Пристрій для контролю температури газів газотурбінного двигуна
Номер патенту: 4821
Опубліковано: 28.12.1994
Автори: Клокун Володимир Іванович, Савчук Анатолій Константинович, Михайленко Володимир Іванович
Формула / Реферат
Устройство для контроля температуры газов газотурбинного двигателя, содержащее термоэлектрический преобразователь, усилитель сигнала, состоящий из последовательно включенных модулятора, усилителя переменного тока и демодулятора, парафазный генератор, первый выход которого соединен с управляющими входами демодулятора и модулятора, первый вход которого соединен с выводами термоэлектрического преобразователя, второй вход подключен к выходу схемы опорного напряжения, а третий вход соединен с выходом схемы термокомпенсации, коммутатор фазы, вход которого соединен с вторым выходом пара-фазного генератора, а выход подключен к первому входу схемы опорного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля температуры, в него введены первый и второй элементы И-НЕ, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ-НЕ, ячейка памяти, первый и второй ключи, индикатор, исполнительный механизм, схема отказа, формирователь, компаратор, формирователь сигналов контроля и датчик эталонной температуры, выход которого подключен к первому входу компаратора, второй вход которого соединен с выходом демодулятора, первый выход соединен с первыми входами первого элемента И-НЕ, ячейки памяти, формирователя и коммутатора фазы, а второй выход компаратора соединен с вторыми входами ячейки памяти, коммутатора фазы и формирователя, первый выход которого соединен с первым входом схемы отказа, первый выход которого соединен с первыми входами второго элемента И-НЕ и второго элемента И, третьим входом формирователя и вторым входом схемы опорного напряжения, второй выход соединен с четвертым входом формирователя, а второй и третий входы схемы отказа соединены соответственно с первым выходом формирователя сигналов контроля и третьим входом ячейки памяти, соединенным с вторым выходом формирователя сигналов контроля, вход которого подключен к второму выходу парафазного генератора, а третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с четвертым входом ячейки памяти и вторым входом второго элемента И, соединенным с четвертым входом схемы отказа, вторым выходом формирователя, первым входом первого элемента и пятым входом ячейки памяти, выход которой соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, второй выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а второй вход подключен к выходу первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен снятым выходом формирователя сигналов контроля, третьим входом второго элемента И и вторым входом второго элемента И-НЕ, выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, при этом исполнительный механизм подключен к выходу первого элемента И через первый ключ, а индикатор подключен к выходу второго элемента И через второй ключ.
Текст
ДЛЯ СЛУЖРБИОГО ПОЛЬЗОВАНИЯ союз СОВЕТСКИХ і іО * СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИН (51) 4 G 01 К 7/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4081208/24-10 (22) 02.07.86 (72) В.И. Михайленко, А.К. Савчук и. В.И, Клокун (53) 536.532(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 987417, гл. G 01 К 7/02, 1981. Авторское свидетельство СССР № 1332162, кл. G 01 К 7/02, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДНЯ КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГАЗОВ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к температурным измерениям, предназначено для контроля температуры газов газотурбинного двигателя (ГТД) посредством термоэлектрического преобразователя с компенсацией термоЭДС свободного спая, может быть использовано в системах управления работой газотур 40-88 бинного двигателя и позволяет повысить достоверность контроля температуры путем проверки правильности работы элементов устройства. Сигнал с выхода термоэлектрического преобразователя 1 через усилитель 2 поступает на один вход компаратора 4, на другой вход которого подается сигнал с выхода датчика 3 эталонной температуры. Компаратор 4 с помощью элементов И-НЕ 6, ИЛИ-НЕ 7, И 9, ячейки 5 памяти и ключа 10 управляет работой исполнительного механизма 11. Контроль правильности работы устройства осуществляется с помощью формирователя 13, коммутатора 19 фазы, схемы 14 от- с 9 каза, элементов И 9, 15, ключа 16, схемы 20 опорного напряжения и индикатора I7 по сигналам с формирователя 21 сигналов контроля. 6 ил. 1 434929 2 В состав формирователя 13 входят Изобретение относится к темпера-, триггер Jto, элемент 2-2И-2ШІИ-НЕ 37, туриым измерениям, предназначено для элемент И-НЕ 38, элемент ЗИ-НЕ 39, контроля темлературы газов газотурбинного двигателя посредством термо- 5 элемент ЗИ-НЕ 40, элемент И-НЕ 41, элемент 42 задержки, элемент И-НЕ 43. электрического преобразователя с комВ схему 14 отказа входят элеменпенсацией термоЗДС свободного спая и ты И-НЕ 44 и 45, триггер 46, ячейка может быть использовано в системах 5 памяти содержит элемент ИЛИ 47 и управления работой газотурбинного 10 триггер 48, выполненный на базе IKдвигателя. триггера. Парафазный генератор 18 Целью изобретения является повышесостоит из задающего генератора 4^„ ние достоверности контроля температуры выполненного по схеме одновибратора путем проверки правильности работы и стабилизированного кварцем, и схе~ элементов устройства в процессе контмы 50 согласования, в состав которой роля температуры. входят элемент НЕ 51, усилитель 52, На фиг. 1 представлена структуртранзистор VI с резисторами R1,R2, ная схема устройства; на фиг, 2 КЗ и трансформаторы ТІ и Т2. структурная схема формирователя сигналов контроля; на фиг, 3 - временУсилитель 24 переменного тока усиная диаграмма работы блока контроля; 20 лителя 2 сигнала включает в себя усина фиг. 4' - структурные схемы формилитель 53, резисторы R1O,RM,R12 и рователя, схемы отказа и ячейки памяконденсатор С1. Компаратор 4 содерти; на фиг, 5 - структурные схемы пажит операционный усилитель 54, два рафазного генератора, усилителя сигнала, датчика эталонной температуры, 25 элемента НЕ 55 и 56, резистор R15 и диод VI2. компаратора, переключателя фазы, схеКоммутатор 19 фазы состоит из -элемы опорного напряжения и схемы терментов НЕ 37 и 2-2И-2ИЛИ-НЕ 58, схема мокомпенсации; на фиг, 6 - времен20 опорного напряжения включает в ная диаграмма работы модулятора усилителя сигнала, схемы опорного напря- 30 себя элемент И 59, транзистор V2, диоды V3-V5, резистор R6 и трансфоржения, компаратора, формирователя и матор ТЗ. схемы отказа. В формирователе 21 сигналов контУстройство для измерения темперароля выход триггера 28 через элемент туры содержит термоэлектрический преИ-НЕ 27, подключенный к парафазному образователь 1, усилитель 2 сигнала, генератору 18, соединен со счетчиком датчик 3 эталонной температуры, ком26 импульсов, а также соединен непопаратор 4, ячейку 5 памяти, первый средственно с одним из входов схемы элемент И-НЕ 6, элемент ИЛИ-НЕ 7, 29 совпадения и оставшимся входом второй элемент И-НЕ 8, первый элесчетчика 26 импульсов, группа выходов мент И 9, ключ 10, исполнительный мекоторого соединена с группой входов ханизм II, схему 12 термокомленсации,, схемы 29 совпадения, выход которой формирователь 13, схему 14 отказа, подключен к схеме 14 отказа, а также второй элемент И 15„ второй ключ J 6 , через элемент НЕ 30 к формироватеиндикатор 17, парафазный генератор лю 32, соединенному с ячейкой 5 памя18, коммутатор 19 фазы, схему 20 45 ти и схемой 14 отказа, и к элементу опорного напряжения, формирователь 31 задержки, выход которого соединен 21 сигналов контроля, шину 22 запусс элементами И-НЕ 6, И-НЕ 8, И 15, ка контроля, а такжес формирователем 33, выход В состав усилителя 2 сигнала вхокоторого подключен к ячейке 5 памяти дят модулятор 23, усилитель 24 пере- 50 и к элементу ИЛИ 34, выход которого менного тока и демодулятор 25. соединен с одним из входов триггера Формирователь 21 сигналов конт28, другой вход которого является роля содержит счетчик 26 импульсов, шиной запуска контроля. Другой выход элемент И-НЕ 27, триггер 28, схему элемента ИЛИ 34 соединен с выходом 29 совпадения, элемент НЕ 30, элесхемы 35 установки " 0 м , соединенными мент 31 задержки на резисторе л контакже с ячейкой 5 памяти, элементами денсаторе, формирователи 32 и 33. И 9, И 15, формирователем 13 и схе1 элемент ИЛИ 34, схему 35 установмой 14 отказа. ки "О". В формирователе 13 один из входов элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 3 7 соединен ,с одним из входов компаратора 4, соединенным также с одним из входов эле- к мента ЗИ-НЕ 39 и с входом триггера 48 ячейки 5 памяти. Другой вход эле-' мента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 37 соединен с одним из входов схемы 14 отказа. Третий вход элемента 37 соединен с другим 10 выходом схемы I4 отказа, подключенный также к другому входу элемента ЗИ-НЕ 39 и к одному из входов элемента ЗИНЕ 40, Четвертый вход элемента 37 1 соединен с инверсным выходом элемен- 5 та И-НЕ 38, соединенным также с другим входом элемента ЗИ-НЕ 40. Инверсный выход элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 37 соединен с оставшимся входом элемента ЗИ-ИЕ 39 и с одним из входов эле- 20 мента И-НЕ 38, другой вход которого соединен с выходом формирователя 21 сигналов контроля, соединенного также с R-входом триггера 46 схемы 14 отказа и одним из входов элемента ^5 ИЛИ 4 7 ячейки 5 памяти. Другой выход компаратора 4 соединен с 1-входом триггера 48 и с оставшимся входом ЗИ-НЕ 40, инверсный выход которого совместно с инверсным выходом элемен- 30 та ЗИ-НЕ 39 подключены через элемент И-НЕ 41 к элементу И-НЕ 43 и элементу 42 задержки, выход которого соединен с элементом И-ИЕ 43, инверсный выход которого подключен к другому 35 входу схемы 14 отказа. В схеме 14 отказа выход Q триггера 46 соединен с одним из входов элемента ЗИ-НЕ 40, ЗИ-НЕ 39 и элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 37 триггера 36. Выход Q 40 триггера 46 схемы 14 отказа соединен с другим входом элемента 37 триггера 36 и с одним из входов элемента ИНЕ 45, другой вход которого соединен с одним из выходов блока 21 сигналов 45 контроля, подключенного также к Т входу триггера 48 ячейки памяти, два других выхода блока 21 сигналов контроля через -элемент ИЛИ 47 подключены к R-входу триггера 48 ячейки памяти. 50 Оставшийся выход блока 21 сигналов контроля соединен с I- и К-входами триггера 46 схемы 14 отказа, R-вход которого соединен с одним из выходов блока 21 сигналов контроля, Т-вход дс триггера 46 соединен с инверсным выходом элемента И-НЕ 44, один из вхо,дов которого соединен с инверсным выходом элемента И-НЕ 45, а другой вход - с инверсным выходом элемента И-НЕ 43 формирова геля 13. Модулятор 23 усилителя 2 сигнала выполнен на транзисторах V6, V7, трансформаторе Т4, резисторах R4,R5. Демодулятор 25 выполнен на транзисторе VI0, конденсаторе С2. Датчик 3 эталонной температуры выполнен на резисторах R13, R14 и стабилитроне VII. Схема 1 2 термокомпенсации выполнена на резисторах R7,R8,R9, трех диодах V8 и стабилитроне V9. Влияние изменения величины сопротивления изоляции цепи термоэлектрического преобразователя 1 на результат измерения температуры газов устраняется путем гальванической развязки цепи термоэлектрического преобразователя и входной цепи усилителя 2 сигнала с помощью трансформатора Т4, размещенного в модуляторе 23. В момент включения питания (источник питания - Enl и +Еп2 на чертежах не показаны) с выхода схемы 35 установки в "О" формирователя 21 сигналов контроля через элемент ИЛИ 34 на вход триггера 28 поступает с уровнем логического " 0 й (см. фиг.За), кото- . рый вызывает его срабатывание, вследствие чего с выхода последнего на входы элементов И-НЕ 27, счетчика 26 импульсов, схемы 29 совпадения поступает сигнал в виде логического "О", который на время своего действия запрещает их функционирование. Одновременно при включении питания этот же импульс с уровнем логического "О" поступает на входы формирователя 13, ячейки 5 памяти, схемы 14 отказа элементов И 9 и И 15, устанавливая в исходное состояние триггера 36 формирователя 13, триггер 46 схемы 14 отказа, ячейку 5 памяти, и запрещает фуіікционирование схем И 9 и И 15, что предотвращает ложное срабатывание исполнительного механизма 1 1 и индикатора 17 в момент включения питания. * Поскольку схема 14 отказа, ячейка 5 памяти установлены в исходное сост тсяние, то с выхода ячейки 5 памяти на второй вход элемента ИЛИ-НЕ 7 поступает сигнал в виде логической " 1 " , который разрешает нормальное его функционирование, а на один из входов элементов И-НЕ 8 и И 15, формирователя 13, схемы 20 опорного напряже 434929 ния с первого выхода схемы 14 отказа ти коммутатора J9 фазы, формировате(выход Q триггера 46) поступает сигля 1 3 в момент проведения контроля нал в виде логического "О", который работоспособности устройства. запрещает функционирование- указанных Если температура газов на выхода гасхем. зотурбинного двигателя превышает зараОдновременно после включения пинее заданное значение,уровень напряжетания и после окончания действия имния на первом входе компаратора 4 пульса "ОН установки" с выходов элетакже возрастает и превышает уровень мента 31 задержки и схемы 35 установ- 1Q заранее установленного напряжения ки "в 0" формирователя 21 сигналов на его втором входе. Вследствие этоконтроля на один из входов элементов го компаратор 4 срабатывает и с его И-НЕ 6, И-НЕ 8, И 9, И 15, формировапервого выхода сигнал в виде логичесм теля 13, схемы 14 отказа, ячейки 5 кой " I через элементы И-НЕ 6 и ИЛИпамяти до начала контроля функциониНЕ 7 поступает на один из входов элерования поступают сигналы в виде ло-* мента И 9. Поскольку после включения гической " 1 " , которые разрешают норпитания на один из входов элемента мальное функционирование указанных И-НЕ 8 с первого выхода схемы 14 отсхем в процессе работы устройства. каза поступает сигнал в виде логичесТаким образом, после включения пи- 20 кого " 0 " , то с выхода схемы И-НЕ 8 на другой вход элемента И 9 будет потания и окончания действия сигнала ступать сигнал с уровнем логической "СИ установки" устройство полностью "1". Одновременно с выхода схемы 35 подготовлена к работе. установки в "О" формирователя 21 сигУстройство работает следующим образом. 25 налов на оставшийся вход элемента И 9 поступает также сигнал с уровнем Сигнал с выхода термоэлектричеслогической "1". кого преобразователя 1 в виде постоянного напряжения, уровень котороНаличие на всех входах элемента го пропорционален величине темпераИ 9 сигналов с уровнем логической туры газов газотурбинного двигателя, 30 "1" вызывает его срабатывание, вследчерез усилитель 2 сигнала поступает ствие чего с его выхода сигнал в вина первый вход'компаратора 4, на де логической " I " поступает на вход второй вход компаратора 4 с выхода ключа 10, который срабатывает и вклюдатчика 3 эталонной температуры подачает исполнительный механизм 11. ется напряжение, уровень которого Включение исполнительного механизсоответствует заданному заранее зна- 35 ма 11 свидетельствует и сигнализирует чению температуры ограничения. о превышении температуры газов на выходе газотурбинного двигателя заданЕсли температура газов ниже преного уровня ограничения. дельного значения» уровень напряжения на первом входе компаратора 4 не 40 При срабатывании компаратора 4, превышает уровень напряжения на его выполненного на операционном усиливтором входе. Поэтому компаратор 4 теле 54, с выхода последнего через находится в исходном состоянии и с диод VI2 и резистор R15 на его неинего первого выхода сигнал в виде ловертирующий вход подается сигнал, гического "О" через элементы И-НЕ 6 45 который понижает уровень напряжения, и ИЛИ-ИЕ 7 поступает на один из вхопоступающего на этот вход с подвижнодов элемента И 9. Поступление сигнала го контакта резистора R13 до заранее с уровнем логического "О" на один из определенного и допустимого уровня. входов элемента И 9 препятствует Этим обеспечивается устойчивая выдасрабатыванию исполнительного механизча сигнала о превышении предельно до50 ма И . пустимого уровня температуры с выхода компаратора 4 при флуктуациях в Сигнал с второго выхода компаратозаранее заданных пределах значения ра 4 всегда находится в противофаэе напряжения, поступающего на первый по отношению к сигналу первого выховход компаратора 4. да, т.е. представляет собой прошшер55 тироваиный сигнал первого выхода комДля проверки правильности функцио'паратора 4, Сигнал с второго вывода нирования предлагаемого устройства • . компаратора 4 необходим для 06ЄСПЄ7 на неработающем газотурбинном двигачения функционирования ячейки 5 памятеле или в процессе его работы от 434929 8 нировапие элементов И-НЕ 6, И-НЕ 8, оператора или системы автоматизироИ 15. ванного контроля по шине 22 запуска контроля в формирователь 21 сигналов В момент окончания импульса "1И контроля на первый вход триггера 28 , Опроса" срабатывают ячейка 5 памяти подается сигнал запуска контроля в и схема 14 отказа. виде импульса с уровнем логического Ячейка 5 памяти, срабатывая, запо"О" (фиг.З,б).По переднему фронту минает на время контроля уровень выэтого импульса триггер 28 срабатывает ходных сигналов с выходов компаратои с его выхода на вход элемента И-НЕ Ю ра 4. Если компаратор 4 не сработал, 27, счетчика 26 импульсов и схемы 29 то с выхода ячейка 5 памяти на второй совпадения подается сигнал в виде вход схемы ИЛИ-НЕ 7 подается сигнал с м логической " 1 " (фиг, 3 ,г) , который уровнем логической "3 {что соответстразрешает их нормальное функционировует температуре ниже допустимого уроввание,Поэтому импульсы с выхода пара- Н ня),а если компаратор 4 сработал, то с фазного генератора 18 частоты через выхода ячейки 5 памяти на второй первый вход схемы И-НЕ 27 (фиг. 2, вход элемента ИЛИ-НЕ 7 подается счг3,в) начинают поступать на вход счетнал с уровнем логического "О" (что чика 26 импульсов и вызывают его ерасоответствует температуре выше добатывание. 20 пустимого уровня). Благодаря наличию На выходе схемы 29 совпадения форэтих сигналов исполнительный мехамируется импульс 1И контроля (единичнизм 11 на все время контроля функной импульс контроля) с уровнем логиционирования устройства сохраняет то м ческой " I . Этот импульс подается на состояние, в котором он находился в 25 вход схемы 14 отказа (і-и К-входы момент начала контроля. триггера 4b)-, разрешая ее нормальное Обеспечивается это следуюїдим обрафункционирование, и, проинвертированзом. ныи элементом НЕ 30, - на входы элеВ момент окончания импульса 'МИ мента 31 задержки и формирователя 32. Опроса11 на один из входов элемента По переднему фронту формироьатель 32 30 И-НЕ 6 из формирователя сигналов конформирует короткий, длительностью троля начинает подаваться импульс 0,5-1 мкм, импульс "1И Опроса" с уров "0И Запрета" с уровнем логического нем логической " 1 " (фиг, 3,д), кото" 0 " (фиг.3,е) и указанная схема прерый подается на один из входов ячейкращает свое функционирование на вреки 5 памяти (вход Т триггера 46) н 35 м я действия этого импульса. Однако схемы 14 отказа (вход элемента И-НЕ уровень сигнала на входе элемента 45), с выхода элемента 31 задержки И 9, соединенного с выходом элемента импульс и 0И Запрета" 1 нулевой имИЛИ-НЕ 7, це изменяется благодаря пульс (фиг. 3,е) с уровнем логичессигналу, поступающему на второй вход кого " 0 " подается на один из входов 40 элемента ИЛИ-НЕ 7 с выхода ячейки 5 элементов И-НЕ 6, И-НЕ 8, И 15 и форпамяти. мирователя 33, В момент времени t 1 окончания импульса "ІИ Опроса" (фиг.6,а) происФормирователь 33 по заднему фронходит первое срабатывание триггера 46 ту импульса "ОИ Запрета" формирует импульс "ОИ Окончания контроля" 45 схемы 14 отказа (фиг. 6,р,с), в ре(фиг. 3,ж), поступление которого на зультате чего с первого выхода схемы один из входов элемента ИЛИ 47 ячей14 отказа (выход Q триггера 46) на ки 5 памяти возвращает последнюю в входы элементов И-НЕ 8, формироватеисходное состояние. Импульс "ІИ Контля 13, схемы 20 опорного напряжения и роля" разрешает функционирование 50 схемы И 15 подается сигнал с уровнем триггера 46 схемы 14 отказа. логической " 1 " (фиг. 6 ,р), который Импульс "1И Опроса" устанавливает разрешает их функционирование. Однако ячейку 5 памяти в состояние в соотэлементы И-НЕ 8 и И 15 не функциониветствии с состоянием выходных сигруют, так как на их входы во время налов компаратора 4, а схему 14 отка- 55 контроля работоспособности подается за - в состояние выдачи сигнала "Отсигнал "ОИ Запрета", который препятказ". ствует другим .сигналам проходить Импульс "ОИ Запрета" на время через эти элементы. Вследствие этого своей длительности запрещает функциово время контроля работоспособности 1434929 лятора 23 и выделяющиеся на резистос выхода элемента И-НЕ 8 на вход элере R4 последнего, совпадают по времента И 9 поступает сигнал с уровнем логической "1", который не премени с временем включения ключа V6, пятствует работе этого элемента. г ь но воздействие дополнительного источПоступление с первого выхода схекика сигнала приводит к уменьшению мы 14 отказа (выход Q триггера 4 6 ) , переменного сигнала на выходе модулясигнала с уровнем логической " I " на тора 23 ввиду того, что ток сигнала второй вход схемы 20 опорного напрятермоэлектрического преобразователя 1 жения (первый вход элемента И 59) 10 протекает в этот момент времени через приводит к тому, что импульсы параобмотку трансформатора Т4, замкнутый фазного генератора 18, преобразованключ V6 в направлении, противоположные коммутатором 19 фззы, начинают ном направлению тока сигнала с выхопоступать "на вход схемы 20 опорного да схемы 20 опорного напряжения напряжения (второй вход элемента И59), 1£ (участок t -t, , фиг.бе), т.е. при c ъ ь а затем с выхода последней (с вторичсрабатывании компаратора ч в момент ной обмотки трансформатора ТЗ) но времени t,выходные сигналы последдвухпроводной линии св-язи на второй него через коммутатор 19 фазы и схевход модулятора 23 (выводы последому 20 опорного напряжения воздействательно-соединенных резисторов R4, 20 вуют на модулятор 23 усилителя 2 сигR5 в точк'е их подключения к выходам нала таким образом, что его суммарный ключей V6,V7). выходной переменный сигнал уменьшаВремя поступления импульсов с выется , и наоборот, выключенное состояхода схемы 20 опорного напряжения ние компаратора 4 вызывает увеличение определяется уровнями сигналов с вы- 25 суммарного выходного переменного сигходов компаратора 4, Если компаратор нала модулятора 23, При этом значение 4 не сработал (температура газов нидополнительного сигнала, способствуюже допустимой), то с первого выхода щего изменению выходного сигнала мокомпаратора 4 (выход элемента НЕ 56) дулятора 23, зависит от значения ревыдается сигнал в виде логического 30 'зистора R4, а в случае увеличения " 0 " (фиг. 6ж, участок t^-t^Js а с от значения резистора R5. второго (выход элемента НЕ 55) -в виде При срабатывании компаратора 4 с логической " I м (фиг, 6з, участок его первого выхода (выход элемента t.-t»). В этом случае время поступНЕ 56) сигнал в виде логической " I " ления и фаза импульсов, поступающих 35 поступает также на входы элемента на вход модулятора 23 и выделяющихся И~НЕ 6, ячейки 5 памяти, элемента ЗИна резисторе R5 модулятора 23 усилиНЕ 40, формирователя 13, а с второго теля 2 сигнала, будет совпадать с выхода (выход элемента НЕ 55) в виде временем включения ключа V7 и фазой логического " 0 " - на вход ячейки 5 сигнада термоэлектрического преобра- 40 памяти, вход элемента ЗИ-НЕ 39. Элезователя I, коммутирующего этим клюмент ЗИ-НЕ 39 не срабатывает, так как чом (фиг.6г,д,участок t 2 -t 3 )» что экна его первый вход с первого выхода вивалентно подключению дополнительнотриггера 36 (выход элемента 2-2Иго источника. Вследствие этого выход-2ИЛИ-НЕ 37), с момента начала контроной сигнал модулятора 23 возрастает 45 ля функционирования подается сигнал и в момент времени tз превысит значев виде логического " 0 " . Триггер 36 ние сигнала ограничения ( U 3 T , фиг.бж), не изменяет своего состояния, так как что вызывает увеличение сигнала демоизменение сигнала с второго выхода дулятора 25 и срабатывание компаратокомпаратора 4 предварительно застабира 4 (участок t^-tj, фиг.бж). 50 лизировано подачей на один из входов элемента 2-2И-2ИЛИ-НЕ 37 сигнала с Если компаратор 4 сработал, что уровнем логической " 1 " с первого высоответствует значению температуры хода схемы 14 отказа (выход Q тригвыше допустимой, то с первого выхода гера 46). Элемент И-НЕ 6 заблокирован компаратора 4 выдается сигнал в виде логической " 1 " (участок t ^-tt фиг.6,з ), ,55 сигналом "ОИ Запрета". Ячейка 5 памяа с второго выхода - в виде ллгическо ти срабатывает только в моменты подаго " 0 " (участок t a - t t фиг, 6,и). Течи сигналов "1И Опроса" и "ОИ Оконперь импульсы со схемы 20 опорного чания контроля". Срабатывают только напряжения, поступающие на вход модуэлементы ЗИ-НЕ 40, И-НЕ 41, а затем 12 434929 схемы 29 совпадении. После окончания и И-НЕ 43, И-НЕ 44, и па выходе элеконтроля формирователь 2! сигналов мента И-НЕ 44 формируется сигнал с коні роля установлен в исходное cueуровнем логической " I " (участок Ц тояние и устройство продолжает норt c , фиг. 6,м-п), поступающий на вход мальную работу. Т триггера 46 схемы 14 отказа и подготавливающий его к срабатыванию. При исправном устройстве путем подачи сигнала "Контроль" по шине 22 Так как во время контроля работообеспечивается проведение контроля способности при срабатывании компаратора 4 его выходные сигналы посред10 работоспособности устройства, когда выходной сигнал о превышении допусством коммутатора 19 фазы, схемы 20 тимой температуры не ввдается; неизопорного напряжения вызиъают уменьшеменность состояния выходного сигнала ние суммарного выходного переменного устройства во время проведения контсигнала модулятора 23 (участок t 3 - t 6 фиг.6,е), то это приводит к уменьше- ]г роля работоспособности, хотя в процессе" контроля работоспособности комнию выходного сигнала демодулятора 25 паратор срабатывает и состояние его и в момент времени tfe вызывает вывыходных сигналов кратковременно ключение компаратора 4, т.е. компаизменяется на про гивоположное. Если ратор 4 возвращается в исходное, устройство неисправно, например оборпредшествовавшее контролю, состояние. 20 вана цепь сигнала термоэлектрического Вследствие этого на первом выходе преобразователя или неисправней комкомпаратора 4 устанавливается сигпаратор 4, то во время контроля ранал в виде логической "1". ботоспособности компаратор 4 не срабатывает, его выходные сигналы остаИзменение сигнала с уровня логи-. 25 ются неизменными. Из-за этого формической " 1 " до уровня логического " 0 " рователь 13 не формирует второй сигна первом выходе компаратора 4 нал, триггер 46 схемы 14 отказа пов(фиг. 6,з) вызывает срабатывание элеторно не срабатывает, оставаясь в ментов ЗИ-НЕ 40, И-НЕ 41-44 (фиг.6,к, состоянии "Отказ". Поэтому после м ~ п ) , триггера 46 схемы 14 отказа, 30 окончания контроля работоспособности то есть триггер 46 возвращается в исс первого выхода схемы 14 отказа (выходное состояние. Вследствие этого ход R триггера 46) сигнал в виде лос его первого выхода сигнал в виде гической " 1 " поступает на входы элелогического " 0 м поступает на входы ментов И-НЕ 8 и И 15 и вызывает их элементов ЗИ-НЕ 39, 40, формироватесрабатывание,. ля 13, а также на входы элементов И- 35 НЕ 8, И I5 и схемы 20 опорного наСрабатывание элемента И 15 вызыпряжения и запрещает их функционировает срабатывание ключа 16 и индикавание до следующего цикла контроля. тора 17, Срабатывание последнего сигнализирует о неисправности устройг Одновременно сигнал с второго ства. выхода (выход q) триггера 46 схемы При срабатывании элемента И-НЕ 8 14 отказа в виде логической " I " пона его выходе устанавливается сигнал дается на входы элемента И-НЕ 45, с уровнем логического "0", который, триггера 36 формирователя 13, разрепоступая на один из входов элемента шая их функционирование, И 9, запрещает его функционирование, В момент окончания импульса "ОИ т.е. отключает исполнительный мехаЗапрета" на выходе формирователя 32 низм 1 1 . формирователя 21 сигналов контроля формируется сигнал "ОИ Окончания кон* Таким образом, при наличии неистроля" (фиг. 3,ж), крторый через эле- 50 правности устройства посредством лромент ИЛИ 47 ячейки 5 памяти поступаведения контроля работоспособности ет на триггер 48 и устанавливает его обеспечивается выдача отказа и отклюв исходное состояние. Одновременно чается исполнительный механизм 11. сигнал "ОИ окончания контроля" через Контроль работоспособности устройэлемент ИЛИ 34 устанавливает триг55 ства, когда оно выдает сигнал о прегер 28 формирователя 21 сигналов конвышении температуры, происходит анатроля в исходное состояние, вследстлогично . вие чего прекращается работа элеменПосле окончании сигнала "1И Опрота И-НЕ 27 t счетчика 26 импульсов и са" с выхода ячейки 5 памяти на вход " 1 3 u 1434929 элемента ШВІ-HE 7 в течение всего песигналов с выхода схемы 20 опорного риода времени контроля работоспособнапряжения, усиленных усилителем 2, ности подается сигнал в виде логичеспозволяет посредством формирователя кого "0", который инвертируется поп сформировать сигнал для второго следним и с его выхода в виде логичессрабатывания триггера 46 схемы 14 отм |Кой " I подается на вход первого элеказа и возвращение последнего в ис; мента И 9, сохраняя таким образом, ходное состояние, т.е при выдаче усгнеизменность и непрерывность выходноройством сигнала о достижении допус( го сигнала последнего на все время тимой температуры при исправном уст10 контроля работоспособности, и этим ройстве обеспечивается проведение обеспечивается неизменность и непреконтроля работоспособности и сохрарывность выдачи сигнала о превышенение неизменным состояния выходного нии температуры на все время контросигнала устройства во время контроля ля. Б то же время после окончания j , работоспособности. r сигнала "ІИ Опроса" сигнал в виде ^ например, компаратор 4 неЕ с л и логической " I " с первого выхода схеисправен, то во время контроля функмы 14 отказа разрешает нормальное ционирования компаратор 4 не срабафункционированке схемы 20 опорного тывает, его выходные сигналы остаютнапряжения и формирователя ІЗ. При 0 ся неизменными, из-за этого формиро2 этом второй импульс (фиг.6,и-о) для ватель 13 не формирует второй сигнал повторного срабатывания схемы 14 отповторно не срабатывает триггер 46 и каза (фиг. 6,р,с) формируется элеменсхемы 14 отказа, оставаясь в состоятом ЗП-НЕ 39, на входы которого во "Отказ". Поэтому после окончания н и и время контроля работоспособности по- 25 контроля работоспособности с первого даются сигналы с выхода элемента выхода схемы 14 отказа сигнал в виде 2-2И-2ИЛИ-НЕ 37, триггера 36 в виде логической " 1 " поступает на входы логической " 1 " в течение всего вреэлементов И-НЕ 8 и И 15 и вызывает мени контроля работоспособности и с их срабатывание. лервого выхода схемы 14 отказа в виде 30 Срабатывание схемы И 15 вызывает логической " 1 " - до ее второго ерасрабатывание ключа 16 и индикатора батывания, с второго выхода компара17 и сигнализирует о неисправности тора 4 - сначала в виде логического устройства. " 0 " до выключения компаратора 4, поспри срабатывании элемента И-НЕ 8 ле выключения последнего - в виде на его выходе устанавливается сигнал 3 5 логической " 1 " , что соответствует в виде логического " 0 " , который, попереднему фронту второго сигнала на ступая на один из входов элемента вход Т триггера 46 схемы 14 отказа, и 9, запрещает его функционирование а затем после возвращения компараостальным входам и в случае выдап 0 тора 4 в исходное состояние, соответ- 4 0 ч и сигнала о превышении температуры ствующее началу контроля работоспопрекращает выдачу этого сигнала, отсобности, - снова в виде логического ключая исполнительный механизм 11. "0", что соответствует окончанию сигЭтим предотвращается выдача ложного нала формирователя 13, т.е. срабатысигнала о превышении температуры при вания элементов ЗИ-НЕ 39, И-НЕ 41, ^5 возникших неисправностях устройства, а затем и элементов И-НЕ 43, И-НЕ 44 например, в цепи компаратора 4. (формирование второго сигнала для повторного срабатывания триггера 46 Проведение контроля функционировасхемы 14 отказа) происходит аналогияния с помощью оператора или автомати-но описанному ранее. Элемент ЗИ-НЕ зированной системы контроля перед 5 0 40 во время контроля не выключается, запуском, или в процессе работы газотак как на его первый вход с выхода турбинного двигателя обеспечивает элемента И-НЕ 38 триггера 36 во вре~ после проведения контроля функционимя контроля работоспособности подаетрования выдачу сигнала о неисправносся сигнал в виде логического "0". „ ти устройства, предотвращает выдачу Таким образом, при исправном'уст- J ложных сигналов о превышении темпераройстве выключение, а затем сг&батытуры в систему индикации или управлевание компаратора 4 во время контроля ния, чем обеспечивается повышение работоспособности под воздействием 'достоверности выдачи сигнала на огра 16 1434929 второй выход компаратора соединен с ничение с выхода устройства для контвторыми входами ячейки памяти, коммуроля температуры газов газотурбиннотатора фазы и формирователя, первый го двигателя и повышается его надежвыход которого соединен с первым вхоность. дом схемы отказа, первый выход которой соединен с первими входами второФ о р м у л а и з о б р е т е н и я ' го элемента И-НЕ и второго элемента И, третьим входом формирователя и Устройство для контроля температуры газов газотурбинного двигателя, 10 вторым входом схемы опорного напряжения, второй выход соединен с четсодержащее термоэлектрический преобвертым входом формирователя, а второй• разователь, усилитель сигнала, соси третий входы схемы отказа соединетоящий из последовательно включенных ны соответственно с первым выходом модулятора, усилителя переменного тока и демодулятора, парафазный гене- Ц формирователя сигналов контроля и третвим входом ячейки памяти, соедиратор, первый выход которого соединенным с вторым выходом формироватенен с управляющими входами демодуляля сигналов контроля, вход которого тора и модулятора, первый вход котоподключен к второму выходу парафазнорого соединен с выводами термоэлектго генератора, а третий и четвертый рического преобразователя, второй 20 выходы которого соединены соответствход подключен к выходу схемы опорновенно с четвертым входом ячейки паго напряжения, а третий вход соединен мяти и вторым входом второго элемено выходом схемы термокомпенсации, та И, соединенным с четвертым входом коммутатор фаза, вход которого сое25 схемы отказа, вторым выходом формиродинен с вторым выходом парафазного вателя, первым входом первого элеменгенератора, а выход подключен к перта и пятым входом ячейки памяти, вывому входу схемы опорного напряжения, ход которой соединен с первым входом о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроч элемента ИЛИ-НЕ, второй выход котоля температуры, в него введены первый 30 рого соединен с вторым входом первого элемента И, а второй вход подключен и второй элементы И-НЕ, первый и вток выходу первого элемента И-НЁ, второй элементы И, элемент ИЛИ-ІІЕ, ячейрой вход которого соединен с пятым ка памяти, первый и второй ключи, инвыходом формирователя сигналов контдикатор, исполнительный механизм, схема отказа, формирователь, компара- 35 роля, третьим входом второго элемента И и вторым входом второго элемента тор, формирователь сигналов контроля И-НЕ, выход которого подключен к треи датчик эталонной температуры, выход тьему входу первого элемента И, при которого подключен к первому входу этом исполнительный механизм подклюкомпаратора, второй вход которого чен к выходу первого элемента И через соединен с выходом демодулятора, пер40 первый ключ, а индикатор подключен к вый выход соединен с первыми входами выходу второго элемента И через втопервого элемента И-НЕ, ячейки памяти, формирователя и коммутатора фазы, а рои ключ ф-изЛ 1434929 fS 21 26 .. — —S 29 31 11 Схема H-MEG, • • , MIS Ячейка 5 схема ії 32 Ячейка 5памяти 33 ж схемь/р?$\т'$ Формирователь /J, схемам тща 35 гг. Фие.2 а ОМ Устанодхи Вылод схемы 29 Контроля 1И Опроса О И Запрета ж ОИ Окончание контроля .J t U34929 Фиь 5 434929 a' , 5і їй опроси П t \ІОИ'Окончание контроля jt вттзгктіа- тютемтйилтт 8 І 8 модулятора23при о'термопары-const t tz VR5 із модулятора 23 при контроле є п бых демодулятора 25 U ВТ Выход НЕ58 компаратора і и к Вход ЗИВход М~ НЕ 33 л Входы м И Выход и о входы и-НЕЙ П р _я А 1 ^ t Выход И*« с Выход $ триггера iff t Выход Qтриггера ІБ ........ t Редактор Т. Лошкарева Составитель В. Агапова Техред М.Ходанич Корректор Н. Король Заказ 1243/ДСП Тираж 548 Подписное ВПИШИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д . 4/5 Проичводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for control of temperature of gas of gas-turbine engine
Автори англійськоюMykhailenko Volodymyr Ivanovych, Savchuk Anatolii Kostiantynovych, Klokun Volodymyr Ivanovych
Назва патенту російськоюУстройство для контроля температуры газов газотурбинного двигателя
Автори російськоюМихайленко Владимир Иванович, Савчук Анатолий Константинович, Клокун Владимир Иванович
МПК / Мітки
МПК: F01D 25/00, G01K 7/02, H03M 1/00
Мітки: температури, газів, пристрій, двигуна, контролю, газотурбінного
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/12-4821-pristrijj-dlya-kontrolyu-temperaturi-gaziv-gazoturbinnogo-dviguna.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для контролю температури газів газотурбінного двигуна</a>
Попередній патент: Спосіб утилізації гексахлорбензолу
Наступний патент: Суддійський пристрій
Випадковий патент: Закупорювальний пристрій для пляшки