Микробарограф

 

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и позволяет расширить диапазон и повысить точность измерения. Луч света от осветителя б через зеркало 7 проецируется на фоточувствительную секцию камеры 8, срабатывает и устанавливает триггер 14 в положение 1. 12, я в И При этом тактовые импульсы Ст с камеры 8 проходят через элемент 2И 17 и поступают на счетчик 18. При приходе импульса Сстр конца строки на триггер 14 оканчивается счет импульсов Ст и их количество пропорционально положению световой полосы. Это число суммируется и поступает на индикатор 28 для регистрации. При изменении давления пустотелый шар 4 будет менять свое положение, изменяя этим положение световой полосы на экране камеры 8. Эти отклонения будут регистрироваться на им дикаторе 28. Если световой луч достигнет края экрана камеоы 8, то в соответствии с кодом на выходе счетчика 18 сработают коммутаторы 19 или 21 и посредством триггеров 15, 16, реле 22, 23 и двигателя 12 луч будет перемещен в начальное положение. 1 ил. (Л С 18 22 о ю J чэ 00 4J M+itPi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 1 7/12, 11/00

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4621756/10 (22) 19,12.88 (46) 30.01,91. Бюл. М 4 (71) Институт Физики Земли им, О.Ю,Шмидта (72) Д. Г. Гриднев, И. П, Кагановский, В.Б.Князьков, И. И, Науменко-Бондаренко, О,И.Науменко-Бондаренко и А.Г.Фунтиков (53) 531.787 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 569885, кл. G 01 1 7/12, 1976. (54) МИКРОБАРОГРАФ (57) Изобретение относится к геофизическому приборостроению и позволяет расширить диапазон и повыси1ь точность измерения. Луч света от осветителя 6 через зеркало 7 проецируется на фоточувствительную секцию камеры 8, срабатывает и устанавливает триггер 14 в положение "1".

„„5U „„1624287 А1

При этом тактовые импульсы С> с камеры 8 проходят через эле ен 2И 17 и поступают на счетчик 18. При приходе импульса Сутр конца строки на триггер 14 оканчивается счет импугьсов Ст и их количество пропорционагьно положению световой полосы, Это число суммируется и поступает на индикатор 28 для регистрации. При изменении давления пустотелый шар 4 будет ме чть свое положение, изменяя этим положение световой полосы на экране камеры 8. Эти отклонения будут регистрироватьсч на ин дикаторе 28, Если световой луч достигнет края экрана камеоы 8, То в соответствии с кодом на выходе счетчика 18 сработают коммутаторы 19 или 21 и посредством триггеров

15, 16, реле 22, 23 и двигателя 12 луч будет перемещен в начальное положение, 1 ил, 1624287

Изобретение относится к геофизическому приборостроению и предназначено для регистрации изменений атмосферного давления.

Цель изобретения — расширение измерительного диапазона и повышение точности измерения, На чертеже изображена блок-схема микробарографа.

Микробарограф состоит из монтажной рамки 1, горизонтальных упругих нитей 2, уравновешенного коромысла 3, пустотелого герметичного шара 4, груза-противовеса 5, осветителя 6, зеркала 7, приемной телевизионной камеры 8 с датчиком иэображения на приборе с зарядовой связью, пружины 9, микрометрического устройства 10, редуктора 11, реверсивного двигателя 12, аналогового компаратора 13, трех RS-триггеров

14-16, логического элемента 2И 17, цифрового счетчика 18, трех цифровых компараторов на "Больше" 19, "Равно" 20 и "Меньше"

21, двух реле 22 и 23, четырехкаскадной цифровой линии 24 задержки, многоразрядного цифрового регистра 25 памяти, блока

26 цифрового алгебраического вычитания, блока 27 цифрового алгебраического сумматора, устройства 28 цифровой индикации и регистрации.

Барометрический датчик, выполненный в виде уравновешенного коромысла 3, на одном конце которого жестко закреплен герметичныи пустотелый шар 4, а на другом — груз-противовес 5, с помощью горизонтальныx упругих нитей 2 крепится к

MoHT3>KIIoé рамке 1, которая, в свою очередь, жестко соединена с корпусом прибора.

В корпус прибора вмонтирован осветитель 6 с оптическим узлом, луч света QT которого попадает на зеркало 7, укрепленное на коромысле, а затем в виде узкой световой полосы шириной до 0,3 мм фокусируется на датчик видеосигнала приемной телевизионой камеры 8. Изменение угла поворота коромысла 3 осуществляется посредством измерительной пружины 9, один конец которой жестко соединен с коромыслом 3, а другой — c; микрометрическим усгройством

10, которое. в св ю очередь, посредством редуктора 11 связа о с валом реверсивного двигателя 12.

Выходной видеосигнал U телекамеры 8 подается на один иэ входов аналогового компаратора 13. На второй вход последнего подается заданный потенциал U<. Выход компаратора 13 соединен с S-входом RSтриггера 14. R-вход этого триггера соединен с выходом строчных синхросигналов Сстр оидеокамер л 8. Выход RS-триггера 14 соединен «,", « 1 из põoäoâ заемеHTB 2И 17.

Второй вход элемента 17 соединен с выходом тактовых синхросигналов Ст видеокамеры 8. Выход элемента 2И 17 соединен с

С-входом многоразрядного цифрового счетчика 18, R-вход этого счетчика соединен с выходом четвертого каскада четырехкаскадной линии 24 задержки. Выход счетчика 18 соединен с входами А компараторов 19-21 и блока 26 алгебраического вычитания, а также с входом Д цифрового регистра 25 памяти, Выход регистра 25 памяти соединен с

В-входом блока 26 алгебраического вычитания, выход которого соединен с Д-входом цифрового сумматора 27. Выход сумматора

27 подсоединен к устройству 28 цифровой индикации и регистрации. Вход V сумматора 27 соединен с выходом первого каскада линии 24 задержки. Вход V схемы 26 вычитания подсоединен к выходу второго каскада линии 24 задержки, а вход V регистра 25 памяти — к выходу третьего каскада линии

24 задержки. На входы В компараторов 1921 подаются коды максимального, нулевого и минимального значений контролируемого параметра. Выход компаратора "Больше"

19 соединен с S-входом триггера 15, выход которого подключен к обмотке реле 22, Контакты этого реле подсоединены к цепям электропитания реверсивного двигателя 12.

Выход компаратора "Меньше" 21 соединен с S-входом триггера 16, выход которого подключен к обмотке реле 23. Контакты этого реле подсоединены к цепям электропитания реверсивного двигателя 12. Эти контакты включают вращение двигателя 12 в противоположную сторону относительно включения контактов реле 22. В микробарографе используется приемная телевизионная камера с датчиком изображения на линейном приборе с зарядовой связью (П 3 С).

Микробарограф работает следующим образом, На пункте наблюдения к прибору подключается электропитание. Луч света от осветителя 6, отражаясь от зеркала 7, в виде узкой световой полосы проецируется на фоточувствительную секцию видеодатчика телекамеры. С помощью микрометрического винта 10 вручную (или двигателем 12) перемещают коромысло 3 таким образом, чтобы установить световую полосу примерно на середину фоточувствительной линейки

ПЗС. С помощью специальной схемы (не показана) электронные элементы (счетчик

18, регистр 25 памяти, схема 26 вычитанич и сумматор 27) устанавливаются в исходное («yr:евое) состояние, 1624287

В момент поступления на компаратор

13 части видеосигнала от световой полосы происходят его срабатывание и уста овка трипера 14 в положение "1". При этом тактовые импульсы Ст проходят через элемент

17 на вход счетчика 18, Эти импульсы поступают на вход 18 до появления импульса конца строки С тр на входе R триггера 14, Таким образом, количество импульсов

С1 между импульсами С 1; пропорционально положени о световой полосы на линейке

ПЗС. Это число (код1 с выхода счетч.«а 18 пос1упает на вх ад Д регистра 25 памяти и вход А схемы 26 алгебраического вычитания. Разность чисел А и В схемы 26 вычитания поступает на накапливающий сумма гоь

27, "àïèñü информации в регистр 25 (вход

V), производство вычитания в схеме 26(вход

V), прибавление к содержимому сумматора

27 следующего числа с вь хода схемы 26 вычитания (вход V) осуществляются последовательностью сдвинутых по времени строчных синхроимпульсов с выходом ч:.тырехкаскадной схемы 24 задержки.

Импульс после первого каскада 24 прибавляет очередное число с выхода 26 к содержимому сумматора 27. Следующий . по времени импульс с второго каскада 24 осуществляет срабатывание схемы 26, т.е. апгебраическое вычитание чисел на входе А (с выхода счетчика 18) и входе В (с выхода регистра 25 памяти). Импульс с третьего каскада 24 записывает в регистр 25 памяти текущее число с выхода сче-чика 18, Импульс с последнего (четвертого) каскада 24 осуществляет сброс на "0" счетчика 18 для осуществления следующего цикла измес ения.

Таким образом, текущее значение параметра Р|с выхода счетчика 18 и предыдущее значение параметра Рь1 с выхода регистра

25 памяти поступают на входы схемы 26 вычитания, образуя на выходе алгебраи«ескую разность Pi — Р, 1, которая затем поступает на сумматор 27. На выходе сумматора образуется сумма (Р = (Р— Рь1)), т.е. текущее значение приращения давления относительно начального Ро. Система, состоящая из компараторов 19-21, триггеров 15 и

16, реле 22 и 23 и реверсивного двигателя

12, служит для периодического быстрого возврата световой полосы в исходное состояние при достижении предельных положений (максимального либо минимального).

Когда число на выходе счетчика достигает значения Д срабатывают компара тор "Больше" 19, триггер 15 и реле 22.

Двигатель 12 начинает вращаться в сторону уменьше; ия параметра. При ocTI же:;ии значения Д, срабатыэает омпаратор Р:-вно" и через R-вход сбоасывает на "0" 1ри гер

15, выключая реле 22 vl останае1ивая двига5 тель. Аналогично работа т устройстгэ при достижении на счетчике минималь. ого числа Д . Происходит срабатыеан1 е ко ;паратора "Меныые" 21, григгера t6 и рель 2,".;.

Двигатель 12 начинает вращаться е стосо. у

10 увеличения параметра. Как только параметр достигает значения Д,, трип ер 16 и репе 23 выключаются, двигатель останавливается.

Во время работы двигателя 12 происходит автомэ1и еское прекращение рлбо ы .5 регис ра 25 памяти и схемы 26 вы«игания

,б,;.,к-схемы цеiiи 25 и 26 выклю .ения во

",:à;емя работы триггеров 15 16 не показаны,, С выхода сумма гора 27 величина выходного параметр- поступает на устройство

20 цифрс.ой ндикации и регистоации. Эта величина определяется как сумма текущего эначeíè давления и на ального давления

I ,, т.е Pi -= Ро + . Л Pi. Г о с г

Формула изобретения

Микробаро раф, содер.кащий корпус, монтажную рамку, в кс торой на упругих нитях подвешено коромысло с зеркалом и с пустотелым шаром на одном конце и прс тивовесом на другом, измерительную пружину, одним концом связанную с коромыслом, а другим — с микровинтом, а также осветительи регистратор с тл ича ющийся тем, что, с целью расширения диапазона измерения давления и повь,шения точности, в него дополнительно введены приемная телевизионная камера с линейным датчиком изображения на приборе с зарядовой связью, аналоговый компаратор, три

RS-триггера, схема 2И, счетчик. линия задержки, три цифровых компаратора, два реле, регистр, схема вычитания, сумматор и реверсивный двигатель с редуктором и микровинт, при этом первый выход телекамеры, воспринимa îùåé световой луч осветителя, отраженный от зеркала, соединен с первым входом аналогового компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения. выход аналогоеогс компаратора подключен к S-входу первого

RS-триггера, выход первого RS-триггера .:— единен с первым входом схемы 2И, второй вход которой подключен к второму выходу телевизионной камеры. а выход схемы 2И подключен к счетному С-входу счетчика, выход KQTopol0 подключен ь первым входам цифровых компараторов и А-входу схе - ь вь читания, а также к устанс„о «.яму Д-в од

1624287

Составитель В. Ульянов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Л. Бескид

Редактор И, Касарда

Заказ 182 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбйнат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 регистра, выход которого подсоединен к второму В-входу схемы вычитания, выход которой подключен к Д-входу сумматора, соединенного по выходу с устройством регистрации, при этом вторые В-входы цифровых компараторов соединены с задатчиками максимального, минимального и нулевого значений контролируемого параметра, а выходы первого и третьего компараторов подключены к S-входам соответственно второго и третьего RS-триггеров, причем выход второго компаратора подключен к R-входам Rs-триггеров, а их выходы соединены с управляющими обмотками первого и второго реле, контакты которых включены в цепь питающего напряжения реверсивного двигателя, кине5 матически связанного через редуктор с микровинтом, при этом третий выход телекамеры подключен к R-входу первого

RS-триггера и входу линии задержки, первый выход которой соединен с Ч-входом

10 сумматора, второй выход соединен с Ч-входом схемы вычитания, третий выход соединен с Ч-входом регистра, а четвертый — с

R-входом счетчика.