Геомагнитный измеритель путевой скорости

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения путевой скорости и пройденного пути для наземных транспортных средств. Цель изобретения - повышение точности измерений путевой скорости наземного транспортного средства. С включением измерителя по цепи выход источника 5 тока - первый электромагнит 3 - измеритель 6 тока - второй электромагнит 4 - вход источника 5 тока протекает постоянный ток. При этом в электромагнитах 3 и 4 возникают магнитные поля с напряженностями Нем и Но2. которые в свою очередь обусловливают появление на рядом расположенных магнитометрах напряженностей Нем и Но2 Кроме того, на магнитометрах появляются дополнительные составляющие полей HI и Н2, обусловленные намагниченностью подстилающего грунта от электромагнитов 3 и 4. Магнитометры также фиксируют аномальное и основное магнитное поле Земли. Суммарные выходные сигналы магнитометров преобразуются в АЦП 7 и 8 и далее обрабатываются с помощью вычитателей 9 и 10. масштабных умножителей 12 и 13, блока 11 определения временной задержки и вычислителя 14. Наличие в информационных сигналах высокочастотных компонент Hi2, обусловленных намагниченностью грунта, ведет к повышению точности измерения, особенно в тех случаях , когда используемые низкочастотные составляющие меняются на поверхности Земли медленно 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 G 01 Р 3/80

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4700122/10 (22) 05.06.89 (46) 23.10.91. Бюл. М 39 (72) Б.А, Бачурин (53) 531.767 (088.8) (56) Патент США

М 4509131, кл. G 01 Р 3/42, 1985. (54) ГЕОМАГНИТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ПУ-.

ТЕВОЙ СКОРОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения путевой скорости и пройденного пути для наземныхтранспортных средств. Цель изобретения — повышение точности измерений путевой скорости наземного транспортного средства, С включением измерителя по цепи выход источника 5 тока — первый электромагнит 3— измеритель 6 тока — второй электромагнит 4 — вход источника 5 тока протекает.постоянный ток. При этом в электромагнитах 3 и 4 возникают магнитные поля с напряженно. Ж „, 1686384 А1 стями Но1 и Но2, которые в свою очередь обусловливают появление на рядом расположенных магнитометрах напряженностей

Но1 и Ног. Кроме того, на магнитометрах появляются дополнительные составляющие полей Н и Hz, обусловленные намагниченностью подстилающего грунта от электромагнитов 3 и 4. Магнитометры также фиксируют аномальное и основное магнитное поле Земли. Суммарные выходные сигналы магнитометров преобразуются в АЦП

7 и 8 и далее обрабатываются с помощью вычитателей 9 и 10, масштабных умножителей 12 и 13, блока 11 определения временной задержки и вычислителя 14. Наличие в информационных сигналах высокочастотных компонент Н12, обусловленных намагниченностью грунта, ведет к повышению точности измерения, особенно в тех случаях, когда используемые низкочастотные составляющие меняются на поверхности

Земли медленно, 1 ил.

1686384

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах измерения путевой скорости и пройденного пути для наземных транспортных средств.

Цель изобретения — повышение точности измерения путевой скорости наземного транспортного средства.

На чертеже представлена структурная схема геомэгнитного измерителя путевой скорости.

Геомагнитный измеритель путевой скорости содержит первый 1 и второй 2 магиитометры, расположенные на известной мерной базе по направлению движения, э оси чувствительности MàãíèòîìåòðîB параллельны друг другу в вертикально-продольной плоскости и направлены в сторону подстилающего грунта, первый 3 и второй 4 электромагниты, источник 5 тока. измеритель 6 тока, первый 7 и второй 8 аналогоцифровые и реобразовател,1 (А ЦП), соединенные через первый 9 и второй l0 вычитатели с первым и вторым входами блока 11 определения временной задержки, первый 12 и второй 13 масштабный умножитель. вычислитель 14 се един ен с входом индикатора скорости 15, три выхода блока 16 синхронизации и контроля подключены соответственно к BTopQMó входу вычислителя

14, к вторым входам первого 7 и второго 8

АЦП, измерителя 6 тока и к третьему входу блока 11. Первый 3 и второй 4 электромагниты запитываются током, который протекает в цепи выход источника 5 тока — первый электромагнит 3 — измеритель 6 тока -- второй электромагнит 4 -- вход источника 5 тока, причем замкнутые силовые линии магнитных полей электромагнитов проходятчерез подстилающий грунт и вдоль осей чувствительности соответствующих магиитометров, Выходы первого 1 и второго 2 магнитометров соответственно соединены с входами первого 7 и второго 8 АЦП, вторые входы первого 9 и второго 10 вычитателя соответственно через первый 12 и второй 13 масштабные умножители связаны с выходом измерителя 6 тока. Выход блока 11 соединен с входом вычисггителя 14.

Измеритель работает следующим образом.

С включением измерителя по цепи выход источника 5 тока — первый электромагнит 3 — измеритель 6 тока — второй электромагнит 4 — вход источника 5 тока протекает постоянный ток. При этом в электромагнитах 3 и 4 возникают магнитные поля с напряженностями На1 и Hog, которые в свою очередь обусловливают появление на рядом расположенных магчитометрах на5

55 пряженностей Но1 и Но2. Кроме того, поскольку силовые линии полей электромагнитов 3 и 4 проходят через подстилающий грунт и вдоль осей чувствительности магнитометров 1 и 2, воздействие Но1 и Hpz на грунт приводит к его намагниченности!1 и

12 и появлению на магнитометрах дополнительных составляющих полей с напряженностью Л Н1 и Л Hz, обусловленных этими намагниченностями. Магнитометры 1 и 2 также фиксируют и величины основного и аномального поля Земли в точке их расположения Н31 и Н32. Полученные таким образом суммарные магнитные поля Н1 иНг регистрируются первым 1 и вторым 2 магнитометрами. Суммарные выходные сигналы магиитометров Н1 и Н2 преобразуются в соответствующих АЦП 7 и 8 в цифровую форму (период преобразования задается блоком 16 контроля и синхронизации) и поступают на первый вход соответствующих вычитателей 9 и 10. На второй вход вычитаемого вычитателей 9 и 10 поступают сигналы Н01,02, которые формируются из выходного сигнала I измерителя 6 тока в соответствующих масштабных умножителях 12 и 13 путем умножения на известные величины kl ffl 1 и k2 ffl g.

С выходов вычитателей 9 и 10 информационные сигналы Н1,р, независящие от возможных нестабильностей тока i, поступают на вход блока 11 определения временной задержки.

При движении транспортного средства неоднородности намагниченного грунта, а также основное и аномальное магнитные поля Земли в данной точке дороги фиксируются сначала первым магнитометром 1, а через время задержки т — вторым магиитометром 2. Если выбраны одинаковые электромагниты 3 и 4 и магиитометры 1 и 2, то на первом и втором входах блока i имеет место следующее соотношение сигналов: йг fr)=é, fr — r) =Hi(t —

v /.

В блоке 11 определения временной задержки обычным корреляционным путем по сигналам Hl(t), Йр т) находится величина временной задержки т, которая в вычислителе 14 делит известное значение d. В результате деления на выходе вычислителя 14 формируется сигнал путевой скорости, который фиксируется на индикаторе 15 скорости, При этом блок 16 обеспечивает синхронную работу элементов устройства.

Формула изобретения

Геомагиитный измеритель путевой скорости, содержащий первый и второй магни1686384

Составитель А.Детков

Техред М.Моргентал Корректор M.Øàðîøè

Редактор Е.Папп

Заказ 2809 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тометры, расположенные на известной мерной базе по направлению движения, а оси чувствительности магнитометров параллельны одна другой в вертикально продольной плоскости, первый и второй аналого-цифровые преобразователи, блок определения временной задержки, блок контроля и синхронизации, вычислитель и индикатор скорости, при этом выходы первого и второго магнитометров подключены соответственно к первым входам первого и второго аналого-цифрового преобразователей, выход блока определения временной задержки подключен к первому входу вычислителя, выход которого подключен к входу индикатора скорости, первый выход блока контроля и синхронизации соединен с вторым входом вычислителя, второй выход соединен с первым входом блока определения временной задержки, третий выход соединен с вторым входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены источник тока. первый электромагнит, измеритель тока, второй электромагнит, выход которого соедине с входом источника тока, а также первый и второй масштабные умножители, первый и второй вычитатели, причем источник тока соединен с входом

5 первого электромагнита, выход первого электромагнита подключен к первому входу измерителя тока, выход которого подключен к входу второго электромагнита, второй вход измерителя тока подключен к третьему

10 выходу блока контроля и синхронизации, выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с вторыми входами первого и второго вычитателей, выходы которых сое15 динены соответственно с вторым и третьим входами блока определения временной задержки, выход измерителя тока соединен с входами первого и второго масштабных умножителей, выход первого масштабного ум20 ножителя соединен с первым входом первого вычитателя, а выход второго масштабного умножителя с первым входом ВТорого вычитателя.