Переключатель пределов измерения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 69 11 1 1 1/02 ССРРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ А ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЯР ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О(71) Киевский институт автоматикиим. ХХУ сьезда КПСС(57) Изобретение относится к технике измерений сил и механических напряжений. Цель изобретения - расширение области применения на малоицерциоццые пневмоизмерительные приборы. Для этого в переключатель пределов измерения, состоящий из управляемых ключей 1 - 5, резисторов 6 - 10, узла 14 управления, блоков 17, 18 сравнения,задатчиков 15, 16 верхнего и нижнего пороговых давлений, группы элементов И 19 - 26, триггеров 27- 30, элементов ЗАПРЕТ 31- 34, введены дополнительно в узел управления управляемые ключи 40 - 43 и элемент ИЛИ 44. Применение переключателя в малоинерционных обьектах измерения обеспечивается тем, что в канале выхода узла 14 управления с элементами И 9- - 26 отсутствуют сопротивления, Это приводит к тому, что при появлении в линиях выходов блоков 17, 18 сравнения даже кратковременных сигналов с большой частотой возникновения емкости линий соответствующих входов элементов И 9 - 26 беспрепятственно наполняются и опорожняются до давления срабатывания и отпускацця элементов. Повышение надежности работы переключателя обусловливается возможностью устранения аварийных ситуаций использовацисм переключателя в составе систем регулирования различных технологических процессов.цл.Изобретение относи"ся к технике измерений сил и механических напряжений и предназначено для использования в системах регулирования различных технологических процессов.Целью изобретения является расширение области применения на малоинерционные пневмоизмерительные приборы.На чертеже представлена принципиальная схема предложенного переключателя пределов измерения пневмоизмерительного прибора с пятью поддиапазонами измерения. Переключатель содержит исполнительные элементы в виде управляемых ключей 1 - 5, посредством которых калиброванные резисторы 6 в 1 О поддипазонов измерения подключены к измерителю 11 усилия. Линия2 выхода измерителя усилия, являющаяся выходной линией устройства, связана со входами блока 13 и 14 индикаторов и управления. Последний снабжен двумя задатчиками 15 и 16 верхнего и нижнего пороговых давлений, подключенными выходами к одним разнополярным входам двух блоков 17 и 18 сравнения, другие разнополярные входы которых соединены с линией 12 выхода измерителя 11 усилия. Выходы блоков 17 и 18 сравнения соединены посредством элементов И 19 - 26 с соответствующими входами триггеров 27 - 30 с запоминанием, выходы которых связаны с управляющими входами соответствующих элементов ЗАПРЕТ 31 - 34, выходы триггеров 27 - 29 подключены к сигнальным входам соответствующих элементов ЗАПРЕТ 34 - 32. Вход элемента ЗАПРЕТ 31 соединен с линией питания. Выходы всех элементов ЗАПРЕТ 31 - 34 и триггера 30 связаны соответствующими каналами 35 - 39 выхода узла управления с управляющими входами ключей 1 - 5 измерителя 11 усилия, блока 13 индикаторов и одними входами соответствующих элементов И 19 - 26. Вторые входы элементов И 19 - 22 соединены с линией выхода блока 17 сравнения, а элементов И 23 - 26 - с линией выхода блока 18 сравнения. В линиях связи каналов 35 - 39 выхода узла 14 управления с соответствующими входами элементов И 19 - 25 установлены управляемые ключи 40 - 43, управляющие входы которых соединены с выходами блоков 17 и 18 сравнения посредством элемента ИЛИ 44. Измеритель 11 усилия выполнен с использованием блока 45 сравнения, включенного с помощью резистора 46, усилителя 47 мощности и соответствующих делителей 48 - 6, 48 - 7 - 48 - 10 в канале отрицательной камеры 49 блока 45 сравнения, по схеме усилителя. Давление питания подается через резистор 46 к блоку 45 сравнения, выход которого через усилитель 47 мощности связан с линией 12 выхода измерителя 11 усилия и посредством соотвествующих делителей - с камерой отрицательной обратной связи элемен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 та 45 сравнения, К жесткому центру 50 мембранного элемента блока 45 сравнения подключена линия 51 измеряемого усилия Г. Блок 13 индикаторов представляет собой пять шкал 52 - 56 отсчета поддиапазонов измерения 0 - Гь 0 - Гь показывающую стрелку 57, механически связанную с линией 12 выхода устройства, и соответствующие каждой из шкал 52 - 56 отсчета индикаторы 58 - 62.Работа переключателя пределов измерения заключается в последовательном подключении к измерителю 11 усилия ключами 1 - 5 калиброванных резисторов 6 - 10 при зашкаливании давления в линии 12 выхода измерителя 1 усилия. При нормальной работе переключателя в одном из каналов 35 - 39 выхода узла 14 управления всегда присутствует сигнал, который исчезает в нем и одновременно появляется в очередном канале даже при кратковременном появлении сигнала в линиях выхода блоков 17 или 18 сравнения. Предельное значение входного измеряемого усилия Гь разделяют на пять одинаковых или разных поддиапазонов 0 - Г, 1= 1, 2 - 5. Размах шкалы каждого поддиапазона устанавливают с помощью соответствующих калиброванных резисторов 6 - 10 поддиапазонов измерения, Узел 14 управления предназначен для управления ключами 1 - 5 калиброванных резисторов 6 в 10 поддиапазонов измерения измерителя 11 усилия, а также управления ин. дикаторами 58 - 62 блока 13 индикаторов. При возникновении сигнала в линии выхода блока 17 сравнения сигнал в одном из каналов выхода узла 14 управления переключается в очередной канал в прямом направлении (направление в сторону последнего канала 39 выхода), а при появлении сигнала на выходе блока 18 сравнения переключение сигнала происходит в обратном направлении (направление в сторону первого канала 35 выхода). Г 1 ри поступлении от блока 17 сравнения сигнала на один из входов соответствующего триггера 27 - 30 на его выходе формируется сигнал, который запоминается при исчезновении входного сигнала и устраняется даже при кратковременном появлении сигнала от блока 18 сравнения на другом входе этого триггера. При включении переключателя пределов измерения в первом канале 35 выхода узла 14 управления возникает сигнал, который в блоке 45 сравнения измерителя 11 усилия соединяет отрицательную камеру 49 с калиброванным резистором 6 первого поддиапазона измерения. В блоке 13 индикаторов загорелся индикатор 58, в узле 4 управления выход блока 17 сравнения через элемент И 19 соединяется с соответствующим входом триггера 27. Переключатель работает на первом поддиапазоне измерения 0 - Гь и показания стрелки 57 следует отсчитывать по первой шкале 52.Работа переключателя пределов измерения в прямом и обратном направлениях при переключении сигнала с канала 35 выхода на канал 36 и обратно,Переключение сигнала в первом случае происходит при превышении давления в линии 12 выхода верхнего порогового давления 0,1 МПа, установленного задатчиком 15. В линии выхода блока 17 сравнения возникает сигнал и связи каналов 35 - 38 выхода с соответствующими входами элементов И 19 - 25 и разъединяются разомкнувшимися ключами 40 - 43. При этом сигнал канала 35 выхода отсекается в емкости линии лишь одного входа элемента И 9, поэтому связь блока 17 сравнения с триггером 27 через замкнутый элемент И 19 сохраняется. Сигнал с выхода триггера 27 посредством разомкнувшегося элемента 31 ЗАПРЕТ 31 устраняет сигнал в канале 35 выхода и одновременно через элемент ЗАПРЕТ 32 формирует его в канале 36 выхода. Этот сигнал в блоке 45 сравнения измерителя 11 усилия посредством ключа 2 соединяет отрицательную камеру 49 с калиброванным резистором 7 второго поддиапазона измерения. В блоке 13 индикаторов загорается индикатор 59. давление в линии 12 выхода снижается. Переключатель работает на втором поддиапазоне измерения 0 - Г и показания стрелки 57 следует отсчитывать по шкале 53. При наличии даже кратковременного сигнала в линии выхода блока 17 сравнения ложного переключения сигнала в линии выхода блока 1 сравнения ложного переключения сигнала с канала 36 выхода в прямом направлении не происходит потому, что связь линии выхода блока 17 сравнения с одним из входов триггера 28 разъединена разомкнувшимся ключом 41. При исчезновении сигнала в линии выхода блока 17 сравнения сигнал в канале 36 выхода замкнутым элементом И 20 связывает один из входов триггера 27 с линией выхода блока 17 сравнения и замкнутым элементом И 23 другой вход триггера 27 - с линией выхода блока 18 сравнения. В случае повторного возникновения сигнала в линии выхода блока 17 сравнения переключатель оказывается подготовленным к переключению сигнала в каналах выхода в прямом направлении, т. е. устранению сигнала в канале 36 выхода, формированию его в канале 37 и переводу устройства на работу в третьем поддиапазоне измерения 0 - Г. В случае появления сигнала в линии выхода блока 18 сравнения устройство оказывается подготовленным к работе в обратном направлении, т. е. устранению сигнала в канале 36 выхода, формированию его в канале 35 и переводу переключателя снова на первый поддиапазон измерения. Переключение сигнала в обратном направлении с канала 36 выхода на канал 35 происходит при снижении давления в линии 12 выхода до нижнего 5 О 15 20 25 зо 35 4 О 45 50 55 порогового давления 0,02 МПа, установленного задатчиком 16. Возникший в линии выхода блока 18 сравнения сигнал также разъединяет связи каналов 35 - 38 выхода с соответствующими входами элементов И 19- 25 посредством разомкнувшихся ключей 40 - 43. При этом сигнал канала 36 выхода отсекается в емкости линии лишь одного входа элемента И 23, поэтому связь блока 18 сравнения с триггером 27 сохраняется через замкнутый элемент И 23. Исчезнувший в линии выхода триггера 27 сигнал устраняет сигнал в канале 36 выхода и формирует через размыкающийся элемент ЗАПРЕТ 31 сигнал в канале 35 выхода, который выполняет описанные действия в измерителе 11 усилия, блоке 13 индикаторов и узле 14 управления, необходимые для работы устройства в первом поддиапазоне измерения усилия.Давление в линии 12 выхода повышается. При появлении даже кратковременного сигнала в линии выхода блока 18 сравнения ложного переключения сигнала с канала 36 выхода в обратном направлении не происходит в связи с тем, что связь выхода блока 18 сравнения со входами триггеров, кроме триггера 27, разъединена разомкнутыми ключами 40 - 43. При исчезновении сигнала в линии выхода блока 18 сравнения сигнал в канале 35 выхода связывают замкнутым элементом И 19 и один из входов триггера 27 с линией выхода блока 17 сравнения, и при появлении сигнала в линии выхода этого блока устройство оказывается подготовленным к работе в прямом направлении, т. е. устранению сигнала в канале 35 выхода, одновременному формированию его в канале 36 и переводу устройства на работе во втором поддиапазоце измерения усилия.Предложенное техническое решение обеспечивает расширенную область использования переключателя пределов измерения и позволяет, в частности, применять его в малоинерционных объектах измерения. Это обеспечивается тем, что в линиях каналов выхода узла 14 управления с элементами И 19 - 26 отсутствуют сопротивления и при появлении в линиях выхода блоков 17 ц 8 сравнения даже кратковременных сигналов с большой частотой возникновения, емкости ливий соответствующих входов элементов И 19 - 26 беспрепятственно наполняются воздухом сигнала канала выхода до давления срабатывания элементов и опорожняются до давления их отпускания. Вместе с этим данное техническое решение увеличивает надежность работы переключателя тем. что разрушение связей каналов выхода узла 14 управления с входами элементов И 1926 во время присутствия сигнала в линиях выхода блоков 17 и 18 сравнения устраняет всякую возможность ложного переключения сигналов в каналах выхода узла 14 управле1260698 Составитель Л. Морозов Техред И. Верее Корректор В. Вугяга Тираж 778 Подписное ВНИИГ 1 И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж - 35, Раугпская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Г 1 роектная, 4Редактор Н. 1 орватЗаказ 5216,37 ния, что позволяет при использовании переключателя в составе систем регулирования различных технологических процессов устранять аварийные ситуации, повышая этим производительность оборудования и получая экономию сырья.Формула изобретения Переключатель пределов измерения, содержащий управляемые ключи и резисторы, включенные попарно последовательно между общей выходной и раздельными входными линиями переключателя, узел управления с двумя блоками сравнения, первые входы которых соединены с общей входной линией, вторые входы - с выходами задатчиков верхнего и нижнего пороговых давлений соответственно, а выходы - с первыми входами соответствующих групп элементов И,триггерами, входы каждого из которых подключены к выходам двух соответствующих элементов И, относящихся к разным группам, элементами ЗАПРЕТ, управляющие и сигнальные входы которых соединены с выходами соответствующих триггеров, а выходы - с управляющими входами соответствуюгцих управляемых ключей, и индикаторов, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения на малоинер-О ционные пневмоизмерительные приборы, вузел управления введены дополнительные управляемые ключи и элемент ИЛИ, причем дополнительные управляемые ключи включены в линии связи выходов элементов ЗАПРЕТ с вторыми входами соответствующих элементов И, а их управляющие входы через элемент ИЛИ соединены с выходами блоков сравнения.