequence, which allows us to determine the omitted volume as a function of the difference between the current and initial (generating) codes of the Galois sequence.

Інтеграл зміни витрати газу, як і в унітарному базисі, передається за допомогою одного біту кодової послідовності і визначається, як функція декодування зчитаного фрагменту, а поточні значення обчислюються з між імпульсного інтервалу.The integral of the gas flow rate change, as in the unitary basis, is transmitted using one bit of the code sequence and is determined as a function of the decoding of the read fragment, and the current values are calculated from the inter-pulse interval.

Джерела інформації: 1. Андріїшин М.П., Канєвський С.О., Карпаш О.М., Марчук Я.С., Петришин І.С., Руднік А.А., Середюк О.Є.,Sources of information: 1. Andriishyn M.P., Kanevskyi S.O., Karpash O.M., Marchuk Y.S., Petryshyn I.S., Rudnik A.A., Seredyuk O.E.,

Чеховський С.А. Вимірювання витрати та кількості газу: Довідник. - Івано-Франківськ: ПП "Сімик", 2004. - 16Ос. 2. Храмов А.В. Первинні вимірювальні перетворювачі вимірювальних приладів і автоматичних систем: Навч. посібник. - К.: Вища школа, 1998. - 5276.Chekhovsky S.A. Measurement of flow rate and quantity of gas: Handbook. - Ivano-Frankivsk: PP "Simyk", 2004. - 16Os. 2. Khramov A.V. Primary measuring transducers of measuring devices and automatic systems: Teaching. manual. - K.: Higher School, 1998. - 5276.

Claims

Formulation of the invention Device for converting and presenting measurement information in tachometric gas meters, which is made in the form of an optically sensitive converting element of flow rates, consumption of substances and other similar physical quantities, containing a light-impermeable wheel (a disk with holes arranged in a circle), a source of light and a light receiver, which is characterized by the fact that it contains a device for controlling the rotation of the measuring element of the counter, made in the form of a transducer, in which the holes or other marks on the disk are placed in accordance with the quasi-ternary manipulated elements of the code sequence of the Galois basis. that 2 « «- « s

- and? - ime) sh» - 70 s» 60 b5