Регистрирующий прибор

(51) 4 С 01 Р 15/24 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 30.11.86. Бюл. У 44 (71) Тбилисский научно-исследовател ский институт приборостроения и средств автоматизации Научно-производственного объединения "Элва" (72) З,А.Азмайпарашвили и А.Г.Азмай парашвили(57) Изобретение относится к автома-тике и вычислительной технике и позволяет расширить функциональные возможности за счет обеспечения. записипоказаний измерительного прибора.При достижении кронштейном 6 месторасположения стрелки 3 гальванометра, когда происходит запрет светового потока к фотодиоду 5, на выходеусилителя 29 будет "0" и триггер 28перебрасывается в единичное состояниеНа элементе И 41 возникает "0",усилитель 44 цепи прямого вращениязапирается, и микроэлектродвигатель23 выключается, Одновременно "1" с Ж1273738 25 триггера 28 включает микропривод 10,игла 12 прокалывает бумагу 13. Длинадуги от нулевой отметки на бумаге 13до прокалываемого отверстия пропорциональна отклонению стрелки 3 гальванометра 2. С выхода триггера 28 сиг.нал через одновибратор 42, усилитель Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для периодической регистрации параметра, измеряемого любым стрелочным измерительным при бором.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения записи показаний измерительного прибора. 1 ОНа фиг.1 представлена схема регистрирующего прибора; на фиг.2 конструкция собачки микроселеноидного привода, когда последний обесточен; на фиг.З - то же, когда последний возбужден.1На чертежах приняты обозначения датчик 1; гальванометр 2; стрелка 3 гальванометра; первый осветитель первый фоточувствительный элементофотодиод 5;кронштейн (первый) 6; вал 7 червяного колеса; червячное колесо 8; второй кронштейн 9; микро- соленоид (первый) 10; пружина 11 привода; игла 12; диаграммная бумага 13; катушка 14 диаграммной бумаги; шпилька 15 для крепления к диаграммной бумаге груза; груз 16; цилиндр 17 с зубцами; зубцы 18 цилиндра 17;сердечник 19;микросоленоид (второй) 20; планка 21 с прорезью; червяк 22; микроэлектродвигатель 23; шторка 24 на кронштейне 6; второй осветитель 25 (нулевой стрелки шкалы) второй фоточувствительный элемент 26 - фотодиод нулевого положения; ключевой усилитель (шестой) 27; КЯ-триггер (первый) 28; ключевой усилитель (пятый) 29; одновибратор (первый) 30; ключевой усилитель (чет 40 вертый) 31; резисторы 32 и 33; инвертор (первый) 34; КБ-триггер (второй) 43 включает привод 20. Фиксатор сердечника 19 освобождает катушку 14 от застопоривания, и бумага 13 перемеща-, ется вниз, поворачивая катушку 14 на один шаг, при котором фиксатор упирается в зуб 13 и катушка 14 фиксируется. 3 ил. 35; диод 36; конденсатор 37; дифференцирующая цепочка 38; инвертор(второй) 45; фиксатор 46. Прибор состоит из датчика, например пирометра 1, выход которого связан с гальванометром 2. В плоскости перемещения стрелки 3 гальванометра 2 с одной ее стороны установлен осветитель 4 и соосно с ней с другой стороны стрелки, фотодиод 5. фото- диод 5 и осветитель 4 установлены с помощью кронштейна 6 на валу 7 червячного колеса 8. На валу 7 с помощью второго кронштейна 9 установлен микросоленоидный привод (10), одна сторона сердечника которого снабжена пружиной 11 (служащей для оттягивания сердечника), а другая сторона - иглой 12, располагающейся: с зазором от диаграммной бумаги 13. Ось вала 7 установлена посередине диаграммной бумаги 13 и соосно с центром стрелки 3 гальванометра 2. Диаграммная бумага намотана на катушке 14, а к свободному концу с помощью шпильки 15 подвешен груз 16. Одна из боковых стен катушки 14 снабжена цилиндром 17 с зубцами 18, которые расположены радиально на поверхности цилиндра с равномерным шагом. Толщина зубьев значительно меньше впадин между зубьями. В верхней стороне цилиндра 17 вертикально расположен сердечник 19 микросоленоидного привода (20) . На конце сердечника 19 шарнирно закреплена двухзубчатая собачка 46, которая установлена шарнирно на корпусе.Собачка 46 одним своим зубом при обесточенном микросоленоидном приводе(20) прилегает к одному из зубьев 18,фиксируя катушку 14 (фиг.2).На фиг,3 показано положение фиксатора 46 при кратковременном возбужде,нии микросоленоидного привода (20),когда другой зуб собачки прилегаеткратковременно к следующему зубу 18и фиксирует в таком положении катушку 14.При обесточивании микросоленоидного привода (20) фиксатор 46 занимает первоначальное состояние (фиг,2),при котором катушка 14 совершаетодин угловой шаг, при этом грузом16 создается необходимый натяг диаграммной бумаги 13,По радиусу траектории иглы 12 снижней стороны диаграммной бумаги 13расположен прорез планки 21, котораяприлегая к диаграммной бумаге 13,обеспечивает надежность прокалываниябумаги иглой 12. 5 О 5 20 25 Червячное колесо 8 связано с червяком 22, вал которого соединен с валом микроэлектродвигателя 23, На кронштейне 6 установлена шторка 24, которая имеет возможность (при движе нии кронштейна б, а следовательно, и вала 7) входить между осветителем 25 и фотодиодом 26, установленными соосно друг к другу. Фотодиод 26 и осветитель 25 установлены несколько ниже того места, где по углу проходит осевая линия нулевой отметки гальванометра 2, Стрелкой возле пружины 11 показано направление силы пружины 11. Стрелкой возле иглы 12 показано на правление перемещения иглы при возбуждении микросоленоидного привода (10). Стрелкой возле сердечника 19 показано направление перемещения сердечника при возбуждении микросо леноидного привода (20).Фотодиод 26 через ключевой усилитель 27 подключен к К-входу КЯ- триггера 28, а фотодиод 5 через ключевой усилитель 29 - к Б-входу триг ;гера 29. Прямой выход триггера 28 через одновибратор 30 и ключевой усилитель 31 подключен к микросоленоидному приводу (10). Одновременно прямой выход триггера 28 через последо вательно включенные резисторы К 32, К 33, инвертор 34 подключен к Я-входу КБ-триггера 35. Резистор 33 зашунтирован диодом 36, а к входу инвертора 34 подключен конденсатор 37.,Инверсный выход триггера 28 через дифференцирующую цепочку 38 иинвертор 39 подключен к входу генератора 40 временного интервала, Одновременно инверсный выход триггера28 подключен к одному входу элемента И 41 и через одновибратор 42 иключевой усилитель 43 к микросоленоидному приводу (20).Выход генератора 40 временногоинтервала подключен к второму входуэлемента И 41, а выход последнегочерез ключевой усилитель 44 (обес-.печивающий прямое включение) - к мик.роэлектродвигателю 23, Прямой выходтриггера 35 через ключевой усилитель45 (обеспечивающий обратное вращение) подключен к микроэлектродвигателю 23.Для уяснения принципа работы допустим, что при доступе световогопотока от осветителя 25 к фотодиоду26 на выходе, ключевого усилителя 27находится логическая "1", а при запрете светового потока на выходеусилителя - логический "0". Аналогично при доступе светового потока отосветителя 4 к фотодиоду 5 на выходеключевого усилителя 29 находится логическая "1", а при запрете светового потока на выходе усилителя - логический 0",За начало работы прибора примемто длительное нулевое состояниеприбора, когда все электромеханические узлы отключены, т,е, не получаютпитание микросоленоидныеприводы (10и 20) и микроэлектродвигатель 23, заисключением микросхем и гальванометра 2, который все время показываеттекущее значение параметра, например,солнечной радиации. При нулевом состоянии вала 7 рычаги 6 и 9 установлены так, что шторка 24 установлена между осветителем 25 и фотодиодом26 - световой поток на фотодиоде 26перекрыт.Стрелка 3 гальванометра 2, дажеесли она установлена на нуль, принулевом положении вала 7 и, следовательно рычага б, не влияет на доступсвета на фотодиоде 5, так как нулевое положение вала 7 находится несколько ниже по углу от нулевой от 1 метки гальванометра. Следовательно,независимо от положения стрелки 3, 12735когда вал 7 находится в нулевбмположении, на выходе ключевого усилителя 29 находится логическая "1",а на выходе ключевого усилителя 27 -логический 01. Вследствие этоготриггеры 28 и 35 установлены в нулевом состоянии. Так как при подачена вход каждого одновибратора. 30 или42 логической "1" на выходе последнего возникает положительный им- Опульс напряжения (логическая "1")определенной длительности, а в остальное время на указанных выходахлогический 011, то поэтому при нулевом состоянии прибора на выходах одновибратора 30 и ключевого усилителя 32 - "0", Вследствие этого микросоленоидный привод (20) включен, конец сердечника 19 утоплен в впадинеи прилегает к зубцу 18, и катушка 14 20с диаграммной бумагой 13 фиксирована,На входе генератора 40 временного интервала находится "1", которая является признаком для работы последнегов режиме отработки временного интервала (например, часового). При этомна его выходе - "0" На выходах элемента И 41 и ключевого усилителя 44 -0, следовательно, цепь прямого вращения микродвигателя 23 включена, Напрямом выходе триггера 35 и на выходе ключевого усилителя 45 - "0", следовательно, цепь обратного вращениямикроэлектродвигателя 23 также выключена. На выходах одновибратора 42и ключевого усилителя 43 - "0", сле-довательно, выключен микросоленоидный привод (20),При отработке временного интервала на выходе генератора 40 временно-го интервала возникает 1 , происходит совпадение на элементе И 41, наего выходе и на выходе ключевого усилителя возникает "1следовательно,открыается цепь прямого вращения, имикродвигатель 23 начинает вращатьсяв прямом награвлении, При этом вал7 начинает вращаться по часовойстрелке. По мере удаления шторки 24от фотодиода 26 происходит запретсветового потока на нем, на выходеключевого усилителя 27 возникает "1"но в схеме никаких изменений не происходит,При достижении кронштейном 6 месторасположения стрелки 3 гальваномет.ра, когда происходит запрет светового потока к Фотодиоду 5, на выходе 738ключевого усилителя 29 возникает "0",и триггер 28 перебрасывается в единичное состояние, При этом на элементе И 41 получается несовпадение,на выходе последнего установлен "0,ключевой усилитель 44, цепи прямоговращения запираются и микроэлектродвигатель 23 выключается.Одновременно " с прямого выхода триггера 28 через одновибратор .30 и ключевой усилитель 31 импульсно включает соленоидный микропривод10, при этом игла 12, совершая возвратно-поступательное движение, прокалывает диаграммную бумагу 1 З,таккак рычаг 9 строго фиксирован наданной позиции. Длина дуги от нулевой отметки на диаграммной бумаге13 до прокалываемой дырки пропорциональна отклонению стрелки 3 гальванометра 2.Одновременно "1" с прямого выходатриггера 28 через специальную линиюзадержки К 32, К 33, конденсатор 37задерживается на некоторое время(на время прокалывания диаграммнойбумаги иглой 12) и после через инвертор 34 перебрасывает триггер 35в единичное состояние. Задерживание"1" обусловлено зарядом конденсатора 37 через резисторы К 32, К 33, вэтом случае диод 36 заперт,При перебросе триггера 35 в единичное состояние отпирается ключевой усилитель 45 - цепь обратноговращения, микроэлектродвигатель 23начинает вращать вал в обратную сторону. При достижении кронштейном 6нулевого положения, когда шторка 24перекрывает световой поток на фотодиоде 26, триггеры 28 и 35 пепебрасываются в нулевое состояние, 1с инверсного выхода триггера 28 через дифференцирующую цепь 38 и инвертор 39 устанавливает генератор 40временного интервала в режиме отработки временного интервала, когда наего выходе О", и на входах элемента И 41 происходит несовпадение.При перебросе триггера 35 в нулевое состояние ключевой усилитель 45 запирается и микроэлектродвигатель 23 отключается, производится Фиксация вала 7.Одновременно "1" с инверсного выхода триггера 28 через одновибратор 42 и ключевой усилитель 43 импульсно включает микросоленоидньй привод1273738 Тираж 705 Подписное каз 6466/3 ВНИИ Произв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная,(20), При этом фиксатор, шарнирнозакрепленный на конце сердечника 19,при импульсном возбуждении привода(20), совершая возвратно-поступательное движение, опускается в следующую впадину между зубьями, освобождая катушку 14 от застопоривания,и с помощью тяжести груза 16 диаграммная бумага перемещается вниз, поворачивая катушку 14 на один шаг, при10котором фиксатор упирается в следующий зуб 18, и катушка 14 с диаграммной бумагой 13 фиксируется,Конденсатор 37 через диод 36, который шунтирует резистор К 33, и пря"1" на входе инвертора 34. Следова -тельно, с помощью специальной линиизадержки с цепочкой С 37, К 32,К 33 и диода 36 на выходе инвертора 34 обеспечивается задержка "1"и пропускание без задержки "0",Формула из обретения 25 Регистрирующий прибор, содержащий стрелочный измерительный блок, стрелка которого установлена с возможностью перемещения между первыми 30 фоточувствительным элементом и осветителем, установленными на первом кронштейне, прикрепленном к валу, кинематически связанному с электродвигателем, вторые фоточувствительный элемент и осветитель, по дватриггера, ключевых усилителя и инвертора, элемент И и генератор временного интервала, причем выход второго триггера соединен с входом второго клю чевого усилителя, а выходы первогои второго ключевых усилителей подключены к электродвигателю, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей путем обеспечения записи показаний измерительного прибора, в неговведены линия задержки, дифференцирующая цепочка, два одновибратора,четыре дополнительных ключевых усилителя и блок записи, содержащийпривод носителя записи в виде груза,подвешенного на его свободном конце,и два микросоленоида, один из которых связан с помощью второго кронштейна с валом первого кронштейна, адругой через сердечник и шарнирнозакрепленный на нем фиксатор - с зубчатым цилиндром, установленным накатушке носителя записи, причем выходы фотоэлементов подключены соответственно через пятый и шестой ключевые усилители к первому и второмувходам первого триггера, прямой выход которого через линию задержкии первый инвертор подключен к первому входу второго триггера, через пер.вый одновибратор и четвертый ключевой усилитель - к первому микросоленоиду, инверсный выход соединен спервым входом элемента И, через второй одновибратор и третий ключевойусилитель - с вторым микросоленоидом,через дифференцирующую цепочку, второй инвертор и генератор временногоинтервала - с вторым входом элемен,та И, выход которого соединен с входом первого ключевого усилителя, авторые входы триггеров соединенымежду собой.