Джоульметр

СООЗ СОВЕТСНИХСООИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУ БЛИН 2 14 171 01 Н 21/00 ЕТЕНИЯ ЬСТВУ(54) ДЖОЬЛЬИЕТ (57) Изобретен ния надежности Джоульметр сод нал управления лем 6 импульсо па то е служит дл работы джоу ржит три каобразован фзапуска, бл овыш ьметра.ала. Кармироватеоком 7 ус". ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Техническое описание и инструкция по эксплуатации на джоульметр. ПС. ЛЕ.702.015.ТО. 1969Авторское свидетельство СССР У 495613, кл. 0 01 В 21/00, 1974,тановки в исходное состояние, логическим элементом ИЛИ 8, одновибратором 9, аналоговым ключом 1 О, компаратором 13, НЯ-триггером (Т) 15 и ре" ле 16. Канал быстрого измерения энергии импульса состоит из входной цепи 1, квадратора 11, интегратора (И) 12. Канал точного измерения энергии им" пульса образован термопреобразовате" лем 2, усилителем 3 постоянного тока, детектором 4, отсчетным блоком 5, При поступлении импульса на вход джоуль- метра он через входную цепь 1 посту-, ет на входы каналов . быстрого и чного измерения энергии импульса и на вход формирователя б, который устанавливает Т 15 в исходное состоя" ф ние. При этом контакты 18, 17 реле 16 замкнуты. Сигнал на выходе И 121422171 1 О 520 30 35 пропорционален энергии входного импульса. Названный сигнал сравнивае гсякомпаратором 13 с напряжением, задаваемым источником 14 постоянного напряжения. Последний определяет безопасный порог работы канала точногоизмерения энергии импульса, При превьппении сигналом на выходе И 12 безопасного порога на выходе компаратора13 формируется сигнал, переключающийТ 15 в новое состояние. Вследствиеэтого срабатывает реле 16, котороеотключает подогреватель термопреобраэователя 2 от входной цепи. Тем самым Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерений энергии одиноч"ных электрических импульсов и являет.ся усовершенствованием изобретения.по авт.св. 9 495613.Цель изобретения - повьппение надежности работы джоульметра путемисключения воэможности перегрузок,вызывающих необратимое изменение па"раметров термопреобразователя.На фиг.1 представлена структурнаясхема джоульметра; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работудмоулЫметра,Джоульметр состоит из входной цепи 1, содержащей резисторы и переключатели, термопреобразователя 2, усилителя 3 постоянного тока, детектора4, отсчетного блока 5, формирователя6 импульсов запуска, блока 7 установки в исходное состояние, логическогоэлемента ИЛИ 8, одновибратора 9, аналогового ключа 10, квадратора 11,выполненного на аналоговом перемножителе сигналов, интегратора 12, компаратора 13, источника 14 опорного напряжения, НБ-триггера 15 и реле 16с нормально замкнутыми контактами17 и 18.Параллельно входной цепи 1 подключен вход формирователя 6 импульсовзапуска, К выходу входной цепи 1подключены параллельно вход квадратора 11 и через нормально замкнутые ограничивается на определенном безопасном уровне значение энергии, воздействующей на термопреобразователь2. Установка в исходное состояние осу.ществляется подачей импульса с блока7 установки в исходное состояние, покоторому Т 15 устанавливается в исходное состояние, При этом реле 16 обесточивается, а контакты 17, 18 замыкаются. Одновременно одновибратор 9формирует импульс, который кратковременно замыкает ключ 10, подготавливаяИ 12 к измерению энергии нового импульса 2 ил контакты 17 и 18 реле 16 подогреватель термопреобраэователя 2. Термопара термопреобразователя 2 подключена к входу усилителя 3 постоянного тока.5 К выходу последнего подключен вход детектора 4, к выходу которого подключен отсчетный блок 5. Логическийэлемент ИЛИ 8 подключенйервым входомк выходу формирователя 6 импульсовзапуска, а вторым входом - к выходублока 7 установки в исходное состояние. К выходу логического элемента ИЛИ 8 подключены параллельно входодновибратора 9 и вход ЕЯ-триггера 15.Выход одновибратора 9 подключен квходу управления аналогового ключа10. В исходном состоянии последнийоткрыт. К выходу квадратора 11 подключены параллельно вход интегратора 12и выход аналогового ключа 10, К выходу интегратора 12 подключены параллель но вход аналогового ключа 10 и первыйвход компаратора 13. В исходном сос-.тоянии выходное напряжение интегратора равно нулю. Второй вход компаратора 13 подключен к источнику 14 опорного напряжения. Выход компаратораподключен к 8-входу Ю-триггера 15. К. выходу последнего подключено реле16Джоульметр работает следующим образом.В момент времени С, измеряемый импульс энергии (фиг.2 а) поступает на вход формирователя 6 импульсов142217 3запуска, через входную цепь 1 навход квадратора 11 и через контакты17 и 18 реле 16 на вход термопреобразователя 2 (фиг.2 б),5Формирователь 6 импульсов запускаформирует импульс (фиг.2 в), которыйчерез элемент ИЛИ 8 поступает наВ-вход ВБ-триггера 15 и на вход запуска одновибратора 9. При поступлении импульса запуска ВБ-триггер 15сохраняет нулевое состояние (фиг.2 г),а одновибратор 9 формирует импульс(фиг,2 д) управления аналоговогоключа 10. Во время действия импульса 15одновибратора 9 аналоговый ключ 10закрыт, тем самым интегратор 12 переводится в режим интегрирования сигнала с выхода квадратора 11. Выходноенапряжение (фиг.2 е) интегратора 12 20поступает на первый вход компаратора13. Выходное напряжение интегратора12 в результате интегрирования сигнала с выхода квадратора 11 нарастаетдо значения 11 , не превышающего напряжение 11 источника 14 опорногонапряжения, подаваемого на второйвход компаратора 13, поэтому последний не срабатывает, т.е. не формируетсигнал на В-входе ВБ-триггера 15. 30ПослеДний сохраняет исходное состояние (фиг.2 г), поэтому реле 16 обесточено, его контакты 17 и 18 замкнуты.Термопреобразователь 2 преобразует измеряемый импульс энергии в видеоимпульс термоЭДС, который усиливается усилителем 3 постоянного тока,запоминается по максимуму детектором4 и измеряется отсчетным блоком 5. 4По окончании в момент времени С 3импульса одновибратора 9 аналоговыйключ 10 переходит в открытое состояние, вследствие чего устанавливаетсянулевое выходное напряжение интегра бтора 12 (фиг.2 е).При подаче на вход джоульметра вмомент времени С 4 импульса энергии(фиг.2 а), превышающего по величинеустановленный предел измерения, выход-боное напряжение интегратора 12(фиг.2 е) нарастает до значения 1 2превышающего напряжение У источника 14 опорного напряжения, подаваемого на второй вход компаратора 13В момент времени С 5 равенства выходного напряжения интегратора 12напряжению Б жточника 14 опорногонапряжения срабатывает компаратор 143 (фиг.2 ж), т.е. формирует сигнал на Б-входе ВБ-триггера 15. Последний переходит в единичное состояние, вследствие чего срабатывает реле 6. При срабатывании последнего его контакты 17 и 18 размыкаются, вследствие чего подогреватель термопреобразователя 2 отключается от входной цепи 1. Тем самым ограничивается на определенном безопасном уровне, установленном при настройке джоульметра, значение энергии, воздействующее на термопреобразователь 2 (фиг.2 б)Для исключения воэможности перегрузок, вызывающих необходимое изменение параметров термопреобразователя, реле 16 должно быть быстродействующим.Для восстановления нормальной работы джоульметра после подачи на его вход импульсов энергии, превышающих по величине установленный предел измерения, необходимо, например в момент времени С 8 на второй вход логического элемента ИЛИ 8 подать импульс (фиг.2 в) с блокаустановки в исходное состояние. При этом ВБ-триггер 15 переходит в нулевое состояние (фиг.2 г), отключается реле 16 и своими контактами 17 и 18 подключает подогреватель термопреобразователя 2 к выходу цепи 1 .Технико-экономическая эффективность предлагаемого джоульметра заключается в повышении метрологической надежности за счет исключения возможности перегрузок, вызывающих необратимое изменение параметров термопреобразователя.Формула изобретенияДжоульметр по авт.св. В 495613, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы путем исключения перегрузок, вызывающих выход из строя джоульметра из-за необратимых изменений параметров термопреобразователя, в него введены формирователь импульсов запуска, блок установки в исходное состояние, логический элемент ИЛИ, одновибратор, аналоговый ключ, квадратор, интегратор, компаратор, источник опорного напряженияКБ-триггер и реле, причем формирователь импульсов запуска подключен входом к входной цепи, а выходом к первому входу логического элемента ИЛИ, второй вход логического элементаСоставитель С.ХромовТехред А.Кравчук Корректоо Н,Корол актор И.Горная Заказ 4426 одписное Тираж комитета СССРи открытий ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 3035, Москва, Ж, Раушая наб., д, 4 изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная 5 4221 ИЛИ подключен к выходу блока установки в исходное состояние, а выходпараллельно к К"входу КЯ-триггера и .входу одновибратора, к выходу которого подключен вход управления аналогового ключа, к выходу входной цепи подключены параллельно входы квадра-, тора и через нормально замкнутые контакты реле подогреватель термопреоб 73 6разователя, к выходу квадратора подключены вход интегратора и выход аналогового ключа, вход которого подключен к выходу интегратора и к первомувходу компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорногонапряжения, к выходу компаратора подключен Я-вход. ВБ-триггера, к выходукоторого подключено реле.