SU58012A1 - Device for remote signaling and automatic control of mechanisms - Google Patents

Description

Уже известны устройства дл  дистанционной сигнализации о положении подвижного элемента, например, стрелки указывающего (или записывающего ) измерительного прибора и автоматического регулировани  механизмов , в зависимости от показаний этого прибора, основанные на отражении или затемнении подвижным элементом светового луча, падающего на фотоэлемент. Известно также такое конструктивное выполнение подобных устройств, при котором на стрелке измерительного прибора укрепл етс  зеркальце, отражающее пучок света на фотоэлемент, или примен ютс  подвижные флажки, устанавливающиес  на пути светового пучка между фотоэлементом и источником света.Devices are already known for remotely signaling the position of a moving element, for example, arrows indicating (or recording) a measuring device and automatic control of mechanisms, depending on the readings of this device, based on the reflection or darkening of the moving element of the light beam incident on the photocell. Such constructive performance of such devices is also known, in which a mirror, reflecting a beam of light on a photocell, is mounted on the measuring instrument needle, or movable flags are installed along the path of the light beam between the photocell and the light source.

Осуществление автоматического регулировани  и сигнализации в случае нарушени  того или иного технологического режима при посредстве упом нутых выше устройств с использованием в качестве первичных приборов обычных указывающих и регистрирующих контрольно-измерительных приборов, установленных в значительном количестве на каждомThe implementation of automatic regulation and signaling in case of violation of one or another technological mode by means of the above-mentioned devices, using as primary devices the usual indicating and recording instrumentation installed in significant numbers on each

предпри тии (без какой-либо их переделки ), затрудн етс  вследствие того, чти .до сего времени не было предложено достаточно компактной портативной конструкции устройства, котора  в то же врем  обеспечивала бы возможность легкой установки устройства на корпусе указывающего или регистрирующего прибора.the company (without any rework) is difficult due to the fact that so far no sufficiently compact portable device design has been proposed, which at the same time would allow the device to be easily mounted on the housing of the indicating or recording instrument.

Предлагаемое изобрете ие ставит своей целью разрешение упом нутой задачи и состоит в том, что оптическа  система, источник света и фотоэлемент уст ройства помещены внутри трубки небольших габаритов, причем фотоэлемент, установленный у открытого конца трубки, снабжен дл  пропуска луча отверстием расположенным на оси оптической системы, и имеет активный слой лишь с наружной стороны, обращенный к шкале измерительного прибораThe present invention aims to solve the above problem and consists in that the optical system, the light source and the photocell of the device are placed inside a tube of small dimensions, and the photocell mounted at the open end of the tube is provided with a hole in the axis of the optical system , and has an active layer only from the outside, facing the scale of the measuring device

Таким образом, благодар  небольшим габаритам устройства, при применении его в упом нутых в начале описани  случа х регулировани  и сигнализации, в качестве первичных приборов могут быть использованы имеющиес  на предпри тии указывающие и регистрирующие контрольноизмерительные приборы, действие которых обусловлено как изменением электрических параметров, так и изменением неэлектрических состо ний и величин (температура, давление , вакуум, скорость потока, количество газа и жидкости, состав газа, посто нство уровн , ckopoCTb оборотов и т. п.)На чертеже фиг. 1-3 изображают три различных варианта конструктивного выполнени  предлагаемого устройства; фиг. 4 - схему его включени ; фиг. 5 - схему включени  нескольких устройств, расположенных на различных приборах, в цепь одного реле при посредстве коммутатора; фиг. б - развернутую схему указанного коммутатора и реле.Thus, due to the small dimensions of the device, when used in the control and signaling cases mentioned at the beginning of the description, the indicating and recording test equipment available at the enterprise, whose operation is due to both a change in electrical parameters, and changes in non-electric states and quantities (temperature, pressure, vacuum, flow rate, gas and liquid amounts, gas composition, level constancy, ckopoCTb revolutions etc.) In FIG. 1-3 depict three different design options for the proposed device; FIG. 4 is a diagram of its inclusion; FIG. 5 is a diagram of the inclusion of several devices located on different devices in the circuit of a single relay through a switch; FIG. b - a detailed diagram of the specified switch and relay.

Как видно из фиг. 1, внутри трубчатой оправы 11 (металлической или из пластмассы) помещены источник света / и оптическа  система, состо ща  из трех линз 2,4, 6с щелевой диафрагмой 5. При посредстве этой оптической системы изображение нити источника света / проектируетс  на небольшое зеркальце Р, укрепленное на стрелке 10 указывающего прибора в том случае, когда стрелка располагаетс  в соответствующем месте шкалы. Пучок света от источника / проходит при этом через отверстие в фотоэлементе 5 (селеновый, таллиевый , купроксный) и, отража сь от зеркальца 9, попадает на светочувствительную поверхность фотоэлемента .As can be seen from FIG. 1, a light source (and an optical system consisting of three lenses 2.4, 6c with a slit diaphragm 5) is placed inside the tubular rim 11 (metal or plastic) 5. With this optical system, the image of the light source / is projected onto a small mirror P, mounted on the arrow 10 of the pointing device in the case when the arrow is located in the appropriate place of the scale. The beam of light from the source / passes through the hole in the photocell 5 (selenium, thallium, cuprox) and, reflecting from the mirror 9, hits the photosensitive surface of the photocell.

Трубка П устройства, в дальнейшем именуема  датчиком, при помощи оправы прикрепл етс  к любому указывающему прибору у того делени  шкалы 8 прибора, при совмещении с которым стрелки 10 необ.ходимо включение или выключение регулирующего механизма или приведение в действие сигнала.The tube P of the device, hereinafter referred to as the sensor, is attached with a frame to any pointing device at that scale division of the device 8, when combined with the arrow 10, it is necessary to switch the control mechanism on or off or activate the signal.

Провода J2 от фотоэлемента монтируютс  внутри трубки /7 и отвод тс  вместе с проводами, питающими источник /, в четырехпроводном кабеле .The wires J2 from the photocell are mounted inside the tube / 7 and discharged together with the wires feeding the source / in a four-wire cable.

При освещении фотоэлемента лучом света от осветительной системы, отраженным зеркальцем Я возникает электрический импульс, поступающийWhen the photocell is illuminated by a beam of light from the lighting system, reflected by a mirror I, an electric pulse appears

на чувствительное гальванометриче: ское (или электромагнитное) реле 16 (фиг. 4), которое подает необходимой силы ток к сигнализирующему (или регулирующему) устройству 19. На фиг. 4 цифрой 15 обозначен трансформатор , служащий дл  питани  источника света /. В случае использовани  нескольких датчиков, установленных на различных приборах, дл  периодического их подключени  к реле может быть применен коммутатор 13 (фиг. 6), действие которого описано ниже.to a sensitive galvanometer: a skik (or electromagnetic) relay 16 (FIG. 4), which supplies the required power to the signaling (or regulating) device 19. FIG. 4, 15 is the transformer used to power the light source. In the case of using several sensors mounted on various devices, a switch 13 can be used to periodically connect them to the relay (Fig. 6), the operation of which is described below.

Различные конструктивные варианты предлагаемого устройства (датчика ) изображены на фиг. 2 и 3; при расположении датчика под углом к шкале прибора, как это показано на фиг. 2, зеркальце на стрелке также располагаетс  под углом, в случае же расположени , обеспечивающего наибольшую компактность и показанного на фиг. 3, в оптическую систему вводитс  преломл юща  лучи призма 14. Очевидно, что зеркальце 9 может быть укреплено не на стрелке указывающего прибора, а на его шкале, причем в этом последнем случае действие устройства основываетс  на прерывании светового потока, падающего на фотоэлемент, при установке стрелки между зеркальцем на шкале и фотоэлементом.Various design variants of the proposed device (sensor) are shown in FIG. 2 and 3; with the sensor at an angle to the scale of the device, as shown in FIG. 2, the mirror on the arrow is also located at an angle, in the case of the position that provides the most compactness and is shown in FIG. 3, a refractive prism 14 is introduced into the optical system. Obviously, the mirror 9 can be fixed not on the pointer of the pointing device, but on its scale, and in this latter case the device’s action is based on interrupting the light flux incident on the photocell, when installing arrows between the mirror on the scale and the photocell.

Зеркальце, укрепл емое на стрелке, в соответствии с допусками при перерегулировании при наличии возможной инерционности регулируемого процесса, должно иметь удлиненную форму.A mirror mounted on an arrow, in accordance with tolerances for overshooting with a possible inertia of the regulated process, should have an elongated shape.

Как уже указывалось выше, возможно использование нескольких датчиков дл  автоматического регулировани  нескольких механизмов, в зависимости от показаний соответствующего числа указывающих или записывающих приборов. Схема включени  дл  такого случа  приведена на фиг. 5. Здесь приборы 17,17- и т. д., снабженные каждый двум  датчиками , служат дл  регулировани  и сигнализации в известных пределах (установка на максимум и минимум), приборы /S, /5i и т. д., имеющие каждый по одному датчику, служат дл  сигнализации и регулировани As mentioned above, it is possible to use several sensors to automatically regulate several mechanisms, depending on the readings of the corresponding number of pointing or recording instruments. The wiring diagram for such a case is shown in FIG. 5. Here, devices 17, 17-, etc., each equipped with two sensors, serve to control and signal within certain limits (set to maximum and minimum), devices (S, / 5i, etc.), each having one sensor, serve to signal and regulate

при максимальном значении измер емой величины, и приборы 20, имеющие также по одному датчику - дл  сигнализации и регулировани  при минимальном значении измер емой величины.at the maximum value of the measured value, and devices 20, also having one sensor each - for signaling and control at the minimum value of the measured value.

Все датчики присоединены к одному фотоэлектрическому реле через коммутатор 75 (фиг. 6): реле и коммутатор схематически изображены на фиг. 5 в виде пр моугольника. Коммутатор J8 приводитс  во вращение электродвигателем и состоит из двух барабанов 18-i и 13, первый из которых служит дл  поочередного включени  (через Vs-1 секунду) проводов , соединенных с отдельными датчиками, укрепленными на различных измерительных приборах, на рамку чувствительного зеркального гальванометра, и второй-дл  включени  в цепь источника тока соответствующих реле 22, 22i, 22 и т. д.All sensors are connected to one photoelectric relay through switch 75 (FIG. 6): the relay and switch are shown schematically in FIG. 5 in the form of a rectangle. Switch J8 is driven by an electric motor and consists of two reels 18-i and 13, the first of which serves to alternately connect (after Vs-1 second) wires connected to separate sensors mounted on various measuring instruments on the frame of a sensitive mirror galvanometer and the second is to connect to the current source circuit the corresponding relays 22, 22i, 22, etc.

При наличии электрического импульса от одного из датчиков, зеркало 23 гальванометра, отклон  сь, посылает на фотоэлемент 24 пучок света от источника 25 (при отсутствии электрического импульса свет на фотоэлемент не попадает).In the presence of an electrical impulse from one of the sensors, the mirror 23 of the galvanometer, deflected, sends a beam of light from the source 25 to the photocell 24 (in the absence of an electric impulse, the light does not reach the photocell).

Фотоэлемент 24 включен в усилительную систему 26 с одним или двум  каскадами усилени , что создает на выходе усилител  возможность получить достаточной силы ток дл  приведени  в действие одного из электромагнитных реле 22, 22, 22 и т. д., которые поочередно включаютс  при помощи второго барабана 13 в соответствии с включением на рамку гальванометра определенного из обслуживаемых коммутатором датчиков. Реле 22 выбираютс  достаточно мощными с тем, чтобы при посредстве их можно было включить исполнительные механизмы или сигнализирующие устройства. Вс  система питаетс  от сети переменного тока . Коммутатор 13 и реле 22 должны быть включены так, чтобы в случае включени  одного из реле 22 при получении импульса соответствующего датчика, оно оставалось включенным до следующего включени  барабаном /Зз данного реле к выходной цепи усилител  26 и выключалось лишь в случае отсутстви  тока при этом повторном включении; в случае же наличи  тока в цепи усилител  при повторном замыкании это реле должно оставатьс  включенным , обеспечива  тем самым дальнейшее действие регулирующего или сигнализирующего устройства.Photocell 24 is included in an amplifying system 26 with one or two amplification stages, which creates at the output of the amplifier the possibility of obtaining sufficient current to drive one of the electromagnetic relays 22, 22, 22, etc., which are alternately switched on via the second drum 13 in accordance with the inclusion of a specific sensor serviced by the switch on the galvanometer frame. Relays 22 are selected powerful enough so that through them it is possible to turn on actuators or signaling devices. The entire system is powered by an alternating current network. The switch 13 and the relay 22 must be turned on so that if one of the relays 22 is turned on when a corresponding sensor is received, it remains on until the next drum / 3h switch on this relay to the output circuit of amplifier 26 and turns off only if there is no current at the same time power on; in the event of a current being present in the amplifier circuit when re-closing, this relay must remain on, thus ensuring the further action of the regulating or signaling device.

Авторы указывают, что использование предлагаемого устройства возможно в самых различных случа х и, в частности, на самолетах, дирижабл х и подводных лодках.The authors indicate that the use of the proposed device is possible in a wide variety of situations and, in particular, on airplanes, airships and submarines.

Предмет изобретени .The subject matter of the invention.

Устройство дл  дистанционной сигнализации о положении подвижного элемента, например, стрелки указывающего или записывающего прибора, и автоматического регулировани  механизмов в зависимости от показаний этого прибора, основанное на отражении или затемнении подвижным элементом светового луча, падающего на фотоэлемент, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  портативности устройства и удобства креплени  его на приборах, оно выполнено в виде трубки, внутри которой помещены источник света, оптическа  система и фотоэлемент, снабженный дл  пропуска луча центральным отверстием, расположенным на оси оптической системы, и имеющий активный слой лишь с наружной стороны, обращенный к шкале прибора.A device for remotely signaling the position of a movable element, for example, an arrow pointing or recording device, and automatically adjusting mechanisms depending on the readings of this device, based on the reflection or darkening of the moving element on the photocell, characterized in that the portability of the device and the convenience of mounting it on the devices; it is made in the form of a tube, inside which the light source, optical system and photocell are placed, equipped with minutes for the passage of the beam with central opening arranged on the optical axis of the system, and having an active layer only on the outer side facing the scale device.