Устройство для регистрации быстро протекающих процессов

иии такой промежуток времени, можноего использовать для пуска автоматического осциллографа при этом доста-то:но 0,1 - 0,2 сек,) или для включения,часового механизма специального само-пишущего приборо, обладающего повы-щенной быстротой установки стрелки иповышеныой скоростью движения бумаги (в этом случае необходимо времяв 0,5 - 1 сек,).Устройство основано на примененииконденсаторов, периодически заряжае.мых в последовательном порядке отисточника исследуемого тока, а затеяразряжаемых на измерительный прибор.Согласно изобретению в устройстве применен вращающийся коммутатор, с помощью которого происходит сначалапоо ередная зарядка, а затем разрядкаконденсаторов, Так как разрядка про.исходит с некоторым отставанием, например, на один оборот коммутатора,то будучи включенным в некоторый момент времени, измерительный приборустройства зарегистрирует протеканиепроцесса в течение некоторого промежутка времени до включения прибора.Самопишущий прибор может быть непрерывно включен в сеть и работать также, как и все регистрирующие приборы,а в момент аварии с помощью быстродействующего реле включаться на повышенную скорость записи, воспроизводя тем самым в развернутом виде со-,стояние установки непосредственно перед аварией, качало аварии и развитие,ее до тех пор, пока специальное релевремени, имеющее заданную выдержку,не переведет движения бумаги опять нмалую скорость, Следует отм.тить, что. в случае работы на регистрирующийприбор устройство дает выпрямленныйток, что позволяет в качестве регистратора применять магнитоэлектрическийприбор, имеющий меньший период ко.лебаний; чем обычно применяемые втаких случаях приборы переменноготока, а следовательно, лучше воспроизводящий переходные процессы,На прилагаемом чертеже фиг, 1 по-ясняет устройство коммутатора; фиг. 2и 3 - возможные формы разрядного токаи фиг, 4 - принципиальную схему устройства.Коммутатор- фиг. 1) состоит из батареи конденсаторов одинаковой емкости 1, соединенных с одной стороны с инной 2 - 2. Противоположные пластины конденсаторов выведены на ряд контактов 3, расположенных по окружности на панели из хорошо изолирующего материала. Концентрично с контактами расположены контактные кольца 4 и 5, соединенные с зарядной клеммой 6 и разрядной 7. В центре панели расположена ось вращения коммутирующего рычага 8, на котором посредством изолирующей пластины 9 укреплены щетки 10 и 11, из которых первая соединяет контакты 3 через кольцо 4 с зарядной клеммой, вторая через коль. цо 5 - с разрядной клеммой. Коммутирующий рычаг вращается с постоянной скоростью от небольшого мотора через редуктор,Если к вращающемуся коммутатору подвести некоторое изменяющееся напряжение, приложив его между клеммами 6 и 7, то через щетку 10 будет происходить зарядка конденсаторов до напряжения, соответствующего напряжению между указанными клеммами в момент прохождения щетки над контактом. При этом количество электричества, запасенное в конденсаторе, будет пропорционально напряжению, Когда коммутатор сделает один оборот, конденсаторы начнут разряжаться через щетку 11, кольцо 5 и клемму 7 на шлейф или измерительный прибор 12; при этом среднее значение силы тока за период разрядки будет равно (если пренебречь временем пробега щеток между контактами) гдев вре разрядки, при условии, что конденсатор разряжается практически до нуля. Максимальное значение тока, имеющее решающее значение при работе коммутатора на шлейф, также пропорционально напряжению зарядки и зависит лишь от емкости конденсатора и констант цепи разрядки. Если напряжение, подводимое к клеммам коммутатора, изменяется по определенному закону, проходя через нуль и меняя свой знак, то средний ток разрядки (и огибающая максимальных значений токаразрядки) в приборе 12 воспроизведет это изменение, отстав при этом на время одного оборота коммутирующего рычага. В случае работы на осциллограф, для улучшения видимости в цепь разрядки, целесообразно включить дрос. сель 13, дающий колебательный разряд конденсатора. Тогда форма кривой разрядки фиг, 2 перейдет в форму, аналогичную фиг. 3, дающую хорошую видимость при записи. При этом амплитуда отклонений шлейфа будет также пропорциональна первоначальному напряжению, Соотношения между СЛ- и В Р легко могут быть найдены вычислением.Процесс зарядки конденсаторов происходит следующим образом. Если к коммутатору подведено постоянное напряжение, то достаточно сопротивление зарядной цепи выбрать таким, чтобы процесс зарядки успевал закончиться за время прохождения зарядной щетки по контакту (в общем случае время зарядки и разрядки может быть не равным).В случае же подводимого к коммутатору переменного напряжения е =- Е ап (в 1+ ) необходимо различать два режима работы:1, Частота зарядок значительно вышечастоты сети, т. е. на один период приходится несколько (10 - 12) зарядок; при этом, в случае достаточно малоц постоянной времени цепи зарядки, конденсаторы воспринимают мгновенное значение подводимого напряжения, Этот случай представляет интерес при осциллографировании, когда необходимо иметь суждение о протекании процесса в пределах одного периода переменного тока; при этом среднее значение тока за период равно нулю.2. Частота зарядок близка к частоте сети,В виду того, что вращение коммутатора не связано с вращением вектора напряжения, подводимого к коммутатору, напряжение на конденсаторах в момент отхода от них заряжающей щетки может иметь любое значение от, - Е;, до+Е причемсреднеезначение тока разряда также может колебаться, не давая никакого представления об истинном протекании процесса.Если же включить в цепь зарядки выпрямитель и поставить условием, чтобы время заряда было не меньше 0,7 периода, то при соот,.етствующих значениях емкости и сопротивления в цепи зарядки можно добиться того, что напряжение на конденсаторе будет достаточно близко к амплитуде напряжения истекшего полупериода. Таким образом, ток ,в цепи разряда будет пропор ционален максимальному значению подводимого напряжения за период.Один из возможных вариантов схемы представлен на фиг. 4. Лля питания коммутатора применен обычный двухтактный выпрямитель 2.Устройство по этой схеме предназначено для записи напряжения. От него легко перейти к записи тока, включив изолирующий трансформатор 3 на определенное сопротивление и соответственно изменив параметры трансформатора. После коммутатора задержанное явление поступает в пишущий прибор 4, управляемый специаль. ными реле 5, производящими повышение и обратное понижение скорости записи.Так как сопротивление цепи зарядки лишь косвенно влияет на протекание процесса (изменяя в некоторых пределах точность приближения к максимальному значению зарядного напряжения), то в устройстве могут быть применены твердые выпрямители, во многих отношениях более удобные в эксплоатации, чем кенотроны,Область применения описанного устройства не ограничивается записью токов и напряжений. По этому принципу может производиться регистрация любой электрической и не электрической величины - необходимо лишь добавить элемент, преобразующий эту величину в постоянное или переменное напряжение. В зависимости от необходимого опоздания и промежутков между замерами, обусловленных частотой замыканий, вытекает та или иная коммутация (в частности для измерений, связанных с устойчивостью, вполне достаточно фиксировать измеряемую величину один раз в период). Некоторым недостатком приспособления является наличие непрерывно вращающегося коммутирующего рычага, однако, нужно иметь в виду, что при правильном выборе параметровСйхг. 3 п.,Промп(лиграф". Таибонски; 12,. Зик. 4147 -5 прибора контакты размыкаются всегда при отсутствии тока, так что условия коммутации весьма благоприятны. Далее, коммутатор делает сравнительно небольшое число оборотов в минуту, а потому износ трущихся частей незначи-, телен, Наконец, в целом ряде отраслейтехники (в особенности в телеметрии)в настоящее время применяются непре-рывно вращающиеся приборы, заслужи-вающие, очевидно, права гражданства,Предмет изобретения.1. Устройство для регистрации быстро протекающих электрических процессов при помощи конденсаторов, периодически и поочередно заряжаемых от исследуемого источника тока, а затем разряжаемых на измерительный прибор, причем управление началом записи осуществлено при помощи реле, включенного в контролируемую цепь и предназначенного для пуска в ход или из-менения скорости движения ленты регистрирующего прибора или осциллографа в момент возникновения исследуемого процесса, отличающееся при. менением беспрерывно вращающегося переключателя, предназначенного сначала для поочередной зарядки присоединенных к его зажимам конденсаторов, а затем в д разряда их в том же порядке на измерительный прибор та. ким образом, чтобы заряд и разряд конл нсаторов происходил с некоторым сдвигом по времени, например, на один оборот переключателя, с той целью, чтобы путем использования разряда конденсаторов, заряженных в течение предыдущего оборота переключателя, начало записи могло охватить некото,",ый промежуток времени до возникновения исследуемого явления.2, В устройстве по п, 1 применение выпрямителя для предварительного выпрямления заряжающего конденсаторы переменного напряжения.