Акустический сигнализатор

 

1. АКУСТИЧЕСКИЙ СИГНАЛИЗАТОР, содержащий формирователь сигнала, выход которого подключен к входу первого делителя частоты, второй делитель частоты и усилитель мощности, выход которого подключен к громкоговорителю , отличающийся тем, что, с целью повьшения информативности акустического сигнализатора , в него введены тональный генератор , оптический указатель поддиапазонов , два реверсивных счетчика, тактовый генератор, преобразователь код-частота, формирователь длительности импульса и блок управления, выход первого делителя частоты соединен с информационным входом формирователя длительности импульса, выход формирователя сигнала соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом преобразователя код-частота, выходы младших разрядов .первого реверсивного счетчика соединены с первой группой управляющих входов формирователя длительности импульса и первой группой входов блока управления, выходы старших разрядов первого реверсивного счетчика соединены с группой управляющих входов преобразователя код-частота, с первой группой управляющих входов тонального генератора, с группой управляющих входов усилителя мощности , с вторыми группами управляющих входов формирователя длительности импульса и блока управления, выход переноса первого реверсивного счетчика подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом блока управления выходы второго реверсивного счетчика соедине (О ны с группами управляющих входов первого и второго делителей частоты, с второй группой управляющих входов тонального генератора, с входами оптического указателя поддиапазонов и третьей группой управляющих входов блока управления, выход тактового генератора подключен к входу второ го делителя частоты, выход которого «sj подключен к входу преобразователя код-частота, выход формирователя дли- , тельности импульса подключен к входу тонального генератора, выход которого подключен к входу усилителя мощности. 2. Сигнализатор по п.1, отличающийся тем, что в нем блок управления содержит узел задания кода, узел сравнения кодов, два элемента И и два элемента ИЛИ, одни входы узла сравнения кодов образуют первую группу управляницих входов блока управления, другие входы узла сравнения кодов подключены к выходам узла задания кодов, а выход - к од

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) зов 6 08 В 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДКтЕЛЬСтаМ (21) 3584381/18-24 (22) 27.04.83 (46) 07.08.84. Бюл.929 (72) С.А.Бахарев, Н.И.денисов и E.Ï.Èóðàøoâ (53) 654.9(088.8) (56) 1. Патент Великобритании

-1112468, кл. Н 3 Т, 1968.

2. Модульная система приборов управления и защиты ядерных реакторов

Tes1a NR 1000. Блок звуковой сигнализации NR 1142,Èññëåäoâsòåëüñ èé институт ядерного приборостроения

Export Import KOVO (прототип). (54)(57) 1. АКУСТИЧЕСКИЙ СИГНАЛИЗАТОР содержащий формирователь сигнала, выход которого подключен к входу первого делителя частоты, второй делитель частоты и усилитель мощности, выход которого подключен к громкоговорителю, отличающийся тем, что, с целью повышения информативности акустического сигнализатора, в него введены тональный генератор, оптический указатель поддиапазонов, два реверсивных счетчика, тактовый генератор, преобразователь код-частота, формирователь длительности импульса и блок управления, выход первого делителя частоты соединен с информационным входом формирователя длительности импульса, выход формирователя сигнала соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом преобразователя код-частота, выходы младших разрядов .первого реверсивного счетчика соединены с первой группой управляющих входов формирователя длительности импульса и первой группой входов блока управления, выходы старших разрядов первого реверсивного счетчика соединены с группой управляющих входов преобразователя код-частота, с первой группой управляющих входов тонального генератора, с группой управляющих входов усилителя мощности, с вторыми группами управляющих входов формирователя длительности импульса и блока управления, выход переноса первого реверсивного счетчика подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом блока управления„выходы I второго реверсивного счетчика соедине ны с группами управляющих входов первого и второго делителей частоты, с второй группой управляющих входов тонального генератора, с входами оптического указателя поддиапазонов и третьей группой управляющих входов блока управления, .выход тактового генератора подключен к входу втор

° ro делителя частоты, выход которого подключен к входу преобразователя код-частота, выход формирователя длительности импульса подключен к входу тонального генератора, выход которого подключен к входу усилителя мощности.

2. Сигнализатор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что в нем блок управления содержит узел задания ф, кода, узел сравнения кодов, два элемента И и два элемента ИЛИ, одни входы узла сравнения кодов образуют первую группу управляющих входов блока управления, другие входы узла сравнения кодов подключены к выходам узла задания кодов, а выход — к од110 71а1

20 ному входу первого элемента И, входы первого элемента ИЛИ образуют вторую группу управляющих входов блока управления, выход первого элемента

ИЛИ подключен к другому входу первого элемента И, выход которого подключен к одному входу второго элемента

Изобретение относится к ядерному приборостроению и может быть использовано в системах управления и защиты ядерных реакторов для оперативного контроля уровня нейтронного 5 потока во всех режимах работы реактора.

Известно устройство звуковой сигнализации, содержащее громкоговоритель, через который с помощью управляемого кремниевого выпрямителя разряжается конденсатор под воздействием входных импульсов, поступающих с блоков детектирования ионизирующих излучений. При этом инфор- 15 мация представляется в виде щелчков,. ( частота повторения которых пройорциональна входной частоте П J °

Недостатком данного устройства является низкая информативность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является акустический сигнализатор, содержащий формирователь сигнала, выход которого подключен к входам трех делителей частоты, выход каждого из которых соединен с последовательно включенными регулятором громкос- ти и оконечным каскадом, образующи30 ми усилитель мощности, к выходу которого подключен громкоговоритель .

Акустический сигнал предназначен для наблюдения за изменением средней частоты следования импульсов в пределах шести декад (до 10 имп/с), 5 которое представляется изменением звука на трех перекрывающихся диапазонах слышимых частот, т.е. имеет место сжатие входного диапазона частот следования импульсов в область 40 звуковых частот, при этом область низких частот следования импульсов представляется в виде щелчков, коИ, входы второго элемента ИЛИ образуют третью грунпу управляющих входов блока управления, выход второго элемента ИЛИ подключен к другому входу второго элемента И, выход которого образует выход блока управления. торые с ростом частоты переходят в моделируемый, тональный, пропорциональный входной частоте акустический сигнал C2).

Недостатком известного устройства . является низкий уровень информативности, обусловленный малой степенью различения на слух медленного изменения входного сигнала в широком диапазоне входных частот. Оператору, осуществляющему контроль за уровнем нейтронного потока в ядерном реакторе по акустическому сигнализатору, важно чувствовать малейшие изменения и отклонения в работе реактора для своевременного принятия требуемых в той или иной ситуации решений. В известном устройстве только по изменению тональности акустического сигнала трудно оценить медленные изменения входной частоты и практически невозможно по тональному сигналу оценить непосредственное значение входной частоты в широком диапазоне.

Цель изобретения — повышение информативности акустического сигнализатора.

Поставленная цель достигается тем, что в акустический сигнализатор, содержащий формирователь сигнала, выход которого подключен к входу первого делителя частоты, второй делитель частоты и усилитель мощности, выход которого подключен к громкоговорителю, введены тональный генератор, оптический указатель поддиапазонов, два реверсивных счетчика, тактовый генератор, преобразователь код-частота, формирователь длительности импульса и блок управления, выход первого делителя частоты соединен с информа1107141 ционным входом формирователя длительности импульса, выход формирователя сигнала соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом преобразователя код-частота, выходы младших разрядов первого реверсивного счетчика соединены с первой группой управляющих входов формирователя длительности импульса и первой 10 группой входов блока управления, выходы старших разрядов первого реверсивного счетчика соединены с группой управляющих входов преобразователя код-частота, с первой группой управляющих входов тонального генератора, с группой управляющих входов усилителя мощности, с вторыми группами управляющих входов формирователя длитель. ности импульса и блока управления, 20 выход переноса первого реверсивного счетчика подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом блока управления, выходы второго реверсивного счетчика соединены с группами управляющих входов первого и второго делителей частоты, с второй группой управляющих входов тонального генератора, с входами оп- 30 тического указателя поддиапазонов и третьей группой управляющих входов блока управления, выход тактового генератора подключен к входу второго делителя частоты, выход которого под- З5 ключен к входу преобразователя кодчастота, выход формирователя длительности импульса подключен к входу тонального генератора, выход которого подключен к входу усилителя мощнос- 40 ти.

Блок управления содержит узел задания кода, узел сравнения кодов, два элементы И и два элементы ИЛИ, одни входы узла сравнения кодов образуют первую группу управляющих входов блока управления, другие входы узла сравнения кодов подключены к выходам узла задания кодов, а выход — к одному входу первого эле50 мента И, входы первого элемента ИЛИ образуют вторую группу управляющих входов блока управления, выход первого элемента ИЛИ подключен к другому входу первого элемента И, выход которого подключен к одному входу второго элемента И, входы второго элемента ИЛИ образуют третью группу управляющих входов блока управления, выход второго элемЕнта

ИЛИ подключен к другому входу второго элемента И, выход которого образует выход блока управления.

На фиг. 1 приведена функциональная схема акустического сигнализатора; на фиг.2. — зависимость параметров выходного тонального импульса акустического сигнализатора QT средней частоты следования, входных сигна" лов.

Акустический сигнализатор содержит формирователь 1 сигнала, первый делитель 2 частоты и первый реверсивный счетчик 3, преобразователь 4 код-частота, блок 5. управления, формирователь 6 длительности импульса, тональный генератор

7, усилитель 8 мощности, второй ревер. сивный счетчик 9, второй делитель

10 частоты оптический указатель

11 поддиапазона, тактовый генератор

12, громкоговоритель 13. .Блок 5 управления содержит узел 14 сравнения кодов, входы которого являются первой группой входов блока 5, узел

15 задания кода, элемент И 16, элемент ИЛИ 17, входы которого являются второй группой входов блока 5, элемент И 18, элемент ИЛИ 19, другие входы которого являются третьей группой входов блока 5. Выход элемента И 18 является выходом блока 5 управления.

Акустический сигнализатор работает следующим образом.

На вход формирователя 1 сигнала поступают сигналы с источника импульсной информации, которым может быть, например, блок детектирования ионизирующего излучения, выходная средняя частота следования которого пропорциональна уровню нейтронного потока (выходной мощности) в ядерном реакторе. Формирователь 1 сигнала формирует импульсные сигналы по амплитуде до уровней, которые необходимы для нормальной работы логических элементов.

При поступлении инфранизких частот, например, при частотах менее

1 имп/с выходной сигнал с формирователя 1 сигнала поступает на сум" мирующий вход первого реверсивного счетчика 3 и через первьи делитель

2 частоты на вход формирователя 6 длительности импульса. На вычитающий

1107141 вход первого реверсивного счетчика

3 с выхода преобразователя 4 код« частота, управляемого первым реверсивным счетчиком 3, поступают импульсные сигналы, уравновешивающие вход- 5 ную частоту, и с ростом частоты на ,суммирующем входе, как следствие, растет частота на вычитающем входе первого реверсивного счетчика 3.

Выходной код младших разрядов реверсивного счетчика 3 управляет формирователем 6 длительности импульса.

Сформированный по длительности импульсный сигнал является управляющим для работы тонального генератора 7, частота работы которого в этом режиме постоянна, например 400 Гц. Тональный импульс с выхода тонального генератора 7 через усилитель 8 мощности поступает на громкоговори- 20 тель 13. Информация с громкоговорителя 13 представляется в ниде тональных импульсных сигналов, частота повторения которых пропорциональна (фиг.2,a), а длительность обратно 25 пропорциональна входной частоте,,например с 1,5 до 0,05 с (Фиг.2,б) при постоянных значениях частоты тона (фиг.2,в) и интенсивности (фиг.2,г). 30

При увеличении частоты входного

n- и сигнала, например, от 10 до 10 имп/с, где — порядковый номер поддиапазона входных частот, появляются информационные сигналы на выходе

35 старших разрядов первого реверсивного счетчика 3,, которые формируют импульсные сигналы на выходе формирователя

6 длительности импульса, равной дли40 тельности (фиг.2,б) например 0,05 с с пропорциональным дискретным увеличением частоты тонального генератора

7 (фиг.2,в), например, с величиной цискрета 30-40 Гц, и интенсивности

45 звука усилителя 8 мощности (фиг.2,г), например, с величиной дискрета

3-4 дБ. В этом случае информация с громкоговорителя 13 представляется в виде тональных импульсных сигналов, частота повторения которых изме50 няется в диапазоне, например, 110 нмп/с пропорционально изменению входной частоты (фиг.2,а). Частота тона. (фиг.2,в) и интенсивность (фиг.2,г) тонального импульсного сигнала при его равной длительности также увеличиваются пропорционально изменению входной частогы.

При превышении входной частотой значения, например, 10 имп/с на выходе первого реверсивного счетчика

3 появляется импульс переноса, который поступает на суммирующий вход второго реверсивного счетчика 9.

Поступление на суммирующий вход реверсивного счетчика 9 импульса переноса эквивалентно переходу с ,одного частотного поддиапазона на другой, более высокий. Например, достижение входной частотой значения 10 имп/с эквивалентно переходу с первого поддиапазона на второй.

Под воздействием выходного кода второго реверсивного счетчика 9 происходит изменение коэффициента деления дополнительного делителя

2 частоты, на выходе которого частота повторения определяется, например, как @х,4), изменяется коэффициент деления второго делителя 10 частоты, выходная частота которого увеличивается„ например, в 10 раз по отношению к первоначальному зна- . чению, а также дискретно увеличивается тональность импульсов тонального генератора 7. На вход второго делителя 10 частоты постоянно поступают импульсы с тактового генератора

12, работающего в автоколебательном режиме. При этом данный переход воспринимается в виде резкого снижении частоты повторения тональных импульсных сигналов, например, с 10 до 1 имп/с (фиг,2,а) с одновременным повышением тональности (фиг.2,в), снижением интенсивности (фиг.2,r) при равной длительности (фиг.2,б) импульса, Под воздействием выходного кода второго реверсивного счетчика 9 происходит также переключение индуцируемого работающего поддиапазона. на оптическом указателе 11 поддиапазонов.

Дальнейший рост входной частоты вызывает поочередной переход на более высокие коддиапазоны, при этом каждый последующии поддиапазон характеризуется увеличением частоты тонального заполнения импульсов равной длительности в области наибольшей чувствительности человеческого уха - например в общем диапазоне 400-3500 Гц, а внутри каждого поддиапазона в пределах, например, 300-400 Гц относительно

1107141 начального значения тональной частоты данного поддиапазона. При этом равные по длительности тональные импульсные сигналы различаются оператором по частоте тона и интенсив- 5 ности точнее, чем неравные, Таким образом, в этом режиме работы слгнализатора представляемая оператору информация контролируется по совокупности параметров акустического сигнала: изменением частоты повторения, интенсивности, тональности при равной длительности импульса.

При медленном изменении входной информации в точках перехода с одного 15 поддиапаэона на другой из-за статистического характера распределения входных сигналов велика вероятность возврата на предыдущий поддиапазон. Устранение резких частых переходов и возвратов поддиапазона на поддианазон обеспечивает блок 5 управления, работающий следующим образом.

На одну группу входов узла 14 сравнения кодов поступают сигналы младших разрядов первого реверсивного счетчика 3. На другую группу входов узла 14 поступают сигналы с узла 15 задания кода, в котором заранее устанавливается, например, с помощью ЗО переключателей код числа пять. При значениях кода младших разрядов, меньших установленного значения кода в узле 15 узел 14 выдает сигнал, который через элементы И 1б и 18 поступает на вычитающий вход второго реверсивного счетчика 9 при одновременном удовлетворении двух условий: при отсутствии на входах элемента

ИЛИ 17 информационных сигналов на 4О старших разрядах первого реверсивного счетчика 3 (условие прохождения сигнала через элемент И 16) и при наличии на входе элемента ИЛИ 19 хотя бы одного информационного сигнала на выходах второго реверсивного счетчика 9 (условие прохождения сигнала через элемент И 18).

Таким образом, переход на более низкий поддиапазон возможен лишь у при значительном, заранее определенном (установленном) снижении значения входной частоты, например, до уровня . 5 -10 имп/с.

Кодовая комбинация, установленная в блоке 5, по существу определяет глубину гистерезиса возврата на более низкий поддиапазон. Например, при использовании числа пять, что эквивалентно значению входной частоты

5 10 имп/с, глубина гистерезиса составляет 507., так как переход на более высокий поддиапазон происходит при частотах следования входного сигнала 10 имп/с,и, следовательно, Г получаем

Ж1 5.10п-41 поп

Возврат на более низкий частотный поддиапазон сопровождается дискретным снижением тональности импульсов тонального генератора 7 путем изменения коэффициента деления делителей 2 и 10.частоты, а также переключением работающего поддиапазона на указателе 11 поддиапазонов. Данный переход выражается в виде резкого повышения частоты повторения тональных им пульсов (фиг.2,в), например, с 0,5 до 5 имп/с с одновременным снижением частоты тока (фиг.2,в) и увеличением интенсивности (фиг.2, г) при равной длительности (фиг.2;б) импульса., Предлагаемый акустический сигнализатор позволяет приблизить решение проблемы рационального распределения поступающей информации между зрительным и слуховым анализаторами оператора, осуществляющего контроль уровня нейтронного потока (мощности) в различных режимах работы ядерного реактора, частично возложив функции контроля на слуховые органы оператора. При этом оператор по совокупности параметров представляемых тональных импульсных сигналов получает возможность качественно различать информационные сигналы и оценивать их количественную характеристику в широком диапазоне входных частот.

Предлагаемый акустический сигнализатор обеспечивает качественное различие на слух тональных импульсных сигналов в широком диапазоне входных частот во всех режимах работы ядерного реактора.

1107141

1107 1 41 о

z г

16

Рг уФ

pie

2 P

Фиг.2

MHHGH Заказ 5762/35 Тираж 569 Подпйсвое

4ияивз HGH "Натват ®, г.Уагород, ул.Проектная, 4