SU1755157A1 - System for determining water saltiness distribution - Google Patents
System for determining water saltiness distribution Download PDFInfo
- Publication number
- SU1755157A1 SU1755157A1 SU904803498A SU4803498A SU1755157A1 SU 1755157 A1 SU1755157 A1 SU 1755157A1 SU 904803498 A SU904803498 A SU 904803498A SU 4803498 A SU4803498 A SU 4803498A SU 1755157 A1 SU1755157 A1 SU 1755157A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- salinity
- output
- inputs
- adder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
Abstract
Использование: океанографические исследовани . Сущность изобретени : устройство содержит погружаемое устройство с датчиками давлени , электропроводности и двум датчиками температуры, а также бортовое устройство, содержащее средства запоминани информации, определени разности показаний датчиков температуры вычислени текущего значени солености. 1 з.п ф-лы., 5 илUse: oceanographic research. SUMMARY OF THE INVENTION: The device comprises a submersible device with pressure sensors, electrical conductivity and two temperature sensors, as well as an onboard device containing means for storing information and determining the difference in readings of temperature sensors for calculating the current salinity value. 1 z p f-ly., 5 silt
Description
Изобретение относитс к измерительной технике, а более конкретно к устройствам исследовани гидрофизических полей, турбулентных процессов и других свойств водной среды.The invention relates to a measurement technique, and more specifically to devices for studying hydrophysical fields, turbulent processes and other properties of the aquatic environment.
Одним из важнейших путей совершенствовани исследований в океане вл етс переход от пассивного сбора информации к постановке целенаправленного эксперимента в темпе временной изменчивости исследуемых процессов.One of the most important ways to improve research in the ocean is to move from passive information gathering to setting up a focused experiment at the rate of time variability of the studied processes.
Известно устройство дп автоматического контрол концентрации электролитов, содержащее измеритель электропроводности , к выходу которого подключены последовательно соединенные множительное устройство, интегратор и чейка пам ти, причем интегратор и чейка пам ти соединены с первым выходом блока управлени , второй выход которого подключен к нагревателю , измеритель температуры, выход которого подключен ко входу блока управлени и через дифференциатор к множительному устройству Это устройство измер ет интегральное значение произведени электропроводности на скорость изменени температуры электролита, поA device dp automatically controls the concentration of electrolytes containing a conductivity meter, the output of which is connected to a serially connected multiplying device, an integrator and a memory cell, the integrator and the memory cell connected to the first output of the control unit, the second output of which is connected to a heater, a temperature meter, the output of which is connected to the input of the control unit and through the differentiator to the multiplying device. This device measures the integral value of the output maintaining the conductivity on the rate of change of the electrolyte temperature,
величине которого и суд т о концентрации раствораthe magnitude of which is judged on the concentration of the solution
Недостатками устройства вл ютс сложность и трудоемкость процесса определени концентрации из-за вз ти пробы раствора объемом, соответствующим объему измерительной чейки и об зательного нагрева в достаточно большом интервале температур, что существенно снижает оперативность процесса измерени и не позвол ет использовать устройство дл непрерывного контрол концентрации в произвольном объеме жидкости.The drawbacks of the device are the complexity and laboriousness of the process of determining the concentration due to sampling the solution with a volume corresponding to the volume of the measuring cell and necessary heating in a sufficiently large temperature range, which significantly reduces the efficiency of the measurement process and does not allow the device to be used to continuously monitor the concentration in arbitrary volume of fluid.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому устройству вл етс гидрофизическим зондирующий комплекс Исток-3, предназначенный дл получени профилей распределени температуры и удепьной электропроводности по глубине с дрейфующего судна и состо щий из погружаемого и бортового устройств, соединенных кабель-тросом, Исток-3 обеспечивает одновременную регистрацию следующих параметров: температуры от -2 до +35°С с погрешностью ± О 03 JC и чувствительностью 0,01 ± 0,005°С с инерционностью 1,0 с, электропроводности от 13 доThe closest set of features to the proposed device is the Hydrophysical Istok-3 probing complex, designed to obtain profiles of temperature distribution and specific electrical conductivity in depth from a drifting vessel and consisting of a submersible and on-board device connected by a cable-cable, the Source-3 provides simultaneous recording of the following parameters: temperatures from -2 to + 35 ° C with an accuracy of ± O 03 JC and a sensitivity of 0.01 ± 0.005 ° C with an inertia of 1.0 s, electrical conductivity from 13 to
1one
чh
68 мсм/см с погрешностью ± 0,03 мсм/см и чувствительностью 0,01 ± 0 005 мсм/см, давлени от 0 до 200 кгс/см2 с погрешностью 0,5 кгс/см2 и чувствительностью 0,1± 0,05 кгс/см2 Врем измерени всех параметров 1,6 с68 cm / cm with an error of ± 0.03 cm / cm and a sensitivity of 0.01 ± 0 005 cm / cm, pressure from 0 to 200 kgf / cm2 with an error of 0.5 kgf / cm2 and sensitivity of 0.1 ± 0.05 kgf / cm2 Measurement time of all parameters 1.6 s
Внутри опускаемого герметического контейнера размещены измерительные мосты , аналого-цифровой преобразователь, устройство управлени и синхронизации, блок св зи с бортовым устройством и блок питани . Бортова аппаратура содержит блок св зи с погружаемым устройством, блок синхронизации приемного регистратора , четыре регистра пам ти, цифроаналого- вый преобразователь, блок св зи с регистрирующими устройствами и устройство индикацииThe measuring bridges, the analog-digital converter, the control and synchronization device, the communication unit with the onboard device and the power supply unit are located inside the airtight container lowered. The on-board equipment contains a communication unit with a submersible device, a synchronization unit of the receiving recorder, four memory registers, a digital-analog converter, a communication unit with recording devices, and a display device.
Бортовое устройство служит дл преобразовани измер емых океанофа фических элементов и их регистрации в аналоговом и цифровой форме. По окончании зондировани производитс перезапись исходных данных на магнитную ленту По этим массивам ЦВМ производит контроль грубых сбоеа отдельных отчетов; коррекцию посто нной времени термометра сопротивлени ; интерпол цию данных к одному моменту времени; вычисление солености, плотности, скорости звука и т дThe on-board device serves to convert the measured oceanic elements and register them in analog and digital form. At the end of the probing, the source data is rewritten onto a magnetic tape. Through these arrays, the digital computer monitors the gross failure of individual reports; correction of the time constant of the resistance thermometer; interpolation of data to one point in time; calculation of salinity, density, sound velocity, etc
При проведении гидрофизических исследований очень важно получение экспресс-информации о распределении солености, плотности и т д в реальном масштабе времени В районе термоклина, особенно при высоких скорост х зондировани , из-за несоответстви динамических характеристик каналов температуры и электропроводности получаютс большие дина- мические погрешности вычислени солености, как косвенного параметра Т и Е Эта погрешность в прототипе корректируетс по окончании зондировани с учетом известной посто нной времени датчика температуры. Поскольку посто нна времени датчика измен етс в процессе его эксплуатации , то указанна динамическа погрешность определени солености компенсируетс не полностьюWhen conducting hydrophysical studies, it is very important to obtain express information on the distribution of salinity, density, and so on in real time. In the area of the thermocline, especially at high probe speeds, due to the inconsistency of the dynamic characteristics of the temperature and electrical conduction channels, large dynamic calculation errors are obtained. salinity, as an indirect parameter T and E This error in the prototype is corrected after the sounding is completed, taking into account the known time constant of the temperature sensor tours. Since the time constant of the sensor changes during its operation, this dynamic error in the determination of salinity is not fully compensated
Недостатками прототипа вл ютс отсутствие возможности определени солености в реальном масштабе времени и недостаточна точность вычислений обусловленна динамической погрешностью канала температурыThe disadvantages of the prototype are the inability to determine the salinity in real time and the lack of accuracy of the calculations due to the dynamic error of the temperature channel.
Цель изобретени повышение скорости зондировани водной средыThe purpose of the invention to increase the speed of sounding the water
Поставленна цель достигаетс тем «то известный морской зондирующий гидрофизический комплекс, содержащий погружаемое устройство с установленными в нем датчиками температуры, давлени и электропроводности , выходы которых через усилители подключены ко входу коммутатора, а вход коммутатора через аналого-цифровой преобразователь и зондовый приемопередатчик соединен двунаправленной св зью с бортовым устройством, включающим бортовой приемопередатчик и блок индикации, снабжен дополнительным датчиком температуры установленным на корпусе погружаемого контейнера, дифференциально включенным совместно с основным датчиком к входу дополнительного усилител , выход которого подключен к входу коммутатора , а в бортовое устройство введены оперативное запоминающее устройство, мультиплексор, вычислитель солености, триThe goal is achieved by the "known sea probing hydrophysical complex containing a submersible device with temperature, pressure and conductivity sensors installed in it, the outputs of which through amplifiers are connected to the input of the switch, and the input of the switch through the analog-digital converter and the probe transceiver are connected bi-directionally with an onboard device, including an onboard transceiver and a display unit, equipped with an additional temperature sensor installed on rpuse immersion container differentially included together with the main sensor to the input of an additional amplifier, whose output is connected to the input of the switch, and in-vehicle device introduced random access memory, a multiplexer, a calculator salinity, three
регистра, два сумматора, масштабный множитель , вычитающий элемент и блок управлени Причем входы первого и второго регистров и первые входы мультиплексора, первого сумматора, вычитающего элементаa register, two adders, a scale factor, a subtracting element and a control unit; Moreover, the inputs of the first and second registers and the first inputs of a multiplexer, the first adder, and a subtracting element
и вычислител солености через оперативное запоминающее устройство соединены с выходом бортового приемопередатчика, выходы первого и второго регистров соединены с вторыми входами первого сумматора иand the salinity calculator are connected to the output of the onboard transceiver via a random access memory; the outputs of the first and second registers are connected to the second inputs of the first adder and
вычитающего элемента соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами масштабного множител , выход которого соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с вторым входом мультиплексора, выход которого через третий регистр соединен с вторыми входами второго сумматора и вычислител солености, выход которого соединен с входом блока индикации. Выходы блока управлени соединены с синхронизирующими входами всех структурных элементов бортового устройства. Дополнительный датчик температуры установлен с возможностью перемещени его по штоку относительноsubtractive element, respectively, whose outputs are connected to the first and second inputs of the scale factor, the output of which is connected to the first input of the second adder, the output of which is connected to the second input of the multiplexer, the output of which is connected to the second inputs of the second adder and the salinity calculator, the output of which is connected with the input of the display unit. The outputs of the control unit are connected to the synchronization inputs of all the structural elements of the onboard device. An additional temperature sensor is mounted so that it moves along the rod relative to
группы основных датчиков на величину требуемой градиентометрической базы в направлении зондировани groups of main sensors for the value of the required gradient base in the direction of sounding
Динамическа погрешность измерительного канала пропорциональна посто нной времени измерител г, градиенту измер емой величины grad Т и скорости зондировани (измерени ) V, иными словамиThe dynamic error of the measuring channel is proportional to the time constant of the meter g, the gradient of the measured value grad T and the speed of sounding (measurement) V, in other words
(5 Tgradt V(5 Tgradt V
Таким образом, в районе термоклина, где градиент температуры достигает 1°С/м, дл снижени динамической погрешностиThus, in the area of the thermocline, where the temperature gradient reaches 1 ° C / m, to reduce the dynamic error
инерционного датчика необходимо уменьшать скорость зондировани (частоту опроса датчика),of the inertial sensor, it is necessary to reduce the speed of probing
Устройство позвол ет повысить скорость зондировани при заданной динамической погрешности, использу измерени градиента температуры дл коррекции данных температурного пол .The device allows to increase the speed of sounding at a given dynamic error, using temperature gradient measurements to correct the temperature field data.
Дл определени градиента температуры необходимо наличие двух датчиков, расположенных на заданном рассто ние и дифференциально св занных друг с другом.To determine the temperature gradient, it is necessary to have two sensors located at a given distance and differentially related to each other.
Допустим эти датчики имеют разные посто нные времени переходного процесса, тогдаSuppose these sensors have different transient time constant, then
-Л.-L.
(5i n grad t-V;(5i n grad t-V;
--
.02 тг grad t.V..02 tg grad t.V.
Динамическа погрешность измерени градиента величины Т будет соответственно равнаThe dynamic measurement error of the gradient of T will be respectively equal to
dgrad 3l - 62 - grad t V( П - Г2 ),dgrad 3l - 62 - grad t V (P - G2),
т.е. меньше, чем динамическа погрешность измерени с помощью этих датчиков параметра Т. Например, если посто нна времени датчиков температуры отличаетс на 20%, тогда динамическа погрешность измерени градиента уменьшитс в 5 раз, либо при ззданной динамической погрешности возможно увеличение скорости зондировани приблизительно в 5 раз.those. less than the dynamic measurement error using these sensors, parameter T. For example, if the time constant of the temperature sensors differs by 20%, then the dynamic measurement error of the gradient decreases 5 times, or if the dynamic error is increased, the speed of sounding may increase by about 5 times.
Таким образом, устройство позвол ет производить вычисление солености с большой точностью в реальном масштабе времени , увеличить скорость зондировани при проведении экспериментов, что равносильно увеличению частоты опроса первичных преобразователей, а значит позвол ет получить больше данных о тонкой структуре гидрофизических полей океана, т.е. более точно представить картину профилей гидрофизических параметров водной среды.Thus, the device makes it possible to calculate salinity with high accuracy in real time, increase the speed of probing during experiments, which is equivalent to an increase in the sampling frequency of primary converters, and therefore allows to obtain more data on the fine structure of ocean hydrophysical fields, i.e. more accurately present the picture of the profiles of the hydrophysical parameters of the aquatic environment.
На фиг, 1 дана структурна схема предлагаемого устройства дл определени распределени солености воды; на фиг. 2 - временные диаграммы функционировани устройства; на фиг. 3 - структурна схема вычислител солености; на фиг, 4 - временные диаграммы функционировани вычислител солености; на фиг 5 - электрическа схема блока умножени .Fig. 1 is a structural diagram of the proposed device for determining the distribution of water salinity; in fig. 2 - time diagrams of the operation of the device; in fig. 3 - salinity calculator; Fig. 4 shows timing charts for the operation of the salinity calculator; Fig. 5 is an electrical multiplication block diagram.
Сущность изобретени заключаетс в следующем. При вертикальном исследовании водной среды измер ютс следующие параметры: температура Т, электропроводность Е,давление Ри градиент температуры grad Т. Обычно определение солености выполн етс по зависимост м, св зывающим этот показатель с температурой, электро- проводностью и давлением, например, по полиномам типаThe essence of the invention is as follows. In the vertical study of the aquatic environment, the following parameters are measured: temperature T, electrical conductivity E, pressure and the temperature gradient grad. So, the salinity is usually determined by dependencies connecting this index with temperature, electrical conductivity and pressure, for example, by polynomials of the type
5 § I Ј aIJk-T «JPk5 § I Ј aIJk-T «JPk
i - П I Л I, Пi - P I L I, P
1-0 k 0 1-0 k 0
(D(D
где aijk - коэффициент полинома.where aijk is the coefficient of a polynomial.
В предлагаемом устройстве предварительно выполн етс коррекци данных тем- пературы с использованием измерений градиента температуры по формуле:In the proposed device, the temperature data is preliminarily corrected using temperature gradient measurements according to the formula:
АТ (grad Т( -1 + grad TI)(H| - HI - QAT (grad T (-1 + grad TI) (H | - HI - Q
ДТ -.DT -.
- (2) - (2)
где TI-I - значение температуры на предыдущем шаге измерений;where TI-I is the temperature value at the previous measurement step;
Hj-i. HI показани датчика давлени на предыдущем и текущем шагах измеренийHj-i. HI pressure sensor reading at previous and current measurement steps
соответственно;respectively;
grad Ти, grad TI - показани градиентометра температуры на предыдущем и текущем шагах измерений соответственно;grad Ti, grad TI - readings of the temperature gradiometer at the previous and current measurement steps, respectively;
рассто ние в местах между двум the distance in places between two
датчиками температуры, служащим дл измерени grad Т.temperature sensors used to measure grad T.
Вычисление солености осуществл етс с использованием откорректированного значени температуры,The calculation of salinity is carried out using the corrected temperature value
В структурную схему устройства дл определени распределени солености воды по глубине (фиг. 1) вход т погружаемое устройство 1, включающее датчик давлени 2, датчик электропроводности 3, основнойThe block diagram of the device for determining the distribution of water salinity over depth (Fig. 1) includes a submersible device 1, including a pressure sensor 2, an electrical conductivity sensor 3, the main
датчик температуры 4, выходы которых соединены со входами соответствующих измерительно-усилительных блоков 5-7, дополнительный датчик температуры 8, включенный дифференциально с соответствующим датчиком к входу дополнительного усилительно-измерительного блока 9. Выходы усилительно-измерительных блоков 5-7 и 9 соединены с входами аналогового многоканального коммутатора 10, выходtemperature sensor 4, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding measuring and amplifying units 5-7, additional temperature sensor 8, which is connected differentially with the corresponding sensor to the input of the additional amplifying and measuring unit 9. The outputs of the measuring and measuring units 5-7 and 9 are connected to the inputs analog multichannel switch 10 output
которого через аналого-цифровой преобразователь 11 и зондовый приемопередатчик 12 соединен двунаправленной св зью с бортовым устройством 13.through an analog-to-digital converter 11 and a probe transceiver 12 is connected bi-directionally to an onboard device 13.
Бортовое устройство 13 включает бортовой приемопередатчик 14, выход которого через оперативное запоминающее устройство 15 подключен ко входам первого 16 и второго 17 регистров, к первым входам мультиплексора 18, первого сумматора 19, вычитающего элемента 20 и вычислител солености 21 Выходы первого 16 и второго 17 регистров соединены с вторыми входами первого сумматора 19. и вычитающего элемента 20 соответственно, выходы которых соответственно соединены с первым и вторым входами масштабного множител 22, выход которого соединен с первым входом второго сумматора 23. Выход второго сумматора 23 соединен с вторым входом мультиплексора 18, выход которого через третий регистр 24 соединен с вторыми входами второго сумматора 23 и вычислител солености 21, выход которого соединен с входом блока индикации 25 Выходы блока управлени 26 соединены с синхронизирующими входами бортового приемопередатчика 14, оперативного запоминающего устройства 15, регистров 16, 17 и 24, мультиплексора 18, сумматоров 19 и 23, вычитающего элемента 20, вычислител солености 21, множител 22 и блока индикации 25The on-board device 13 includes an on-board transceiver 14, the output of which is connected through the random access memory 15 to the inputs of the first 16 and second 17 registers, to the first inputs of the multiplexer 18, the first adder 19, the subtractive element 20 and the salinity calculator 21 The outputs of the first 16 and second 17 registers are connected with the second inputs of the first adder 19. and the subtracting element 20, respectively, the outputs of which are respectively connected to the first and second inputs of the scale factor 22, the output of which is connected to the first input of watts the second adder 23. The output of the second adder 23 is connected to the second input of the multiplexer 18, the output of which through the third register 24 is connected to the second inputs of the second adder 23 and the salinity calculator 21, the output of which is connected to the input of the display unit 25 The outputs of the control unit 26 are connected to the onboard synchronization inputs transceiver 14, random access memory 15, registers 16, 17 and 24, multiplexer 18, adders 19 and 23, subtractive element 20, calculator salinity 21, multiplier 22 and display unit 25
На фиг 2 приведены временные диаграммы функционировани устройства Устройство функционирует следующим образом На вход коммутатора 10 поступают (Элоговые сигналы с основных (2-7) и градиентометрического 8-9 каналов. Аналоговые значени градиента получаютс за счет дифференциального включени двух одинаковых датчиков Коммутаци напр жений на аналого-цифровой преобразователь 11 происходит по синхроимпульсам (фиг 2а), поступающим из бортового устройства 13 через зондооый приемопередатчик 12. АЦП преобразует напр жение в соответствующий двоичный последовательный код, который передаетс зондовым приемопередатчиком в виде частотно-модулированных сигналовIn Fig. 2, time diagrams of the device operation are shown. The device operates as follows. The input of the switch 10 is received (Ellog signals from the main (2-7) and gradiometric 8-9 channels. Analog gradient values are obtained due to the differential connection of two identical sensors). - A digital converter 11 occurs in sync pulses (Fig. 2a) coming from the onboard device 13 via a probe transceiver 12. The ADC converts the voltage to the corresponding distance d oichny serial code that is transmitted by the probe transceiver in the form of frequency-modulated signals
Бортовой приемопередатчик 14 принимает информацию, преобразует ее в двоичный параллельный коп, и одновременно передает в погружаемое устройство синхронизирующий сигнал от блока управлени 26. Полученна информаци по синхроимпульсам от блока управлени 26 записываетс в оперативное запоминающее устройство 15 (фиг. 26) Вначале зондировани информаци от датчиков давлени 2, температуры А и градиентометра 4-8 нар ду с записью в оперативное запоминающее устройство 15 записываетс во второй 17, третий 24 и первый 16 регистры соответственно (фиг. 2в), при этом на управл ющем входе мультиплексора 18 установлен сигнал низкого уровн (фиг 2г) Таким образом, в регистрах сохран ютс значени параметров , измеренных на предыдущем шаг зондировани - в Р1 grad Ti 1, в Р2 - Ни, в РЗ -Ti 1.The on-board transceiver 14 receives the information, converts it into a binary parallel cop, and simultaneously transmits a clock signal from the control unit 26 to the submersible device. The received information on the clock pulses from the control unit 26 is recorded in the random access memory 15 (Fig. 26) Initially sounding information from the sensors pressure 2, temperature A and the gradiometer 4-8 along with the recording in the random access memory 15 is recorded in the second 17, third 24 and first 16 registers, respectively (Fig. 2 c), while the control input of the multiplexer 18 is set to a low level signal (Fig. 2d). Thus, the registers retain the values of the parameters measured at the previous sounding step — in P1 grad Ti 1, in P2 - Ni, in RE-Ti one.
Далее в каждом цикле опроса датчиков происходит корректировка значений температуры по формуле 2, дл чего на первый сумматор 19, вычитающий элемент 20 и масштабный множитель22 из блокауправлени 26 выдаютс запускающие импульсы (фиг. 2д). Масштабный множитель умножител 22 устанавливаетс равным 1/2 . (Значение градиентометрической базы Ад выбираетс из учета достаточного соотношени полезный сигнал - шум и соответствует 0,1-1 м). Второй сумматор 23 завершает операцию корректировани температуры (фиг. 2и), значение которой через мультиплексорThen, in each sensor polling cycle, the temperature values are adjusted by formula 2, for which trigger pulses are output to the first adder 19, the subtractive element 20 and the scale factor 22 from control unit 26 (Fig. 2e). The scale factor of multiplier 22 is set to 1/2. (The value of the gradiometric base Ad is selected from the consideration of a sufficient ratio of useful signal-noise and corresponds to 0.1-1 m). The second adder 23 completes the temperature adjustment operation (Fig. 2i), the value of which through the multiplexer
18, на управл ющем входе которого уста- навлизлетс сигнал высокого уровн (фиг 2ж), записываетс в третий регистр 24 (фиг. 2з) и поступает на второй вход вычислител солености 21, текущее значение глубины HI18, at the control input of which a high level signal is established (Fig. 2g), is recorded in the third register 24 (Fig. 2h) and is fed to the second input of the salinity calculator 21, the current depth value HI
и градиента температуры grad TI заноситс соответственно во второй 17 и в первый 16 регистры после выполнени операций первым сумматором 19 и вычитающим элементом 20 (фиг. 2к),and the gradient temperature grad TI is entered into the second 17 and the first 16 registers, respectively, after the operations are performed by the first adder 19 and the subtractive element 20 (Fig. 2k),
Через выходной мультиплексор вычислител солености 21 вывод тс коды давлени , температуры, электропроводности и солености на блок индикации 25, синхронизируемый блоком управлени 26 (фиг 2л).The output multiplexer of the salinity calculator 21 outputs the codes of pressure, temperature, conductivity and salinity to the display unit 25, which is synchronized by the control unit 26 (FIG. 2L).
Устройство позвол ет также выводить на блок индикации 26 откорректированное значение температуры (фи-, 2м).The device also allows displaying the corrected temperature value (phi, 2 m) on the display unit 26.
Пример реализации устройства, В комплексе используютс стандартные датчикиAn example implementation of the device. The complex uses standard sensors.
следующих типов: датчик температуры представл ет собой термометр сопротивлени , датчик давлени мембранный тензо- метрчческий; датчик электропроводности кондуктометрический или контактный.the following types: a temperature sensor is a resistance thermometer, a membrane pressure sensor is a strain gauge; conductivity or contact conductivity sensor.
В качестве усилител могут быть использованы серийные интегральные операционные усилители, например, серий К140, К284, К544 ц др , а в качестве коммутатора и АЦП - интегральные схемы серий К543,As an amplifier, serial integrated operational amplifiers can be used, for example, the K140, K284, K544 series, etc., and the K543 series can be used as a switch and ADC,
К590, К 572, К1108.K590, K 572, K1108.
Оперативное запоминающее устройство может быть организовано на интегральных микросхемах К155РУ2, К565РУЗ; в качестве регистров можно использовать интегральные микросхемы К155ИР1, мультиплексора - К531КП2, К531КП11.Random access memory can be organized on integrated circuits K155RU2, K565RUZ; as registers, you can use integrated circuits K155IR1, multiplexer - K531KP2, K531KP11.
Функции блока индикации можег выполн ть , например, цифровой вольтметр или дисплейThe functions of the display unit can be performed, for example, by a digital voltmeter or display
Дл вычислени солености морской среды в процессе зондировани удобно воспользоватьс степенным многочленом, разработанным по методике Брамсона М АTo calculate the salinity of the marine environment in the process of sounding, it is convenient to use the power polynomial developed by the Bramson method MA
S- J Ј ay-T /c ,aij 0, i o j oS- J Ј ay-T / c, aij 0, i o j o
если i + j 4.if i + j 4.
Структурна схема вычислени солености , реализующа данный алгоритм, приведена на фиг. 3, на фиг, 4 приведены временные диаграммы функционировани данного структурного блока.The salinity calculation scheme that implements this algorithm is shown in FIG. 3, FIG. 4 shows timing diagrams for the operation of this structural unit.
В ПЗУ 27 (см. фиг. 3) занесены коды коэффициентов полинома дл вычислени солености S в такой последовательности:ROM 27 (see Fig. 3) contains codes of coefficients of the polynomial for calculating the salinity S in the following sequence:
аоо, aoi,Aoo, Aoi,
ао2 аозao2 aoz
ао4Ao4
aoi ао2 аозaoi ao2 aoz
а ю ,and you
аи ai2ai ai2
аю аиAi Ai
и т.д.etc.
Когда выполнен ввод информации от всех датчиков и коды данных с этих датчиков занесены в ОЗУ 15, блок управлени 26 выдает серию импульсов дл управлени работой вычислител 21 (см. фиг. 2н).When information from all sensors has been entered and data codes from these sensors are entered into RAM 15, control unit 26 outputs a series of pulses to control the operation of calculator 21 (see FIG. 2H).
В качестве множительного устройстваAs a multiplying device
28можно использовать микросхему К155ИПЗ, выход которой соединен с регистром К155ИР1, используемым дл хранени результата. Если на управл ющие входы S1 - S3 этой микросхемы посто нно подан сигнал низкого уровн , тогда изменение сигнала на входе SO позволит выполн ть две операции: передачу первого операнда без изменений на выход микросхемы и перемножение двух величин. Накапливающий сумматор 29 представл ет собой сумматор типа К155ИМ, выход которого соединен с входом регистра, например, К155ИР1, запись в который осуществл етс от блока управлени 26.28 it is possible to use a K155PIS chip, the output of which is connected to the K155IR1 register used to store the result. If the control inputs S1 - S3 of this chip have a constant low level signal, then a change in the signal at the SO input will allow two operations: the transfer of the first operand without changes to the output of the chip and the multiplication of two quantities. The accumulating adder 29 is a K155IM type adder, the output of which is connected to a register input, for example, K155IR1, which is written to from the control unit 26.
Процесс вычислени солености начинаетс с занесени в регистр накапливающего сумматора 29 кода коэффициента, дл чего на ПЗУ 27 выдаетс адрес этого коэффициента , на управл ющий вход множител 28 подаетс сигнал низкого уровн , а на управл ющий вход накапливающего сумматораThe process of calculating salinity begins with entering the coefficient code into the register of accumulating adder 29, for which ROM 27 is given the address of this coefficient, a low level signal is sent to the control input of the multiplier 28, and the accumulator adder is fed to the control input
29подаетс импульс управлени (фиг. 4а). Затем на ОЗУ 15 из блока управлени выдаетс адрес параметров Е, электропроводность (фиг. 46), а на ПЗУ 27 - адрес следующего коэффициента. Через первый29 a control pulse is applied (Fig. 4a). Then on the RAM 15 from the control unit is given the address of the parameters E, electrical conductivity (Fig. 46), and on the ROM 27 - the address of the next coefficient. Through the first
30и второй 31 мультиплексоры данные поступают на входные шины множительного устройства 28, а на управл ющий вход - сигнал высокого уровн (фиг 4в) Результат поступает на сумматор 29 (фиг 4г)30 and the second 31 multiplexers, the data is fed to the input buses of the multiplying device 28, and to the control input is a high level signal (Fig. 4c). The result goes to the adder 29 (Fig. 4d)
На следующем шаге из ПЗУ 27 извпека- етс следующий коэффициент. Дл получени степеней выше первой, например, Е мультиплексор М2 31 переключаетс наIn the next step, the following coefficient is extracted from ROM 27. To obtain powers higher than the first, for example, the E multiplexer M2 31 switches to
прием информации по второму входу (фиг. 4д), т.е. на второй вход множител 28 поступает результат предыдущей операции, а на первом входе установлено то же значение, например, Е. После завершени расчетовreceiving information on the second input (Fig. 4e), i.e. the second input of the multiplier 28 receives the result of the previous operation, and the first input is set to the same value, for example, E. After completing the calculations
0 полученные и исходные данные выдаютс на блок индикации 25 через третий мультиплексор 32, на который из блока управлени 26 поступают соответствующие управл ющие сигналы (фиг. 4е).0, the received and initial data are output to the display unit 25 via the third multiplexer 32, to which corresponding control signals are received from the control unit 26 (Fig. 4e).
5 Блок управлени 26 может быть реализован на микропроцессорной базе. Рассмотрим наиболее простую реализацию, например, на базе однокристалльного микропроцессора К1816 (РВЕ035). Прииципи0 альна схема такого устройства приведена з техническом паспорте микросхемы РВЕ035.5 The control unit 26 may be implemented on a microprocessor base. Consider the most simple implementation, for example, based on the K1816 single crystal microprocessor (PBE035). The principle scheme of such a device is given in the technical data sheet of the PBE035 microchip.
Кристалл микросхемы содержит практически все узлы, необходимые дл автоном5 ной работы, за исключением ПЗУ команд, поэтому принципиальна схема устройства помимо основного микропроцессора вк ю- чает микросхему внешнего ПЗУ К573РФ2 емкостью 2К восьмиразр дных слое и вось0 миразр дный буферный регистр обмена,The microcircuit crystal contains almost all the nodes necessary for autonomous operation, with the exception of the command ROM, therefore the circuit diagram of the device, in addition to the main microprocessor, includes an external ROM K573РФ2 chip with a capacity of 2K eight-bit layer and an eight-bit buffer exchange register,
Дл управлени предлагаемым зондирующим устройством требуетс пор дка 23 сигналов. Поэтому дл выполнени поставленной задачи в микропроцессорный бпокThe control of the proposed probing device requires about 23 signals. Therefore, to perform the task in microprocessor bpok
5 управлени добавл ютс 3 восьмиразр дных регистра К589ИР12, выходы которых соедин ютс с управл ющими входами всех структурных элементов бортового устройства. Электрическа схема блока управлени ,The 5 controls add 3 eight-bit K589IR12 registers, the outputs of which are connected to the control inputs of all the structural elements of the onboard device. Electrical circuit control unit,
0 представленна на фиг. 5, содержит микропроцессор 33 (К18116РВЕ035), посто нное запоминающее устройств 34(К573РФ2) и четыре регистра 35-38 (К589ИР12). В соответствии с программой, записанной в ПЗУ0 is shown in FIG. 5, contains a microprocessor 33 (K18116RBE035), permanent memory 34 (K573RF2) and four registers 35-38 (K589IR12). In accordance with the program recorded in the ROM
5 блока управлени на регистры 36-58 выдаютс серии управл ющих импульсов, изображенные на фиг, 2 и 4,5 of the control unit to the registers 36-58, the series of control pulses shown in FIGS. 2 and 4 are output,
Блок управлени может быть также выполнен на программируемых логическихThe control unit can also be executed on programmable logic.
0 матрицах КР588ВУ. Схема должна содержать счетчик, который считает такты работы зондирующего устройства и позвол ет выбрать программу из логической матрицы, соответствующую режиму работы каждого0 matrices KR588VU. The circuit must contain a counter that counts the operation cycles of the probing device and allows you to select a program from a logic matrix corresponding to the operation mode of each
5 такта. При этом блок управлени представл ет собой простой автомат с пам тью.5 tact. In this case, the control unit is a simple machine with a memory.
Кроме того, функции блоков 15-24, 26 могут быть выполнены микропроцессорным вычислителем на базе МП комплекта КР588 (комплект Дипломат). Схема процессора иIn addition, the functions of blocks 15-24, 26 can be performed by a microprocessor-based computer based on the MP set of KR588 (Diplomat set). CPU circuit and
инструкци к эксплуатации даны в технической документации МП комплекта.Instructions for operation are given in the technical documentation of the MP kit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904803498A SU1755157A1 (en) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | System for determining water saltiness distribution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904803498A SU1755157A1 (en) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | System for determining water saltiness distribution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1755157A1 true SU1755157A1 (en) | 1992-08-15 |
Family
ID=21502533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904803498A SU1755157A1 (en) | 1990-03-19 | 1990-03-19 | System for determining water saltiness distribution |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1755157A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687894C2 (en) * | 2017-05-15 | 2019-05-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method of monitoring electric conductivity of a marine environment in a remote area |
-
1990
- 1990-03-19 SU SU904803498A patent/SU1755157A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР Ms 571740, кл. G 01 N 27/04, 1960. Маклаков А.Ф. и др Океанографические приборы. Л/ Гидрометеоиздат, 1975, с 151. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687894C2 (en) * | 2017-05-15 | 2019-05-16 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" | Method of monitoring electric conductivity of a marine environment in a remote area |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1114635A (en) | Temperature measurement apparatus | |
JPH02221817A (en) | Correction of fluid composition for flowmeter | |
GB2085597A (en) | Method and apparatus for detemining the mass flow of a fluid | |
SE7708809L (en) | ELECTRONIC TEMPERATURE METHOD DEVICE | |
CN102435648A (en) | Automatic three-spot calibration and temperature compensation method for pH measurer | |
US4854728A (en) | Seawater probe | |
CN211234451U (en) | MEMS gyroscope calibration test platform | |
SU1755157A1 (en) | System for determining water saltiness distribution | |
CN107003326A (en) | To for measuring the method that the equipment of Concentrations is calibrated | |
JP3516956B2 (en) | Temperature compensated integral analog-to-digital converter | |
CN105372288B (en) | A kind of rate of heat flow measuring instrument and measuring method | |
CN108871996B (en) | Method for measuring soil mass water content and soil volume weight on site | |
US3899668A (en) | Electronic wave analysis | |
Saunders et al. | Standards and laboratory calibration | |
CN107110815A (en) | To for measuring the method that the equipment of Concentrations is calibrated | |
RU1777061C (en) | Method of real-time measurement of salt content in sea water | |
CN1111729C (en) | Pressure transmitter with remote seal diaphragm and correction circuit therefor | |
CN217384303U (en) | High-precision underwater temperature and depth measuring device | |
RU14076U1 (en) | LIQUID FLOW METER | |
Stegen et al. | A portable, digital recording, expendable bathythermograph (XBT) system | |
JPS5895230A (en) | Method and apparatus for electronic type temperature measurement | |
SU813223A1 (en) | Method of measuring heat capacity per unit volume of liquid substances | |
Williams | CTD (conductivity, temperature, depth) profiler | |
Chittle | Inexpensive Pressure Transducer for Monitoring Waves in Coastal Systems | |
RU2263289C1 (en) | Device for measuring heat rate in heat supply system |