Устройство для индикации линейных перемещений

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциапмстичесиинРеспублик 1185981723) П риоритет делам нзобретеннн н открытнй Опубликовано 30.08. 81. Ьоллетеиь Юе 32Дата опубликования описания 02,09.81Д. И. Ковален Авторызобретенид К. Боло 1) Заявите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИИ ЛИНЕИНЫХ ПКРЕИЕЩЕНИВ та хо им выИ иам ина, одни выходикатора среднего ды точного канала змерения подключесоответствующихентов ИЛИ-НЕ, кожду собои последовходамых эл ервым дополнительн торые соедин объИзобретение относится к устроиствам для дистанционного контроля дискретных положений рабочих органов механизмов и может быть использовано для контроля положения органов перемещающнхся в герметичных объемах.По основному авт.св. У 600391 известно устройство для индикации линейных перемещений, содержащее грубый канал измерения, выполненный в виде размещенных с определенным шагом герконов, которые объединены в и групп по с герконов в каждой, одни концы герконов каждой группы объединены и подключены к одному из входов соответствующих элементов ИЛИ-НЕ, соединенных между собой последовательно, и выходы которых подключены к лампам индикатора высшего разряда, другие концы одноименных герконов нечетных и четных групп объединены между собой, точный канал измерения, выполненный на герконах, размещенных по окружности с определенным шагом и единенных в е групп по с герконов в каждой, одни концы герконов в каждой группе объединены между собой, а другие концы одноименных герконов каждой группы объединены между собой, два постоянных магнита каналов точного и грубого измерения, элементы И, индикаторы среднего и младшего разрядов, элементы И-НЕ, дополнительные элементы И объединены попарно, входы каждой пары элементов И соединены с одноименными выходами грубого канала измерения, другие выходы которого подключены к входам основных элементов И которые между собой объединены попарно, выход каждого основного элеменИ объединен с соответствующдом дополнительного элемента подключен к соответствующим ламп8598 На фиг. 1 изображен вариант выполнения схемы соединения герконов линейного канала; на фиг, 2 - то же, точного канала; на фиг. 3 - принципиальная электрическая схема устройства для индикации линейных перемещений. Устройство содержит герконы 1-20, которые входят в грубый канал 21 из 3мерения, герконы 1 -20 , которые входят в точный канал 22 измерения, индикаторы старшего разряда 23, индикаторы среднего разряда 24, индикаторы младшего разряда 25, основные элементы И 26-45, дополнительные элементы ИЛИ 46-65, основные элементы И-НЕ 66-75, И 1 П 1-НЕ 76-84, дополнительный элемент ИЛИ 85, элемент НЕ 86 и дополнительные элементы И-НЕ 87-96,40 Постоянные магниты не показаны, при этом конструкция их для грубого 21 и точного 22 каналов выбрана так, что при определенном шаге расположения герконов в каналах,обеспечивают получение от 5 герконов в группе 1 О сигналов на выходе.Номера выходных сигналов и состояние (номер замкнутого) герконов приведены в таблице. Сигнал 1 2 3 4 5 б 7 . 8 9 10 9 замкнутого геркона Зи 4 4 4 и 5 5 5 иб 2 и 3 3 1 1 и 2 2 вательно, вторые входы каждого дополнительного элемента канала точного отсчета ИЛИ-НЕ соединены с шиной питания, второй выход первого дополнительного элемента ИЛИ-НЕ соединен5 с вторыми входами четвертого и восьмого основных элементов И, второй вход второго дополнительного элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторыми входами первого, пятого и девятого основных элементов И и третьего, шестого и седьмого дополнительных элементов И, выход третьего дополнительного элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторыми входами первого, второго, шестого и десятого основных элементов И и второго и десятого дополнительных элементов И, второй выход четвертого дополнительного элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторыми входами третьего и седьмого основных элементов И и первого, четвертого, пятого, восьмого и девятого дополнительных элементов И, другие выходы точного канала измерения соединены с входами группы элементов И-НЕ которые между собой соеди 25 нены последовательно и выходы которых подключены к соответствующим лампам индикатора младшего разряда, выходы пятого дополнительного элемента ИЛИ-НЕ соединены с третьими входами соответствующих элементов ИЛИ-НЕ, входы пятого дополнительного элемента ИЛИ-НЕ соединены с выходами последней пары дополнительных элементов И 111.Недостатком устройства является 35 невысокая точность из-за возможности потери информации при отклонениях климатических условий от нормальных, например, при повышении температуры окружающей среды, при наличии внешних магнитных полей, действующих встречно полю постоянного магнита или же при понижении чувствительности самих герконов в результате того, что происходит задержка или опережение 45 включения линейного канала по отношению к моментам включения соответствующих герконов кругового канала,Цель изобретения - повышение точности устройства для индикации ли нейных перемещений. 17 4Поставленная цель достигается тем,что в устройство для индикации линейных перемещений по авт. св.В 600391, введены дополнительные эле -менты И-НЕ, элемент НЕ и элементы ИЛИ, входы одного из которых соединены с входами индикатора среднего разряда, а выход через элемент НЕс одними входами дополнительных элементов И-НЕ, каждый выход грубого канала измерения соединен с одними входами двух соседних элементов ИЛИ,другие входы которых соединены с выходами соответствующих дополнительных элементов И-НЕ, другие входы которых соединены с предыдущим и последующим выходами грубого каналаизмерения соответственно, выходы элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами элементов И,5 8598При получении 10-го сигнала в линейном канале должны быть замкнутыгерконы 5 и 6, а в круговом каналегерконы 5 и 6, или 1 и 20.Устройство работает следующим образом.При нахождении магнитов грубогоканала 21 и точного канала 22 в зонесрабатывания герконов .1 и 1-20 - герконы замкнутся и сигнал из грубогоканала 21 поступает на элемент ИЛИНЕ 77 и с его выхода поступает на индикатор 23 старшего разряда, которыйначинает индицировать цифру О.Из грубого же канала 21 поступаетсигнал на один из входов двухвходового элемента И 26 через дополнительный элемент ИЛИ 46, а на второй входэлемента И 26 поступает сигнал източного канала 22 с выхода элемента ИЛИ-НЕ 84.С выхода элемента И 26 сигнал поступает на индикатор 24 среднегоразряда, который начинает индицировать цифру О. Одрено изго канала 22 сигнал поступает наэлемент И-НЕ 75, с выхода которогосигнал поступает на индикатор 25 младшего разряда, в котором загораетсяцифра О. Таким образом при замкнутых30герконах 1 и 1-20 указатель положения индицирует ООО, т.е, контролируемый орган находится в исходном положении.При перемещении контролируемогооргана, например на 5 мм, состояниеэлемента ИЛИ-НЕ 77 не изменится, таккак на его вход поступает сигнал изгрубого канала 21. Состояние элемента И 26 также не изменится, потомучто геркон 1 в грубом канале 21 оста 40ется замкнутым и включенным остаетсяэлемент ИЛИ-НЕ 84, на вход которогопоступают сигналы от герконов 1-5точного канала 22,Перемещение контролируемого орга- ф 5на на 5 мм вызовет изменение состояния элементов И-НЕ 75, 66, 67, 68,О, так как магнит круглого каналапри этом вызовет изменение состояния герконов 20, 1, 2, 3 и,согласно 50таблице сигналов и состояния герконов будет замкнут геркон 3, а герконы 1 и 20 окажутся разомкнутыми. Сигнал с геркона 3 поступит на входэлемента И-НЕ, включающий в индикаторе 25 младшего разряда цифру "5".Указатель положения будет индицировать цифры "005", т.е. контроли 17руемый, орган переместится на 5 ммСостояние индикатора 23 будет неизменным до перемещения контролируемого органа на 100 мм, индикатора 24 - на 10 мм, индикатора 25 - на 1 мм,. При перемещении контролируемого органа на 10 мм в точном канале 22магнит замкнет герконы 5 и 6, и наэлемент И-НЕ 75 поступит сигнал, который вызовет отключение элемента И-НЕ 74 и загорание цифры "0" в индикаторе 25 младшего разряда.Одновременно из точного канала 2 поступает два сигнала, один от первой группы герконов 1-5 на элемент ИЛИ-НЕ 84 и от второй группы герконов 6-10 на элемент ИЛИ-НЕ 83, .С выхода элемента ИЛИ-НЕ 83 поступает два сигнала: один запрещающий - на элемент ИЛИ"НЕ 84, который отключит цифру "0" в индикаторе 24 среднего разряда, второй сигнал - на один извходов элемента И 27, на другой входкоторого поступает сигнал через дополнительный элемент ИЛИ 47 из грубого канала 21.С выхода элемента И 27 сигнал поступает на индикатор 24, в котором загорается цифра "1".Таким образом, указатель положения будет индицировать 10 мм перемещения. В случае перемещения контролируемого органа назад, например от О мм до 9 мм, в круговом канале 22 магнит займет положение, при котором геркон б отключится и останется включенным только геркон 5, элемент И-НЕ 75 отключается, снимая запрещйощий сигнал на элемент И-НЕ 74, цифра "0" в индикаторе 25 отключается, а включается цифра "9"Одновременно с отключением геркона 6 пропадает сигнал на элементе ИЛИ-НЕ 83. С выхода элемента ИЛИ-НЕ 83 сигналы пропадают, элемент И 27 отключается, а включаются элементы ИЛИ-НЕ 83 и И 26, в индикаторе 24 загорается цифра "0",Таким образом, на указателе положения будут индицироваться цифры "009".Продолжая,перемещаться вперед контролируемый орган переместится, на- пример на 90 мм, в это время во включенном состоянии находятся элемент ИЛИ-НЕ 77, индицирующий цифруО в индикаторе 23. Элемент И 35, на85981 30 один из входов которого поступает сигнал из точного канала 21 от геркона 5 через дополнительный элемент ИЛИ 55, на второй вход элемента И 35 поступает сигнал с выхода элемен та ИЛИ-НЕ 83, на вход которого сигнал поступает от второй группы герконов точного канала 22.С выхода элемента И 35 сигнал поступает на индикатор 24, индицирую щий цифру "9" .В точном канале 22 в этот момент замкнуты герконы 5-6, т.е. индикатор 25 индицирует цифру "0", а указатель положения индицирует 90 мм перемещения.При дальнейшем перемещении указатель положения будет индицировать цифры "091", "092" и так далее;С целью синхронизации показаний разрядов выходы с элементов И 34 и 35 заведены дополнительно на входы элемента ИДИ-НЕ 76, выход которого подключен к входам элементов ИЛИ-НЕ 78 и 9.Это выполнено с целью предотвращения одновременного загорания в индикаторе 23 старшего разряда двух цифр при переходе из одной сотни мм перемещения в другую.Например, цифр "0" и "1" в случае включения геркона 6 грубого канала 21 при положении контролируемого органа 80 (180) - 99 (199) мм. Продолжая перемещаться, магнит грубого канала 21 замыкает герконы 5-6, а,магнит кругового канала 22 включает герконы 10 и 11. В этот момент включится элемент И-НЕ 75, с выхода его один сигнал поступает на индикатор 25, который индицирует цифру "0" и запрещающий сигнал - на вход элемента И-НЕ 74, отключающий цифру "9" в индикаторе 25. На вход элемента ИЛИ-НЕ поступит сигнал из кругового канала 22 от геркона 11, который расположен в третьей группе, и элемент ИЛИ-НЕ 82, включаясь, подает запрещающий сигнал на элемент ИЛИ-НЕ 83, выдававший сигнал, разрешающий индицировать индикатором 24 цифру "9",50 т,е. элемент И 35 отключается.Включается элемент И 36, на один из входов которого поступает сигнал из грубого канала 21 от геркона 6 через дополнительный элемент ИЛИ 56, 55 а на второй вход элемента И 36 поступает сигнал с выхода элемента ИЛИНЕ 82. Выход элемента И 36 подключен. 7 8как и элемент И 26 к индикатору 24, который начинает индицировать цифру "0".На элемент ИЛИ-НЕ 78 с грубого канала 21 от герконов второй группы поступает сигнал. В связи с тем, что элементы И 34 и 35 отключились, элемент ИЛИ-НЕ 78 включается и с его выходов поступают два сигнала - одинна элемент ИЛИ-НЕ 77, который отключает цифру "0" в индикаторе 23, ивторой сигнал, включающий в том жеиндикаторе цифру "1".Указатель положения индицирует00 мм перемещения контролируемогооргана. При движении контролируемогооргана назад магнит точного канала 22перемещается, геркон 11 размыкается,элемент ИЛИ-НЕ 82 отключается, авключается элемент ИЛИ-НЕ 83, соот-ветственно отключается элемент И 36и включается элемент И 35, в индикаторе 24 цифра "0" отключается и включается цифра "9".Одновременно с включением элемента И 35 включается элемент ИЛИ-НЕ 76,который отключает элемент ИЛИ-НЕ 78и включает элемент ИЛИ-НЕ 77, в индикаторе 23 цифра "1" отключается, авключается цифра 0 .Вследствии того, что в точном канале 22 включен только геркон 1 О,включается элемент И-НЕ 74, а элемент И-НЕ 75 отключает в индикаторе 25 цифру "О". Элемент И-НЕ 74включает цифру "9" и таким образомуказатель положения индицирует цифры "099", т.е. контролируемый органперемещается на 1 мм назад.Аналогично работает устройство вовсем заданном диапазоне перемещенияконтролируемого органа в нормальныхклиматичееких условиях.При отклонениях климатических условий от нормальных, что в конечномсчете приводит к понижению чувствительности датчиков линейного и кругового каналов, схема работает следующим образом,Например, индикаторы индицируютцифры "019",.т.е, 19 мм перемещенияконтролируемого органа от исходнойточки. При перемещении контролируемо"го органа вперед на 1 мм в индикаторах должны загореться цифры ."20".Элемент И 28 при этом должен былвключиться по сигналам от элементов ИЛИ-НЕ 82 и от геркона 2 линейного канала 21 через элемент ИЛИ 48.859817 10роком циапазоне отклонений климатических условий от нормальных. Формула изобретения При повышении температуры геркон 2 может не включится, однако цифра "2" в индикаторе 24 все же загорится. Это происходит ввиду того, что в индика,торе 24 задержка включения цифры "2" произошла только на время быстродейст- вия элементов ИЛИ 85, элемента НЕ 86, элементов И-НЕ 87, ИЛИ 48 и И 28,В момент переключения цифры "9" на "0" в .индикаторе 25 включается 10 элемент ИЛИ 85, сигнал с которого инвертируется элементом НЕ 86 и поступает на входы элементов И-НЕ 87-96.На втором входе элемента И-НЕ 88 сигнала нет (геркон 2 не включен), а на элементе И-НЕ 87 поступают оба сигнала (на второй от геркона 1), последний включается, и сигнал, пройдя элемент ИЛИ 48, поступает на второй вход элемента И 28, на другой вход которого поступает сигнал из точного канала 22 через элемент ИЛИ-НЕ 82, в результате чего в индикаторе 24, хотя геркон 2 и не включился, загорается цифра "2" и возможность потери информации устраняется.Таким образом, с помощью предполагаемого устройства можно замерять положение контролируемого органа механизма в заданном диапазоне перемещения с точностью +1 мм с высокой надежностью без потери информации в шиУстройство для индикации линейныхперемещений по авт,св. Ф 600391, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены дополнительные элементы И-НЕ,элемент НЕ и элементы ИЛИ,входы одногоиз которых соединены с входами индикатора среднего разряда, а выход - через элемент НЕ с одними входами дополнительных элементов И-НЕ, каждый выход грубого канала измерения соединен с одними входами двух соседних элементовИЛИ, другие входы которых соединеныс выходами соответствующих дополнительных элементов И-НЕ, другие входы которых соединены с предыдущим и последующим выходами грубого канала измерения, соответственно, выходы злементов ИЛИ соединены с соответствующими входами элементов И,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРФ 600391, кл, С 01 0 7/00, 1975.