Регистрирующее устройство для гидроакустического зонда

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>ю G 01 S 15/96

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ

I»

Ф

\ Ф

1 (21) 4904777/22

-(2) 22.01.91 (6) 15.03.93. Бюл. М 10 (1) Новосибирский электротехнический инфитут связи им, Н.Д.Псурцева и Научно-исследовательский институт "Бриз" (72) Г.И.Криволапов, Г.А.Чернецкий, Л.А.Чин1енков и Н,В.Шубный (6) Кудрявцев В.И. Телеметрическая аппаратура контроля параметров орудий проышленного рыболовства пищевая и омышленность, 1972.

Иванов Г.А, Современные гидроакустические и поисковые приборы на промысловых судах Калининград, 1986, стр. 121, (54) РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Я ГИДРОАКУСТИЧЕСКОГО ЗОНДА (Изобретение относится к области гидроэнергетики, а именно технике лова продук5U 1802353 А1

Р тов моря, и может быть использовано для измерения расстояний от судна до акустического тралового зонда рыбопоисковой аппаратуры, имеющего гидроакустический телеметрический канал связи с судном. Измерение расстояния производится по времени прохождения сигнала в водной среде.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей рыбопоисковой аппаратуры эа счет иэмеренйя расстояния от судна до гидроакустического тралового зонда. В регистрационное устройство тралового зонда, содержащее последовательно соединенные гидроакустические антенну 1, усилитель 2, детектор 3, блок синхронизации 4 и самописец 5, введены преобразователи временных интервалов в цифровой код

6 перекодирующее устройство 7, управляемый генератор 8 делитель частоты 9 и индикаторное устройство 10. 2 ил.

1802353

Изобретение относится к гидроакустике, а именно технике лова продуктов моря, и может быть использовано для измерения расстояния от судна до акустического тралового зонда рыбопоисковой аппаратуры, имеющего гидроакустический телеметрический канал связи с судном, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей рыбопоисковой аппаратуры — измерение расстояния от промыслового судна до гидроакустического зонда.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого индикаторного устройства; на фиг, 2 приведен пример выполнения схемы преобразователя временных интервалов в цифровой код.

Гидроакустическая антенна 1, усилитель 2. детектор 3 и блок синхронизации 4 регистрирующего устройства соединены последовательно; Первый вход преобразователя 6 соединен с первым выходом блока синхронизации 4 (выходом тактовых импульсов), второй вход преобразователя 6 соединен со вторым выходом блока синхронизации 4 (выходом импульсов температуры), выход преобразователя 6 соединен со входом перекодирующего устройства 7, выход которого соединен со входом управляемого генератора 8. Выход генератора соединен с первым входом делителя частоты 9, второй вход делителя частоты соединен через кнопку с первым выходом блока синхронизации 4, первый вход индикаторного устройства 10 соединен с первым выходом блока синхронизации 4, а выход делителя частоты 9 соединен со вторым входом индикаторного устройства 10. Первый и второй выходы блока синхронизации 4 соединены также с первым и вторым входами самописца 5, Как и в прототипе, принятые гидроакустической антенной 1 сигналы зонда усиливаются усилителем 2, детектируются детектором 3 и поступают на блок синхронизации 4. Блок синхронизации выделяет тактовые импульсы Т, импульсы температуры Т и прочие сигналы, поступающие вместе с импульсами Т и Т, на самописец 5 (остальные сигналы, кроме Т и То, — на фиг.

1 не показаны), В устройстве имеется так)ке управляемый генератор 8, дающий колебания на делитель частоты 9. На выходе делителя частоты получаются импульсы с периодом следования 1733,3 мс — таким же периодом, как и период следования импульсов Т, поступающих от гидроакустического зонда и выделяемых блоком синхронизации 4. Импульсы Т с выхода блока синхронизации и

Для правильной работы предложенного устройства требуется точное совпадение частот генераторов гидроакустического зонда и управляемого генератора 8 регистрирующего устройства.

Управляемый генератор 8 располагает45 ся на судне и имеет очень высокую стабильность частоты, так как кварцевый резонатор генератора должен быть термостатирован.

Однако кварцевый резонатор гидроакустического зонда не термостатируют, так как

50 термостат с подогревателями и схемой управления подогревом усложнит гидроакустический зонд, увеличит его габариты и вес, увеличит энергопотребление зонда, который питается от электрохимических ис55 точников тока. Однако при изменении температуры кварцевого резонатора происходит нежелательное изменение частоты. вследствие чего между колебаниями генераторов, расположенных в гидроакустическом зонде и на судне, возникает постепенно выходные импульсы делителя частоты 9 поступают соответственно на входы 1 и 2 индикаторного устройства 10. Так как импульсы 7 генерйруются гидроакустиче5 ским зондом, а импульсы на выходе делителя частоты 9 получаются с помощью генератора 8, расположенного на судне, то интервал времени между моментами прихода импульсов на входы 1 и 2 индикаторного

"0 устройства пропорционален времени прохождения сигнала по гидроакустическому каналу связи от зонда до приемной гидроакустической антенны 1 регистрирующего .устройства.

В схеме предусмотрена кнопка К, необходимая для начальной установки фазы вы-. ходных импульсов делителя частоты 9.

Сразу же после спуска трала с гидроакустическим зондом в воду нажимают кнопку К, в

20 результате чего под действием импульса Т, проходящего через эту кнопку на 2-й вход делителя частоты 9, этот делитель устанавливается в исходное (нулевое) состояние и временное положение выходных импульсов

25 делителя частоты будет совпадать с положением импульсов Т. поступающих от гидроакустического зонда. По мере удаления трала с зондом от судна будет увеличиваться временное расстояние между импульса30 ми Т и импульсами делителя частоты, а индикаторное устройство 10 будет показывать расстояние до гидроакустического зонда.

Рассмотрим теперь назначение преоб35 разователя временных интервалов в цифровой код 6 и перекодирующего устройства 7.

1802353 в©зрастающэя разность фаэ, приводящая к ошибкам в определении расстояния.

В предложенном устройстве, используя тактовые импульсы и импульсы температур, принимаемые регистрирующим устройс1еом; осуществляется коррекция частоты колебаний, даваемых управляемым генератором 8. Для этой цели в предложенной схеме частота генератора 8 регулируется дистанционно путем подачи на его вход коде установки частоты. Код установки частоты создается схемой, содержащей преобразователь 6 и перекодирующее устройство 7.

На входы 1 и 2 преобразователя 6 поступают импульсы Т и Т . Преобразователь 6 вь дает цифровой кодтемпературы, пропорциональный расстоянию между импульсами

Ти То, т.е, пропорциональный температуре в месте расположения гидроакустического зонда, Зная зависимость частоты кварцевого резонатора от его температуры, код температуры в перекодирующем устройстве 7 преобразуется в код частоты, подаваемый на управляемый генератор 8. Кодом частоты вносится поправка в частоту колебаний, даваемых управляемым генератором 8. Таким образом, в предложенном устройстве постоянно регулируется частота колебаний управляемого генератора регистрирующего устройства при всяком изменении температуры в гидроакустическом зонде и связанн м с этим изменением частоты генератора гидроакустического зонда, а ошибка, вызванная влиянием температуры и ухода част оты на точность измерения расстояния, сводится к минимуму.

Делитель частоты 9 нужен для понижен 1я частоты колебаний, даваемых генератоpdM 8, до необходимой частоты, равной частоте тактовых импульсов гид роакустическ эго зонда (период 1733,3 мс). Кроме того, по сигналу, подаваемому на вход 2 делителя частоты, можно установить первоначальную фазу выходных импульсов делителя частрты в момент спуска гидроакустического зоНда в воду.

Пример, Преобразователь временных интервалов в цифровой код 6 содержит триггер 11, генератор импульсов 12. схему

И 13, двоичный счетчик 14 и параллельный реГистр 15.

Триггер 11 преобразует короткие импульсы, поступающие поочередно на входы

1 и 2, е широкий импульс. длительность которого равна интервалу времени между моментом поступления тактового импульса Т и Импульса температуры Т . Таким образом, длительность выходного импульса триггера

30 К573РФ2. В,это ПЗУ заранее записывается в цифровом виде зависимость частоты генеда. В качестве управляемого генератора 8

40 можно использовать стандартный генера45

55

25 оказывается пропорциональной температуре кварца гидроакустического зонда. Выходное напряжение триггера поступает на вход 1 схемы И 13, на вход 2 этой схемы подаются импульсы от встроенного генератора импульсов 12, Количество импульсов на выходе схемы И пропорционально длительности выходных импульсов триггера 11, т.е. в конечном итоге, пропорционально температуре кварца. Двоичный счетчик 14 пересчитывает выходные импульсы схемы И в двоичный код. Тактовый импульс, поступающий на вход 1 триггера, поступает также на вторые входы двоичного счетчика 14 и регистра 15. Каждым тактовым импульсом происходит запись выходного кода счетчика

14 в регистр 15 и установка счетчика 14 в исходное состояние "0". На выходе регистра существует двоичный код, численное значение которого соответствует температуре кварца тралового зонда.

В качестве триггера схемы И двоичного счетчика, регистра и делителя частоты могут использоваться стандартные микросхемы серии 5 К561, Схема генератора общеизвестна. В качестве перекодирующего устройства может быть использовано постоянное запоминающее устройство 7 — любое программируемое ПЗУ, например, микросхема ратора гидроакустического зонда от температуры кварца.

Индикаторное устройство 10 представляет собой такую же схему, как и преобразователь 6 (фиг. 2), однако, на выходе схемы ставится цифровой индикатор, показывающий расстояние до гидроакустического зонтор типа ГЗ-110.

Формула изобретения

Регистрирующее устройство для гидроакустического зонда, содержащее последовательно соединенные гидроакустическую антенну. усилитель, детектор, блок синхронизации и самописец, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью расширения функциональных возможностей рыбопоискоеой аппаратуры за счет измерения расстояния от судна до гидроакустического зонда, в регистрирующее устройство введены преобразователь временных интервалов в цифровой код, перекодирующее устройство, управляемый генератор, делитель частоты и индикаторное устройство, причем первый вход преобраэоеателя соединен с первым выходом блока синхронизации (выходом тактовых импульсов). второй вход преобразователя соединен с вторым выходом блока синхронизации

1802353

Составитель А,Зарубин

Техред М.Моргентал Корректор М.Керецман

Редактор

Заказ 848 Тираж Подписное

ВЙИИПИ 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 (выходом импульсов температуры), выход преобразователя соединен с входом перекодирующего устройства, выход которого соединен с входом управляемого генератора, выход последнего соединен с первым входом делителя частоты, второй вход делителя частоты соединен через кнопку с первым выходом блока синхронизации. первый вход индикаторного устройства соединен с первым выходом блока синхронизации, а

5 выход делителя частоты соединен с вторым входом индикаторного устройства.