Патент ссср 174014

l740I4

ОП ИСАН И Е

ИЗОЬГЕтЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства K

Кл. 42о, 131о

Заявлено 14.1.1963 (Ku 813574/26-10) с присоединением заявки Ке

Приоритет

Опубликовано 06Л 111.1965. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 25.1Х.1965

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

NI1K 6 01р

УДК 531.767.087.355 (088.8) Авторы изобретения Л. К. Колесниченко, А. М. Виницкий, А, И. Чаркин и A. А. Сахаров

Заявитель

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ

ИЗМЕНЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ

ПРОЦЕССОВ

Подписная грдшта Л" !7б

Предлагаемый прН6ор предназначается pa измерения средней скорости протекания разнообразных физических и производственных процессов, математически выражающихся временными функциями Т == F(t).

Известен и применяется для этих целей ряд приборо в, преимущественно использующих принцип дифференцирования указанной функции, причем наиболее простыми и удобными в эксплуатации являются электрические активные и пассивные дифференцирующие четырехполюсники. Однако точность работы известных устройств относительно мала и зависит от характера временной функции. По этим причинам каждый из известных типов дифференцирующих устройств применим лишь для определенного класса простых функций. Кроме того, для природных и промышленных процессов, медленно протекающих во времени, применение таких устройств становится затруднительным, так как величина дифферепdF (t) циала — становится настолько мала, что

dt для достижения нужной точности (порядка

1o/0) требуются громоздкие и неудобные для эксплуатации устройства с оольшим коэффициентом усиления.

Для повышения точности измерения и достижения малой постоянной погрешности, не зависящей от входных параметров, предложенный прибор содержит фильтр, включенный между выходом датчика и входом коммутирующих элементов. Элементы соединены по дифференциальной схеме с двумя интегрирующими электронными звеньями для дискретного интегрирования и непрерывного вычитания промежуточных приращепий функции в широком диапазоне изменения крутизны сложной временной функции. Таким образом, опн10 сываемый прибор поззоляет производить измерения в,диапазо Ie сложной временной функции, имеющей участки различной крутизны, а так?ке участки с весьма малой крутизной на большом временном интервале, илп участки с

15 резко изменяющейся крутпз,: ой на малом интервале времени.

На чертеже показана принципиальная схем l прибор а.

Электрическое напряжение, пропорцио20 пальное функции, характеризующей данный физический процесс, поступает с датчика 1 и» вход фильтра 2, исключающего воздействие,на измерительную схему случайных переломоз или разрывов временной функции, а так?ке на25 ложенне шумов и помех. Импульс напрянсення с выхода (рильтра поступает Ila электромеханический илп электронный коммутатор 3. При помощи этого коммутатора, работающего с заданным временным циклом, осуществляется

30 периодический разрыв исследуемой функции

174014

Предмет изобретения

Составитель Б. Л. Елисеев

Редактор H. С. Коган Техред А. А. Камышникова

Коррекгор Л. В. Тюняева

Заказ 2512/7 Тираж 950 Формат бум. 6CX9J ; Объем 02! изд. л. Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 на ряд импульсов, равной временной длительности т, следующих друг за другом через равные промежутки времени т1. В частном случае т=т1. Кроме того, коммутатор выполняет роль распределителя, импульсов. Например, нечетные импульсы 1,3 ... (к+1), где к — четное число, подаются через интегрирующую цепочку 4 — 5 на одну половину триода б, а четные 2,4... к — через такую же цепочку — па другую половину триода 7. Вследствие чередования импульсов при нарастании .временной функции показания прибора 8, включенного между катодами триодов 7 и б, пропорциональны скорости. нарастания функции и будут лежать, например..вйраво от нуля. При мед/ ленном нарастании или убывании временной функции показания:прибора приближаются к нулю, а. при FI(/) =-0 становятся нулевыми.

При убывании функции показания прибора соответственно отсчитываются влево от нуля, а измененйя знака производной фиксируются .переходом через нуль.

Таким образом, предлагаемый прибор осуществляет последовательное дискретное интегрирование с .непрерывным сравнением (вычитанием) промежуточных пр иращений и выдает результат в виде практически постоянного напряжения, пропорционального, скорости изменения функции. Результат измеряется стрелочным прибором 8 с нулем посередине или через усилитель 9 подается на регистрирующее либо исполнительное устройство 10, причем коммутатор 11 преобразует постоянное напряжение в импульсное.

Прибор в процессе измерения регистрирует некоторую среднюю скорость .изменения измеряемой величины за интервал времени равный т+тт или 2т в случае т=т1. При достаточно большой частоте следования импульсов или, что то же самое, при малых длительностях импульсов, средняя скорость за время 2т приближается весьма близко к истинной скорости в данный момент времени и поэтому мало сказывается на точности работы прибора.

Из самого принципа работы прибора следует, что моукет быть получена различная точность, величина которой зависит, в основном, от скорости измеряемого процесса. 1ля очень медленных процессов, например изме, ения температуры со скоростью 0,01 С/час, точность буИ дет меньше (порядка 1 — 2о/о) и зависит от величины утечки сеточных емкостей триода.

Для очень быстрых процессов величина точности ограничивается также утечкой и шумами схемы. Наивысшая точность порядка 0,1о/о достигается прн изменениях температуры со скоростью 1 С/час.

20 Прибор для определения средней скоростн изменения физических и производственных процессов за требуемый для измерений интервал времени, преимущественно средней скорости медленно меняющихся процессов, напри25 мер изменений температуры, влажности, концентрации, химических,и других реакций, содержащий датчик, фильтр, коммутационные и интегрирующие элементы, показывающий при6ор, а также усилитель и .исполнительное уст30 ройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и достижения малой постоянной погрешности, не зависящей от входных параметров, фильтр включен между выходом датчика и входом коммутирующих

35 элементов, причем последние соединены по дифференциальной схеме с двумя интегрирующими электронными звеньями для дискретноi o интегрирования и непрерывного вычитания промежуточных приращений функции в широ40 ком диапазоне, изменения крутизны сложной временной функции.