Изобретение относитс к контрольноизмерительной технике и может быть использовано дл измерени мощности, пер дайаемой врашаюшимис валами, ИзвесггныЙ, измеритель мощности, содержащий измеритель деформаций, св зан с генерат&роМ, счетчик измерени д формации и результата, логические схемы не обеспечивает требуемой точностейиз мерени мойхности l. Наиболее близким по технической.сущ ности к зоёрётению вл етс дискретный измеритель мощности, содержащий фазовый измеритель деформаций, св занный со схемами И, счетчиком; измерени деформации и счетчиком интервала измерени с анализаторами О, блок синхронизации , соединенный .со схемой управлени ,и схемы ИЛИ К недостаткам известного измерител мощности относитс низка точность измерени . Целью изобретени вл етс повыше ние точности измерени мощности, . Это достигаетс за счет в предлагаемое устройство введеао устройство возведени в квадрат, аходы которого св заны с вьгходами схем И и схемы управлени , а В1ыход соединёа с fexoдом схемы управлений, Устройство возведени в квадрат выполнено в вйде счетчика интервала измерени , счётчика результаггй и регистра, разр дные Бходь через блок эентилей соединены с разр дными выходами счётчикарезультата и счётные входы счетчика интервалов измерени и счетчика результата через Соответствующие схе мы ИЛИ св заны с вьрсодами схем И, причем первые аходы относ щихс К разным счёт икам схем И соединены попарно и подключены соответственно к первому , второму и третьему режимным выходам схемы управлений, а вторые входы Каждой из относ щихс к счетчику интервала измерени cixeM И подключены соответствейно к выходу одного из формароaaTeJieft фазового измерител деформации. к первому командному выходу схемы управлени и к выходу задающего блокасинхронизации , при этом вторые нходы каждой из относ лнихс к счетчику результата схем И соединены соответственно с выходом делител блока сиахронизации , со вторым и третьим командными къщоц&мк схемы управлени . На чертеже представлен опйсьтаемый) дискретный измеритель мощности. Дискретный измеритель мощности состоит из фазового измерител дёформадии 1, датчиков деформации 2, 3, формирова ,тел иь пулйсов 4,5, фазового Дискриминатора 6, блока, сиахронизацйи 7, высокоЧ 1ст .с)ТНбго кварцевого эадаюшего гене ратора 8, дейител частоты 9, схем yiiр звлейи 10, схем И ll-le, схем Й7Ш 19, 20, pesiepcHBHorp 21 измерени деформации устройства возведени в квадрат 22, вычитающего счетчиАка 23 инте рвала измерени , счётчика 24 результата, регистра 25, йналйзйгоров О 26,. 27, блока йентилей 28 передаНи кода из perHCTpia в счётчик ййтервала .ни , 6Лока;ве(-1тилей 29 передали кода из счетчика ййтербйлй из «1ёренйй s регистр, блркй вёатйлей 30 П(Эредачи код из счётчйка результата регистр, первого 31, второго .32 третьего 33 рёжймньгх Bbixorib.B уйравйени ,пёрвого-шестРго србтветственнР 34-39 кййавдньйе бьйсодрв управдейй , син .ХронйзйруЮйхего йхода 40 схеМь упрзйв-. лейи , первоГб 41, второго 42 команд-. ньк Ь.ходов схёйь уираЬл.ен.а .- . Фазовый йз.1ле|ритепь деформации 1 содержит Датчики дефрр маиий И и 3, выхоДЬ1 каждого из которьгх через форкшрователи . импульсов 4 и 5 св заны с входами фазового дискриминатора 6,- чей эыхба; соедйней с перв.бпл вх6до.м трё.х&хо-: дРВой схемы И 11, а вькод форШррвйтел 5 св зан со BTOptnvt входом схемы, И 13. Вьгход схемы И11 подключен к суммирухсшему й.хбду рёверсивйого c4eiv Измерени деформации 21, вычитаюший аход KOTOpo. св зан с выходом схе Мы И 12. Блок синхротйизадай 7 содержит вые окочастйтный квараевыЙ задающий генератор 8, соединенный с&ойм выходом с входом делител частоты 9, а также с с нхронизируюадйм входом 40 схекил управлени 10 н со вторыми входами схем И 13., 14о Выход делител 9 подключен ко вторым входам схем И 12 15, Устройство возведени В квадрат 22 содержит регистр 25, разр дные выходы и нходы которого через блоки вентилей 28, 29 соединены соответственно с разр дными .входами и выходами счетчика интервала измерени 23, Разр дные нходы регистра 25 через блок вентилей 30. св занытакже с разр дными вьгходами счетчика 24 результата. Счетные вьгходы счетчиков 23 и 24 через свои схемы ИЛИ 19 и 20 подключены соответственнр к выходам схем И 13, 14, 17 и схем И 15, 16, 18, Первый режимный выход 31 схемы упраёленй 10 соединен с третьим нходок схемы И 11 и с первьтми входами рх.емы И 13, 15. Второй режимный выход 32 схемы управлейи 10 св зан с первыми входами схем И 17, 18 а третий рёжймньШ Б.111Ход 33 - с первыми Вхвдами Схем И 12, 14, 16. ГТервьЕЙ ком&йдйый .Ььгход 34 схемы управлени 10 по кйючён ко второму входу: с. И 17, второй команднь1й вьЬсод 35 подключен ко V вторЬму; входу схемы И 18. а гретвй комайДйый вьгход 36 - ко второму вх;рду . . .СХеШ) И 16. Импульсные входы блоков вентилей 2S, 29, ЗО срёцинены.Срответствейно с ког 1андйьй й выходами 37, 38, 39 схемй упр авлёнй 10. Выхбды перейоднени счетчиков 21 и 23 через рврй анализаторы О 26 и 27 сб зайы cooтМй ствённо С: KoivIaйДiaьIMи входами 41, 42.. -с.хёмыуправлени 10. Цепи йачальйРй ус- ., счётчиков 21, 23, 24 и регист ра 25 начертеже непоказайы - .. . . - . . . ЛрРцесс определени мо1и:йостй устройством СОСТОИТ из трех режимов: первый режим - измерение второй г- возведейие в квйдрат, третий - вьйнсление. .. ., :. Датчики деформации 2 и 3, зё1крепленнцё В К0нтрсм1ьных,с бни х вала, выра-. батывают сигналы. вре1|Лвнной сдвиг ДТ между которьши пропорционален отнрше - . ниЮ угла закручивани сечеййй при пере. даче валом крут шегр мрмента Mjjp к угловой скорости вращени вала /х. Этк сигналы поступают на формирователи.,импульсов 4 и 5, на вьгкрдах которых пЬлу-г чаютсй. опре ённрй форкил импульсы с. 4actoTofl следовани , пррйорциональйой ; угловой скорости врашенй вала tJ, причем вре енной сдвиг между последоват льй ост миимпульсов, полученныхна выходе формирователей 4 и 5 равен вр&менному сдвигу мезкду сигналами датчиков деформации 2 и 3 ПЬстзгашщие на входы фазовьгр дискриминатора 6 после- доватейьносШ импульсов преобразуютс на его ВЫХОДЕ в новую последовательность импульсов, длительность которых равна измер емому времеийому сдвигу мегкду сигналами датчиков, а период их следовани ,Т0 обратно пропордионален . урлрвой скорости вращени вала: К, :. . Т4 Хч Ч eff-t U) где Kj- коэффициент пропорциональности. В режиме измерение на пер1врм режимном выходе 3i схемы управлени ДО формируетс разрешающий потенциал. При этом на вычитающий счетчик 23 через ; схемы И 13, ИЛИ 19 поступают ймйульсы от формировател 4 с периодом фиксирэванное число С которых (задавае мое начальной уставкой-счетчика 23} определ ет врем измерени С То«Г На суммирующий вход реверсивного Ьчетчика 21 в момент поступлени импульсов от фазового дискрйминатора 6 через схему И 11 поступают счетные импульсы от за даюшего генератора 86 периодом Т, число КОТОРЫХ за один период Т : составл ет ; /, а за все арём измерейк : .s .: - :.: :-:- :.. :. ....:. Времан ой Сдвиг ДГ между сигнала мн датчиков пропорционален OTHioiaeHHio угла закручивйни сечений вала у к угловой скорости вращени вала сЬ; :; ;- V;;; :,V--vb) гдё А- коэффициент пропорциональности Известно, что угол закручивани сёчаний ВЕша пропорционален величине крутйшего момента, перетаваемого вйлом: :. . ;. .;.в-Мкру;;. и)- ; ,/ г е -В - коэффициент пропс/рдиональноСтв Тогда, подставл выражений (3) н (4) в выражение (2), получим, что йз- МёрёвноШ в счетчтее 21 йсло .импульсов ,€удет равно Одноврёма&во с этим с вьпода делитап 9 вмпудьсы с периодом (Ккоэффициент делани двлйтел 9) чараз схемы И 15, ИЛИ 2О роступайиг йа счатчик 24о Число импульсов П. t подсчитываемое счатчнком 24 за врем измерени С Т будет равно 6 9 6 Режим измерение заканчиваетс по сигналу, поступающему: на второй команд .ный вход 42 схемы управлени 10 с выхода анализатора О 27, свидетельствующего об обнулении счетчика 23 В режиме возведе:ние в кв1адрат раэрещаюший потенциал переключаетс на второй режимный выход 32 схемы управлени 10. В 9. Р&нсиме работает только устройство возведени в квадрат 22 совместно: со схемой управлени 1О, синхронизйруемой Сигналами зацавэщего генератора 8. . В процессе работы усту}6Йство возведени в квадрат 22 реализует следующее известное аналитичебкое выражение квадрата числа в виде чисророго р да . 4.1). (7) . ..- .лЯ . 5. .. ,: По сигналу с командного выхода 39 схемы управленй Ю, поступающекдг на Управл ющий вход блока вентилей 30, число П передаетс ИЗ счетчика 24 в регистр 25 Счетчики 23 и 24 обнул ютс , а на вьиодаХ управлений Ю форЦируетс следующа ийкличеека последоЬатепьнЬсть илшульсов. По сигнайу с выхойа 3 число ИЗ регистра 25 через блок вентилей 28 поступает в счетчик 23. Зат1эм по сигналам Q вькодов 34 и 35 через схемы И 17, 1$ и сйсемы ИЛИ 19, 20 производитс вычитание единицы в счетчике 23 и добавление едйн аы в счетчик 24, за счёт 4ert осуществл етс по Лучение в каждом aHfcrte счета в счетчике 23 нового текущего экаченйй пёремейной L и добавление единицы в счетчик ре/зультата , см.формулу {7) По сигналу с выхода 38 схемы управлени 1О текущее значение i счегчйка 23 через блок вентилей 29 запоминаетс в регистре 25. Затем на вьЕсодах 34 и Зё схемы управлена Ю формируютс последова(Т«1ь нести ймпу ьсов таким образам, что на каждый отсчйтЫ1аагощий импульс, поступающий на вычитающий счетчик 23, формируетс два импульса, поступающих на Ьход Счетчика 24, Поступление указанных серий импульсов в каждом цикле прекращаетс при обнулений счетчика 23 И формиррванин сигнала с выхода анализа тора 6 27 на вход 42 схемы управпенй Ю.- , .. Таким образом, в счетчике 24 в каждом цикле реализуетс Суммирование теущего значени величины 21 +1. Указан1а последобательность действий циклически повтор етс до момента, когда ,при формировании очередного значени i содержимое счетчика 23 станет равным нулю и на выходе анализатора О 27 сфор мируетс сигнал, определ ющий момент завершени процесса возведени числа rl2, в квадрат, результат которого получаетс в счетчисе 24 и по сигйалу с выхода 39 через блок вентилей 30 пересылаетс в регистр 25. 3 режиме вьгаисление разрешающий потенциал переключаетс на третий режимный выход 33 схемы управлени 10, подключенной К первым входам схем И 12, 14,.,16. В Этом режиме осуществл етс подача йа вычитающий вход счетчика 21 импульсов от делител 9 через схему И 12 с периодом следовани ,. Ьдновремейно с помощью формируемых схемой управлени 10 командных сигналов реализуютс циклические действи , заключающеес в пересылке числа rlJ из регистра 25 через блок вентилей 28 в вычитающий счетчик 23 к формировании им пульсов с периодом, равным ri2 t y тем нодачи на счетчик 23 импульсов от задающего генератора 8 через схемы И 14, ИЛИ 19 и фиксировани схемой управлени 1О момента обнулени счетчика 23 по сигналу от анализатора О 27, по каждому из которых на третьем командном выходе 36 схемы управлени 1О фopмиpyetc имйуль, который через схемы И 16, ИЛИ 20 поступает на рчет чик 24 результата. Затем описанные циклические действи повтор ютс и продолжаютс в течейие йременй, равного Tci, формируемого путем вычитани П f импульсов %з счетчика 21. Данный режим завершаетс при постушгений на командный вход 41 схемы управлени 10 сигнала с выхода анализатора О 26, свидетельствующего об обнулении счетчика 21.,. В результате этого число импульсов, зафиксированное счетчиком 24 результата , будет равно: . (8) 1еч Подставл выражени (5) и (6) в ыражение (8) и учитьюаи выражение (1), лучим: А-В. JK как MoxttHCtCTb, передаваема вапом, эна: то, принима :. Kf-t i окончательно получим . Следовательно, полученное в счетчике 24 результата число импульсов пропорционально мощности, передаваемой валом. Таким образом, предлагаемое устройство опред|ел ет мощность, передаваемую вращающимс валом, на основании измерени составл ющих величин (крут ще1Го момента и угловой скорости Вращени вала) в один и тот же Интервал времени { в режиме измерение), что позвол ет повьюить точность измерени мощности за счет ийкпючеци вли ни динамики изменрни составл ющих величин. Форму лаизобретени 1.Дискрётньлй йзмерит1аль мощности, еодёрасащйй фазовый измеритель дефорйацйи , св зайный со схемами И, счетчиком измерени деформации и счетчиком интервала измерени с анализаторами О, блбк синхронизацйги, средйвеиный Со схемой управлени , и схемы ИЛИ, о т- л и ч а ю щ и И С тем, что, с целью повьниени точности измерени мощности, в негб вйедейо устройство возведени в квадрат, входы которого св заны с выходами схем-И и схемы управлени , а выход Соединен с в:ходом схемы управлени . 2,Измеритель по п. 1 о т л и ч ающ и и с тем, что устройство возведени в квадрат вьтолнэно в виде/счетчика интервала измерени , счетчика результата и регистра, разр дные аходы которого ,через блок ёентйлей соединены С разр дньплйвьгходами счетчика результата, а Счетчые входь счетчика интервалов измерени а Счетчика результата через соответствующие Схемы ИЛИ св заны с выходами схем И причем первые входы отнсх: .Ши.хс к разным счетчикам схем И соединены попарно и подключены Соот ветственно к первому, второму и третьему режимным выходам схемы управлени , а вторые аходы каждой из относ щихс к счетчику интервала измерени схем И подключены соответственно к выходу одного из формирователей фазового дзмерктел деформации, к Первому ко .манцному выходу схемы управлени и к
выходу задаюшего генератора блока синхронизации , при этом вторые входы каждой из относ щихс к счетчику результа та схем И соединены соответственно с выходом делител блока синхронизации, со вторым и третьим командными выходами схемы управлени .
Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 3156Э7, кл. &01 Ь 3/10, 1964, ; 2. Патент США № 364О131, 7.3-141, 1969. (прототип).