Устройство для измерения полей давления в газотурбинном двигателе

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк втовскомх свидютельствх Сафз СфеетснихСфврюалистнчеснихРеспублик ц 909605(61 Дополнительное н ает. сеид-ау(22) Заявлено 100380 (2 ) 2892141/25-0 б р 11 м к з С 01 Ь 15/00 с присоединением заявки МГОсударетвеняыя квмитет СССР яе делам язобретеняя я аткрытяй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОЛЕЙ ДАВЛЕНИЯ В ГАЗОТУРБИННОИ ДВИГАТЕЛЕ Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения давлений.Известно устройство для измеренияполей давления в газотурбинном двигателе, содержащее размещенные вовращающемся диффузоре приемник давления и датчик угла поворота, а также последовательно включенные датчи- т 0ки давления, подключенные к приемникам давления;,:согласующие устройства, коммутатор сигналов датчиковдавления, время-импульсный преобразователь, цифровой преобразовательи блок памяти и, кроме того, блокуправления коммутатором, подключенный к коммутатору и блоку памяти,пульт управления, подключенный кблоку управления коммутатором, схемууправления, подключенную к пультууправления, время-импульсному преобразователю и датчику угла новоротатсчетчики номера серии измерения изначения параметра, счетчик номерапараметра, подключенный к блоку управления коммутатором, блок индикации и блоки информации и печати,подключенные к схеме управления 13.Однако известное устройство необеспечивает необходимой точности 30 и быстродействия контроля полей давления.Цель изобретения - повышение точ.ности и быстродействия.Поставленная цель достигаетсятем, что устройство дополнительно содержит сдвигающий регистр, входы которого подключены к счетчикам номера серии измерения и параметра и счетчику значения параметра, выходы - к блокам индикации, информации и печати, а управляющий вход подключен к схеме управления.Цифровой преобраэователь содержит счетчик, сумматор импульсов, подключенный к счетному входу счетчика к выходу блока памяти, н две группы вентилей, входы которых подключены к выходу счетчика и выходам блока памяти, причем выходы -первой группы вентилей подключены к сумматору импульсов, а выходы второй группы - к счетчику значения параметра.Время-импульсный преобразователь дополнительно подключен к счетчику номера параметра.На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит размещенные во вращающемся днффуэоре 1 приемники 20 В.Э. Штейнберг, Д.И. Стружинский, В.Р. Толо новекнй,Г,Г. Хакимов, Б.П. Касич и П.Н. Иванченко2 давления, подключенные к пневмомагистралям гибкими элементами 3, датчик 4 угла поворота, датчики 5 давлений, согласующие устройства 6, коммутатор 7 сигналов датчиков, время-импульсный преобразователь 8, цифровой преобразователь 9, пульт 10 управления, блок 11 управления коммутатора, схему 12 управления устройством, блок 13 памяти, счетчик 14 номера серии, счетчик 15 номера параметра, счетчик 16 параметра, сдвигающий регистр 17,блок 18 индикации, блок 19 перфорации, блок 20 печати. Цифровой преобразователь 9 образован сумматором 21 импульсов, счетчиком 22, двумя группами вентилей 23 и 24, Устройство содержит следующие функциональные шины; шину 25 запуска время-импульсного преобразователя, шину 26 сигнала окончания интегрирования входного сигнала, шину 27 сигнала датчика угла поворота, шину 28 окончания регистрации, шины,29-31 режимов автономные измерения, автоматические измерения и вывод на ЭВМ, шину 32 сдвига информации, шину 33 запуска блоков регистрации, коаксиальную шину 34 связи с ЭВМ.Узлы устройства связаны следующим образом.Входы датчиков 5 через согласующие устройства 6 подключены ко входам коммутатора 7, управляющие входы которого подключены к выходам блока 11 Управления коммутатора. Выход коммутатора 7 соединен со входом время- импульсного преобразователя 8, пусковой вход которого через шину 25 связан с одним иэ выходов схемы 12 управления, выход сигнала конца интегрирования время-импульсного преобразователя 8 через шину 26 связан с одним из входов схемы 12 управления и со входом счетчика 15 номера параметра, а выход подключен через вход цифрового преобразователя 9 к первому счетному входу счетчлка 22, выходами связанного с первыми входами вентилей 23 и 24, вторые входы которых подключены к выходам блока 13 памяти, а выходы вентилей 23 и 24 соединены со вторым счетным входом сумматора 21 импульсов и с выходом преобразователя 9. Один из выходов блока 13 памяти соединен со знаковым входом сумматора 21 импульсов, а входы подключены к выходам блока 11 управления коммутатором, входы которого связаны с шинами пульта 10 управления и с выходами счетчика 15 номера параметра.Выходдатчика 4 угла доворота через шину 27 связан с одним из входов схем 12 управления и со входом счетчика 14 номера серии. Выход циф.рового преобразователя 9 соединен со входом счетчика 16 параметра,Выходи счетчиков 14 - 16 соединенысо входами сдвигающего регистра 17,выходы которого подключены к приемным входам блоков 18 - 20 индикации,пеРФорации и печати. Вход сдвигающего регистра 17 соединен через шину 32 с одним иэ выходов схемы 12управления, а выход - с коаксиальной шиной 34 связи с ЭВМ. Выходы го О товности блоков 19 и 20 перфорациии печати через шину 28 связаны совходом схемы 12 управления, одиниэ выходов которой через шину 33запуска блоков регистрации связанс управляющими входами последних.Кроме того, вход одного из датчиков 5 давления, например последнего, подключен к калибровочному эадатчику давления (не показан). Выходы старших Разрядов счетчика 22 соединены со входами блока 13 памяти.Устройство в автоматическом рекиме работает следующим образом.Приемники 2 давления разной высоты, установленные на вращающемся 25 диффузоре 1, осуществляют сканирование поля давления за один оборотдиффузора 1, который возвращаетсяв исходное состояние в течение следующего измерения. С помощью датчика 30 4 угла поворота осуществляется подача команды на начало серии измерений, в течение которой осуществляется опрос всех датчиков 5. Интервалы между сериями зависят от тех нологических требований.В автономном режиме начало серииизмерений осуществляется операторомпо команде с пульта 10 управления,как и вращение диффузора 1.40 СеРия измеРений с помощью предлагаемого устройства осуществляетсяследующим образом.По команде запуска время-импульсного преобразователя 8, подаваемойпо шине 25, осуществляется интегрирование выходного напряжения первогодатчика 5 давления, после окончаниякоторого вход время-импульсного преобразователя 8 отключается от выхода коммутатора 7 и осуществляетсядеинтегрирование напряжения от эталонного источника напряжения. Сигналоб окончании времени интегрирования через шину 26 поступает на вход схемы 12 управления и на вход счет чика 15 номера параметра, подготавливая устройство к регистрации результатов измерения сигнала первого датчика 5, а также переключая коммутатор 7 на следующий датчик 5 що давления,Переключение на следующий датчикосуществляется не по окончании общего цикла время-импульсного преобразователя 8, как в известных уст ройствах, а раньше, чем достигаетсянекоторый выигрыш во времени, который становится весьма существенным к концу серии измерений и, там более к концу сканирования поля давлений.За счет более. раннего переключения на следующий датчик 5 происходит более полное установление переходных процессов в целях коммутатора 7 и время-импульсного преобразователя 8.По окончании полного цикла преобразования на вход цифрового преобразователя 9 поступает число импульсов, соответствующее выходному напряжению датчика 5, а на вход счетчика 16 - откорректированное и отмасштабированное число импульсов, равное измеряемому давлению.После этого по шине 33 осуществляется пуск блоков 19 и 20 регистрации, осуществляющих регистрацию в очередном кадре номера серии, номера параметра и значения параметра. Одновременно осуществляется очередной запуск время-импульсного преобразователя 8, а при поступлении по шине 28 сигнала готовности блоков 19 и 20 регистрации устройство осуществляет следующий цикл регистрации измерения. 25 В предлагаемом устройстве коррекция нелинейности и масштабирование результатов измерения осуществляется одновременно и в одном устройстве - цифровом преобразователе 9 следующим образом. В течение цикла измерения одного датчика код числа на управляющих входах вентилей 23 Фиксируется неизменным, как и сигнал на знаковом входе сумматора 21 импульсов, который зависит от типа датчика и его диапазона. В предлагаемом устройстве сужатор 21 импульсов Фиксируется в режиме сложения (при смене датчиков 5 возможен и режим вычитания),в результате чего число импульсов, поступающее на вход счетчика 22 равно122 Ъх+ йаф (1) где И - число имп льсов на входевхпреобразователя 9;- число импульсов на выходеЪвентилей 23.С учетом того, чтоИ = ИКЙъ х 2 2"(2) где К - код масштабирования на вхоидах вентилей 23,КиИ= Ыв+ И (3)1 ы ( 1 2 и . Вх(4.)Откуда М равно2Цы Ьх ( 2" - Кп,) т.е. масштабирование осуществляется с дробными коэффициентами, определяеьими разбросом характеристик дат- чиков 5 10 15 20 ЗО 35 40 45 Нелинейности отдельных характеристик корректируются при поступлении кодов с выходов старших разрядов счетчика 22 на вторые входы блока 13 памяти, в результате чего на управляющие входы вентилей 24 подаются коды угловых коэффициентов отдельных звеньев корректирующей функции, а с выходов вентилей 24 поступает число импульсов, равноеии пропорциональное измеряемому параметру.Цикл измерения в устройстве осу" ществляется следующим образом.По достижении вращающимся диффуэором заданного углового положения, при котором предусмотрено сканирование поля давлений в радиальном направлении, с выхода датчика 4 угла по шине 27 поступает сигнал, в результате чего в счетчике 14 Формируется номер очередной серии измерений, а схема 12 управления выдает сигнал по шине 25 на запуск время-импульсного преобразователя 8. По окончании времени интегрирования сигнала датчика по шине с выхода узла поступает сигнал, в результате чего в счетчике 15 Фиксируется код номера измеряемого параметра (номер датчика), что приводит к переключению коюлутатора 7 на следующий датчик, а также в схеме 12 управления осуществляется формирование команды, которая подается по окончании второго такта работы преобразователя 9 и накоплении цифрового кода измеряемого параметра в счетчике 16, на шине 33, благодаря чему в блоках 19 и 20 осуществляется регистрация лнФормацин с регистра 17, по окончании которой сигнал окончания регистрации по шине 28 подается на схему 12 управления. После чего повторяется описанный цикл измерения второго и далее датчиков. В течение одной серии измерений осуществляется опрос всех датчиков 5. При необходимости предлагаемое устройство реализует режим вывода информации на ЭВИ, для чего после окончания измерения на шину 32 подаются сдвиговые импульсы, число которых равно числу разрядов регистра 17, в результате чего с выхода регистра 17 информация поступает на шину 34 последовательным кодом. Таким образом, устройство позволяет повысить точность и быстродействие за счет введения линеарнзатора, совмещающего Функции масштабирования и коррекции, а также за счет проведения подготовительных операций после цикла интегрирования время-импульсного преобразователя.909605 формула изобретения ВНИИПТираж аказ 88 Подпн филиал Пг. Ужгоро Патент, ул. Проектна 1. Устройство для измерения полей давления в газотурбинном двигателе, содержащее размещенные во вращающемся днффузоре приемник давления н датчик угла поворота, а также последовательно включенные датчики давления, подключенные к приемникам давления, согласующие устройства, коммутатор сигналов датчиков давления, время-импульсный преобразователь, цифровой преобразователь и блок памяти н, кроме того, блок управления, подключенный к коммутатору и блоку памяти, пульт управления, подключенный к блоху управления комму- татором, схему управления, подключенную к пульту управления, время- импульсному преобразователю и датчику угла поворота, счетчики, номера серии измерения и значения параметра, счетчик номера параметра, подключенный к блоку управления коммутатором, блок индикации и блоки информации и печати, подключенные к схеме управления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, оно дополнительно содержит сдвигающийрегистр, входы которого подключенык счетчикам номера серии измеренияи параметра и счетчику значения параметра, выходы - к блокам индикар ции, информации и печати, а управляющий вход подключен к схеме управления.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что цифровойпреобразователь содержит счетчик,10 сумматор импульсов, подключенныйк счетному входу счетчика и выходублока памяти, и две группы вентилей,входы которых подключены к выходусчетчика и выходам блока памяти,16 причем выходы первой группы вентилей подключены к сумматору импуль"сов, а выходы второй группы " ксчетчику значения параметра.3. Устройство по п. 1, о т л иЩ ч а ю щ е е с я тем, что времянмпульсный преобразователь дополнительно подключен к счетчику номерапараметра,Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 591736, кл. 6 01 Ь 19/06, 1978