Устройство контроля неравномерности вращения вала ротора

,ЯОИ 58934 А Ф(59 С 01 Р 3/489 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА РОТОРА,содержащее узел съема сигнала частотывращения, триггер, первый и второйэлементы И, первый и второй счетчики,при этом выходы первого и второгоэлементов И подключены соответственнок входу вычитания первого счетчикаи к счетному входу второго счетчика,отличающееся тем, что,с целью повышения достоверности контроля, в него введены счетный триггер,генератор тактовых импульсов, элемент И-ИЛИ-НЕ, формирователь, элемент задержки, двоичный счетчики компаратор, причем выходы компаратора являются выходами устройства,первая и вторая группы входов соединены с выходами соответственно первого счетчика и двоичного счетчика,счетным входом подключенного к выходу переноса второго счетчика, группа управляющих входов которого является управляющими входами устройства, а вход сброса соединен с выходом элемента задержки и с входами сброса триггера, первого счетчика и двоичного счетчика, прямой выход триггера является выходом сигнала ошибки устройства и подключен к первому входу первой группы входов элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, с первым входом первого элемента И, с выходом генератора тактовых импульсов и с первым входом второй группы входов элемента И-ИЛИНЕ, выходом подключенного к счетному входу первого счетчика, выход которого соединен с входом установки триггера, инверсным выходом подключенного к третьему входу первого кафф элемента И, второй вход которого сое-, Эфй динен с входом формирователя, с вто" ф 3 рым входом второго элемента И и с инверсным выходом счетного тригге ра, прямым выходом подключенного к второму входу второй группы вхо-довэлемента И-ИЛИ-НЕ, а входом - к выходу узла съема сигнала частоты вращения, при этом выход формирователя соединен с входом элемента задержки и является выходом готовнос- ф, ти,устройства.34 2контроля за превышением абсолютнойвеличины отклонения оценки периодаоборотов за два равных интервалавремени, сумма которых равна периодуизмерения (который может быть,например, равен периоду оборота роторного механизма), нормы допустимого отклонения, которая формируетсяв виде задаваемой доли текущего значения периода .оборотов. Поставленная цель достигается тем, что в устройство контроля неравномерности вращения вала ротора, содержащее узел. съема сигнала частоты вращения, триггер, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики,при этом выходы первого и второго элементов И подключены соответственно ко входу вычитания первого счетчика и к счетному входу второго счетчика, введены счетный триггер, генератор тактовых импульсов, элемент И-.ИЛИ-НЕ, формирователь, элемент задержки, двоичный счетчик и компаратор, причем выходы компаратора являются выходами устройства, первая и вторая группы входов компаратора соединены с выходами соответственно, первого счетчика и двоичного счетчика, счетным входом подключенногок выходу переноса второго счетчика,группа управляющих входов являетсяуправляющими входами устройства,а вход сброса соединен с выходом элемента задержки и со входами сбросса триггера, первого счетчика и двоичного счетчика, прямой выход триггера является выходом сигнала ошибки устройства и подключен к первомувходу первой группы входов элемента И-ИЛИ-НЕ, второй вход которогосоединен с первым входом второгоэлемента И, с первым входом первогоэлемента И, с выходом генераторатактовых импульсов и с первым входомвторой группы входов элемента И-ИЛИНЕ, выходам подключенного к счетномувходу первого счетчика, выход которого соединен с входом установкитриггера, инверсным выходом подключенного к третьему входу первого элемента И, второй вход которого соединен с входом формирователя, с вторым входом второго элемента И и с инверсным выходом счетного триггера,прямым выходом подключенного к вто,рому входу второй группы входов элемента И-ИЛИ-НЕ, а входом - к выходу 1 11589Иэобретение относится к устройствам контроля числа оборотов и можетбыть использовано для определенияотносительных приращений числа оборотов в роторных механизмах при необходимости контроля нестационарности работы.Известно устройство контроля числа оборотов, содержащее первый и,второй датчики, выходы которых соеди-щиены с входами формирователей, выходы которых соединены с первыми входами инверторов, первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИЛИ и первымивходами элементов задержки, выходыкоторых соединены с входами комбинационной логической схемы, выходыкоторой соединены с входами реверсивного счетчика, выход которогосоединен с входом индикатора 1 1.Недостатком этого устройстваявляется относительно низкая достоверность контроля, поскольку устройство отображает текущее значениечисла оборотов, а не изменения,в связи с чем вычисление измененийдолжно проводиться оператором. Поскольку оборотная частота можетпри работе изменяться в,значительныхпределах, вычисленные операторомабсолютные изменения числа оборотовтакже недостоверно характеризуютстационарность работы роторного механизма.Наиболее близким к предлагаемому,35является устройство контроля числаоборотов, содержащее узел съемасигнала с роторного механизма, триггер, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, при этом выходы первого и второго элементов Иподключены соответственно к входувычитания первого счетчика и к счетному входу второго счетчика Г 2 .Недостатком этого устройства 45является относительно низкая достоверностьконтроля. Действительно,это устройство не обеспечивает формирования сигналов, показывающих, чтоизменения числа оборотов выходятза допустимые значения; не обеспечивает формирования сигнала ошибки припереполнении счетчиков, а также необеспечивает получения нормированныхоценок отклонения числа оборотов 55по абсолютной величине.Целью изобретения является повышение достоверности контроля путемз 115 узла съема сигнала частоты вращения, при этом выход формирователя соединен со входом элемента задержки и является выходом готовности устройства.На чертеже схематически показано предлагаемое устройство. 8934 4 нен с выходом 7 готовности устройства и входом элемента задержки 11.Инверсный выход счетного триггера 7 соединен с вторым входом второго элемента И 4.Узел 1 съема сигнала с роторного механизма содержит датчик 18, который установлен у роторного механизма 19, и формирователь 20, выход которого соединен с выходом узла 1, а вход формирователя 20 соединен с выходом датчика.Устройство контроля числа оборотов работает следующим образом. Устройство контроля числа оборотов содержит узел 1 съема сигнала частоты вращения, триггер 2, пер О вый 3 и второй 4 элементы И, первый 5 и второй 6 счетчики, счетный триггер 7, генератор тактовых импуль. сов 8, элемент И-ИЛИ-НЕ 9, формирователь 10, элемент задержки 11, двоич ный счетчик 12 и компаратор 13. На датчике 18 при вращении ротора 19 формируются изменения выходного сигнала, которые формируются формирователем 20 в импульсы стандартной амплитуды и длительности, поступающие на вход счетного триггера 7. Рассмотрим работу устройства со случая, когда все счетчики и триггер 2 находятся в нулевом состоянии, а триггер 7 перешел в единичное состояние. При этом счетчик 5 суммирует им" пульсы от генератора 8, проходящие через элемент И-ИЛИ-НЕ 9.К моменту поступления следующего импульса с датчика 18 в счетчике 5 накапливается код И тюкт 1 Т 1 где К , - частота тактовых импуль-, сов генератора 8; Т - период между первым и вторым импульсами. При поступлении второго импульса с датчика 18 происходит переключение триггера 7 и импульсы генератора 8 поступают через элемент И 3 на вычитающий вход счетчика 5, а также через счетчик 6, выполняющий роль управляемого делителя частоты импульсов, коэффициент деления которого определяется кодом М, поданным на входе 15,на вход счетчика 12. При этом, доприхода следующего счетного импульса,счетчиком 12 накапливается код К-"=К , Т /М, где Тг - интервал времени между первым и вторым импульсами.Если ТгсТ т.е. число оборотов увеличивается, в счетчике 5 - код Р==1 Т 1-Тг) такт а если ТгТ те, число оборотов уменьшается, сигналом с выхода переноса переключается триггер 2, после чего счетчик 5 считает импульсы по суммирующему входу ик моменту поступления второго импульса в счетчике 5 записывается код Р=(Т-Т) Г; а на выходе 16 единичный сигнал, свидетельствующий Выходы первого 3 и второго 4 элементов И соединены соответственно с входом вычитания первого. счетчика 5 и счетным входом второго счетчика 6, 20 выходы компаратора 13 соединены с информационными выходами 14 устройства, первая и вторая группы входов компаратора 13 соединены с выходами соответственно первого счетчика 5 и двоичного счетчика 12, счетный вход которого соединен с выходом переноса второго счетчика 6, группа управляющих входов и вход сброса которого соединены соответственно с группой управляющих входов 15 устройства и выходом элемента задержки 11, который соединен с входами сброса триггера 2, первого счетчика 5 и двоичного счетчика 12,. прямой выход 35 триггера 2 соединен с выходом 16 сигнала ошибки устройства и первым входом первой группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ 9, второй вход которой соединен с первым входом второго элемента И 4, первым входом первого элемента И 3, выходом генератора тактовых импульсов 8 и первым входом второй группы входов по И элемента И-ИЛИ-НЕ 9, выход которого 45 и второй вход второй группы входов по И соединены соответственно с счетным входом первого счетчика 5 и прямым выходом счетного триггера 7, инверсный выход и счетный вход кото рого соединены соответственно с входом формирователя 10 и выходом узла 1 съема сигнала частоты вращения, инверсный вход счетного триггера 7 соединен с вторым входом первого элемента И 3, третий вход которого соединен с инверсным выходом триггера 2, выход формирователя 10 соеди6,158934 овКорре СоставителРедактор С,Тимохина Техред Зимокосо 9/44 Тираж 892 ВНИИПИ Государственно по делам иэобре 035, Москва, ЖРаушаказ 35 Подписи комитета СССР ний и открытий кая наб., д. 4 Патент", г.Ужгород, ул,Проектная, 4 Э 1 об уменьшении числа оборотов. Компаратор 13 сравнивает коды Р и К, что определяет, укладывается ли изменение числа оборотов (периода), характеризующееся кодом Р,.в заданный допуск, определяемый на данной оборотной частоте кодом К, задаваемым коэффициентом М. При этом о готовности результатов свидетельствует наличие импульса на выходе 17, который формируется при переключении триггера 7 следующим импульсом с датчика в единичное состояние. Этот же импульс, проходя через элемент задержки 11, обеспечивает. сброс устройства в исходное состояние. Таким образом,сигналы с выхода 15 позволяют определить, находится ли роторный механизмв кваэиустойчивом режиме, когда изме"нения числа оборотов не превышают до пустимых пределов, или находитсяв нестационарном режиме. Таким образом, это устройство позволяет авто"матически контролировать режим работы при различном числе оборотов, 10 что и обеспечивает повышение достоверности контроля, например, в системах автоматического виброгашения прииспользовании для включения их иливыключения соответственно в ста" 15 ционарном и нестационареом режимах.