RU2350916C1

RU2350916C1 - Autonomous pressure gauge

Info

Publication number: RU2350916C1
Application number: RU2007133982/28A
Authority: RU
Inventors: Сергей Михайлович Мужичек (RU); Сергей Михайлович Мужичек; Василий Васильевич Ефанов (RU); Василий Васильевич Ефанов
Original assignee: Сергей Михайлович Мужичек; Василий Васильевич Ефанов
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2009-03-27

Abstract

FIELD: physics, measurement.

SUBSTANCE: invention is related to measurement equipment and may be used for measurement of shock wave pressure. Autonomous pressure gauge that comprises piezoelectric detector and measurement unit, which consists of analog-digital transducer, memory unit, element of unit number recording, at that the second digital outlet of analog-digital transducer is connected to the inlet of memory unit, the first outlet of analog-digital transducer is connected to the inlet of instrument number recording unit, outlet of which is connected to the second inlet of analog-digital transducer, the following components have been introduced - OR element, AND-NOT element, unit of control signals generation, unit of information pickup, which comprises memory sticks, information port, at that outlet of piezoelectric detector is simultaneously connected to the first inlet of the first OR element and inlet of AND-NOT element, outlet of which is connected to the first inlet of unit of control signals generation, the second and third inlets of which are connected accordingly to the first outlet of analog-digital transducer and outlet of power supply source, outlet of control signals generation unit is connected to the second inlet of OR element, outlet of which is connected to the first inlet of analog-digital transducer, the second digital outlet of which via memory unit and memory sticks is connected to digital inlet of information port, digital outlet of information port is outlet of information pickup unit.

EFFECT: automation of process of information pickup on serviceability of autonomous pressure gauge and on parameters of shock wave pressure.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения давления ударной волны.The invention relates to measuring technique and can be used to measure the pressure of a shock wave.

Известен автономный измеритель давления, который содержит пьезоэлектрический датчик и блок измерения, который состоит из аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, элемента записи номера блока, причем выход пьезоэлектрический датчика соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, цифровой выход которого соединен с цифровыми входами блока памяти, цифровой выход которого является выходом автономного измерителя давления /1/.A self-contained pressure gauge is known, which contains a piezoelectric sensor and a measuring unit, which consists of an analog-to-digital converter, a memory unit, a unit number recording element, the output of the piezoelectric sensor being connected to the input of an analog-to-digital converter, whose digital output is connected to the digital inputs of the memory unit whose digital output is the output of a stand-alone pressure meter / 1 /.

Недостатком данного автономного измерителя давления является отсутствие режима автоматического съема информации об исправности автономного измерителя давления и о параметрах давления ударной волны.The disadvantage of this stand-alone pressure meter is the lack of automatic readout of information about the health of the stand-alone pressure meter and the pressure parameters of the shock wave.

Цель изобретения - автоматизация процесса съема информации об исправности автономного измерителя давления и о параметрах давления ударной волны.The purpose of the invention is the automation of the process of retrieving information about the health of an autonomous pressure meter and the pressure parameters of the shock wave.

Цель изобретения достигается тем, что в автономный измеритель давления, содержащий пьезоэлектрический датчик и блок измерения, который состоит из аналого-цифрового преобразователя, блока памяти, элемента записи номера блока, при этом второй цифровой выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом блока памяти, первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом элемента записи номера прибора, выход которого соединен со вторым входом аналого-цифрового преобразователя, дополнительно введены элемент ИЛИ, элемент И-НЕ, блок формирования контрольных сигналов, блок съема информации, содержащий карты памяти, информационный порт, причем выход пьезоэлектрического датчика соединен одновременно с первым входом первого элемента ИЛИ и входом элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом блока формирования контрольных сигналов, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым выходом аналого-цифрового преобразователя и выходом источника питания, выход блока формирования контрольных сигналов соединен со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, второй цифровой выход которого через блок памяти, карты памяти соединен с цифровым входом информационного порта, цифровой выход информационного порта является выходом блока съема информации.The purpose of the invention is achieved by the fact that in a stand-alone pressure meter containing a piezoelectric sensor and a measuring unit, which consists of an analog-to-digital converter, a memory unit, a unit number recording element, while the second digital output of the analog-to-digital converter is connected to the input of the memory unit, the first the output of the analog-to-digital converter is connected to the input of the recording element number of the device, the output of which is connected to the second input of the analog-to-digital converter, an OR element is additionally introduced, an element AND-NOT, a control signal generation unit, an information pickup unit containing memory cards, an information port, wherein the output of the piezoelectric sensor is connected simultaneously with the first input of the first OR element and the input of the AND-NOT element, the output of which is connected to the first input of the control signal generation unit, the second and third inputs of which are connected respectively to the first output of the analog-to-digital converter and the output of the power source, the output of the control signal generation unit is connected to the second input of the AND element LI, the output of which is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the second digital output of which is connected to the digital input of the information port through a memory block, memory card, the digital output of the information port is the output of the information pickup unit.

Кроме того, блок формирования контрольных сигналов состоит из первого, второго, третьего, четвертого и пятого ключей, элемента ИЛИ, задатчика постоянных сигналов, элемента И, порогового устройства, сдвигового регистра и генератора импульсов, причем первым, вторым и третьим входами блока формирования контрольных сигналов являются соответственно первый вход первого ключа, первый вход элемента И, вход порогового устройства, выход которого соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, первый, второй и третий входы которого через первые входы третьего, четвертого и пятого ключей, соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами задатчика сигналов, вторые входы третьего, четвертого и пятого ключей соединены с выходами сдвигового регистра, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выходом блока формирования контрольных сигналов является выход первого ключа.In addition, the control signal generation unit consists of the first, second, third, fourth and fifth keys, the OR element, the constant signal generator, the And element, the threshold device, the shift register and the pulse generator, the first, second and third inputs of the control signal generation unit respectively, are the first input of the first key, the first input of the element And, the input of the threshold device, the output of which is connected to the second input of the element And, the output of which is connected to the first input of the second key, the second input which is connected to the output of the OR element, the first, second and third inputs of which through the first inputs of the third, fourth and fifth keys are connected respectively to the first, second and third outputs of the signal generator, the second inputs of the third, fourth and fifth keys are connected to the outputs of the shift register , the input of which is connected to the output of the pulse generator, the output of the control signal generation unit is the output of the first key.

Новыми отличительными элементами в устройстве являются элемент ИЛИ, элемент И-НЕ, блок формирования контрольных сигналов, блок съема информации и связи между известными и новыми элементами устройства.New distinctive elements in the device are the OR element, the NAND element, the block for generating control signals, the block for acquiring information and communication between known and new elements of the device.

На фиг.1 приведена функциональная схема автономного измерителя давления, на фиг.2 - то же блока формирования контрольных сигналов.Figure 1 shows the functional diagram of a stand-alone pressure meter, figure 2 is the same block forming control signals.

Автономный измеритель давления содержит пьезоэлектрический датчик 1 и блок 2 измерения, который состоит из аналого-цифрового преобразователя 3, блока 4 памяти, элемента 5 записи номера блока, а также блок 6 съема информации, который состоит из последовательно соединенных карты 7 памяти, информационного порта 8, а также элемент ИЛИ 9, элемент И-НЕ 10, блок 11 формирования контрольных сигналов, при этом выход пьезоэлектрического датчика 1 соединен одновременно с первым входом элемента ИЛИ 9 и входом элемента И-НЕ 10, выход которого соединен с первым входом блока 11 формирования контрольных сигналов, второй и третий вход которого соединен соответственно с выходом источника питания и первым выходом аналого-цифрового преобразователя 3, выход которого одновременно соединен с входом элемента, а выход соединен со вторым входом элемента ИЛИ 9, выход которого соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя 3, второй вход которого соединен с выходом элемента 5 записи номера прибора, а вторая группа выходов с группой входов блока 4 памяти, выходы которого соединены с группой входов блока 6 съема информации, выход информационного порта 8 является выходом блока 6 съема информации.The stand-alone pressure meter contains a piezoelectric sensor 1 and a measurement unit 2, which consists of an analog-to-digital converter 3, a memory unit 4, a unit number recording element 5, and also an information pickup unit 6, which consists of a memory card 7 connected in series, an information port 8 as well as OR element 9, AND-NOT element 10, control signal generation unit 11, while the output of the piezoelectric sensor 1 is connected simultaneously with the first input of OR element 9 and the input of AND-NOT 10 element, the output of which is connected to the first the control signal generation unit 11, the second and third input of which is connected respectively to the output of the power source and the first output of the analog-to-digital converter 3, the output of which is simultaneously connected to the input of the element, and the output is connected to the second input of the element OR 9, the output of which is connected to the first the input of the analog-to-digital converter 3, the second input of which is connected to the output of the device number recording element 5, and the second group of outputs with the group of inputs of the memory unit 4, the outputs of which are connected to the group of input bl Single 6 eavesdropping, information output port 8 is an output unit 6 detachably information.

Блок 11 формирования контрольных сигналов состоит из первого 12, второго 13, третьего 14, четвертого 15 и пятого 16 ключа, элемента ИЛИ 17, задатчика 18 постоянных сигналов, элемента И 19, порогового устройства 20, сдвигового регистра 21 и генератора 22 импульсов, причем первым, вторым и третьим входами блока формирования контрольных сигналов являются соответственно первый вход первого 12 ключа, вход порогового устройства 20, первый вход элемента И 19, а выходом блока 11 является выход первого 12 ключа, второй вход которого через второй 13 ключ соединен с выходом элемента ИЛИ 17, первый, второй и третий входы которого являются выходами третьего 14, четвертого 15 и пятого 16 ключей, вторые входы которых соединены с выходами сдвигового регистра 21, вход которого соединен с выходом генератора 22 импульсов, первые входы третьего 14, четвертого 15 и пятого 16 ключей соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами задатчика 18 сигналов, выход порогового устройства 20 соединен со вторым входом элемента И 19, выход которого соединен со вторым входом второго 13 ключа.The control signal generating unit 11 consists of a first 12, second 13, third 14, fourth 15 and fifth 16 key, an OR element 17, a constant signal generator 18, an And 19 element, a threshold device 20, a shift register 21 and a pulse generator 22, the first , the second and third inputs of the control signal generation block are, respectively, the first input of the first 12 key, the input of the threshold device 20, the first input of the And 19 element, and the output of block 11 is the output of the first 12 key, the second input of which is connected to the output through the second 13 key ohm element OR 17, the first, second and third inputs of which are the outputs of the third 14, fourth 15 and fifth 16 keys, the second inputs of which are connected to the outputs of the shift register 21, the input of which is connected to the output of the pulse generator 22, the first inputs of the third 14, fourth 15 and the fifth 16 keys are connected respectively to the first, second and third outputs of the signal setter 18, the output of the threshold device 20 is connected to the second input of the AND element 19, the output of which is connected to the second input of the second 13 key.

Автономный измеритель давлений позволяет повысить оперативность получения информации о параметрах ударной волны с учетом предварительной оценки работоспособности автономного измерителя давлений, за счет передачи информации на ЭВМ.A stand-alone pressure meter allows you to increase the efficiency of obtaining information about the parameters of the shock wave, taking into account a preliminary assessment of the health of a stand-alone pressure meter, by transmitting information to a computer.

Автономный измеритель давления работает следующим образом.Stand-alone pressure meter works as follows.

При включении прибора происходит запись информации о номере прибора и проверка работоспособности прибора.When the device is turned on, information about the device number is recorded and the device is checked for operability.

Запись номера прибора осуществляется в момент выдачи сигнала с первого выхода аналого-цифрового преобразователя 3 на вход элемента 5 записи номера прибора, который выдает сигнал на второй вход аналого-цифрового преобразователя 3, на основе которого формируется код номера прибора, который по второму цифровому выходу аналого-цифрового преобразователя 3 поступает на вход блока 4 памяти, с выхода которого через карты 7 памяти, информационный порт 8 передается на ЭВМ.The device number is recorded at the time of the signal from the first output of the analog-to-digital converter 3 to the input of the device number recording element 5, which gives a signal to the second input of the analog-to-digital converter 3, on the basis of which the device number code is generated, which is based on the second digital output of the analog -digital converter 3 is fed to the input of the memory unit 4, from the output of which through the memory card 7, the information port 8 is transmitted to the computer.

Проверка работоспособности автономного измерителя давлений осуществляется следующим образом: при включении питания на первый, второй и третий входы блока 11 формирования контрольных сигналов поступают сигналы соответственно с выхода пьезоэлектрического датчика 1 через элемент И-НЕ 10, первого выхода аналого-цифрового преобразователя 3 и выхода источника питания.The health check of an autonomous pressure meter is carried out as follows: when the power is turned on, the first, second and third inputs of the control signal generation unit 11 receive signals, respectively, from the output of the piezoelectric sensor 1 through the AND-NOT 10 element, the first output of the analog-to-digital converter 3 and the output of the power source .

Сигналы, поступающие на первый, второй и третий входы блока 11 формирования контрольных сигналов, обеспечивают соответственно поступления сигнала на первый вход первого ключа 12 и через первый непосредственно и второй через пороговое устройство 20 входы элемента И 19 поступления сигнала на первый вход второго ключа 13, тем самым обеспечивая поступления сигналов с выхода элемента ИЛИ 17.The signals supplied to the first, second and third inputs of the control signal generation block 11 respectively provide a signal to the first input of the first key 12 and through the first directly and second through the threshold device 20 the inputs of the element And 19 the signal to the first input of the second key 13, thereby ensuring the receipt of signals from the output of the OR element 17.

Пороговое устройство 20 срабатывает при условии соответствия уровня сигнала источника питания заданному значению.The threshold device 20 is triggered provided that the signal level of the power source matches a predetermined value.

Первый ключ 12 срабатывает при условии отсутствия сигнала с выхода пьезоэлектрического датчика 1.The first key 12 is activated if there is no signal from the output of the piezoelectric sensor 1.

Сигналы на входы элемента ИЛИ 17 поступают последовательно с первого, второго и третьего выходов задатчика 18 сигналов соответственно через третий 14, четвертый 15 и пятый 16 ключи за счет последовательной подачи на их вторые входы сигналов с генератора 22 импульсов через сдвиговый регистр 21.The signals to the inputs of the OR element 17 are received sequentially from the first, second and third outputs of the signal setter 18, respectively, through the third 14, fourth 15 and fifth 16 keys due to the sequential supply of signals from the pulse generator 22 to their second inputs through the shift register 21.

Сигналы с выхода первого 12 ключа поступают через второй вход элемента ИЛИ 9, аналого-цифровой преобразователь 3 на вход блока памяти 4, с выхода которого через карты 7 памяти, информационный порт 8 на ЭВМ, обеспечивая выдачу информации об исправности прибора при условии соответствия заданного уровня питания и работоспособности электронной схемы.The signals from the output of the first 12 keys enter through the second input of the OR element 9, an analog-to-digital converter 3 to the input of the memory block 4, from the output of which through the memory card 7, the information port 8 on the computer, providing information about the health of the device, provided that the specified level power and health of the electronic circuit.

Таким образом осуществляется запись и передача информации о номере прибора и его работоспособности, а также об исправности канала передачи информации.Thus, recording and transmission of information about the device number and its operability, as well as about the serviceability of the information transmission channel, is carried out.

Во время проведения измерений параметров ударной волны происходит воздействие ударной волны на пьезоэлектрический датчик 1, сигнал с выхода которого поступает одновременно на первый вход элемента ИЛИ 9 и вход элемента И-НЕ 10, тем самым обеспечивая блокирование блока 11 измерения контрольных сигналов.During measurements of the parameters of the shock wave, the shock wave acts on the piezoelectric sensor 1, the output signal of which is supplied simultaneously to the first input of the OR element 9 and the input of the AND-NOT 10 element, thereby blocking the control signal measuring unit 11.

Сигналы с выхода элемента ИЛИ 9, пропорциональные параметрам давления ударной волны, поступают через первый вход аналого-цифрового преобразователя 3, блок 4 памяти, карты 7 памяти, информационный порт 8 на вход ЭВМ.The signals from the output of the OR element 9, proportional to the pressure parameters of the shock wave, are received through the first input of the analog-to-digital converter 3, memory block 4, memory cards 7, information port 8 to the input of the computer.

Таким образом осуществляется оперативная передача информации о номере прибора, исправности электронной схемы блока измерений в момент включения питания и о параметрах ударной волны при осуществлении измерений.Thus, the information about the device number, the health of the electronic circuit of the measurement unit at the time of power-up, and about the parameters of the shock wave during measurements are carried out promptly.

Claims

1. The stand-alone pressure meter contains a piezoelectric sensor and a measurement unit, which consists of an analog-to-digital converter, a memory unit, a unit number recording element, while the second digital output of the analog-to-digital converter is connected to the input of the memory unit, the first output of the analog-to-digital converter is connected with the input of the recording element of the device number, the output of which is connected to the second input of the analog-to-digital converter, characterized in that the OR element, the AND-NOT element, the control formation unit are introduced of the signals, an information pickup unit containing memory cards, an information port, the output of the piezoelectric sensor being connected simultaneously with the first input of the first OR element and the input of the NAND element, the output of which is connected to the first input of the control signal generation unit, the second and third inputs of which are connected respectively, with the first output of the analog-to-digital converter and the output of the power source, the output of the control signal generation unit is connected to the second input of the OR element, the output of which is connected to the by the input of an analog-to-digital converter, the second digital output of which is connected to the digital input of the information port through a memory block of a memory card, the digital output of the information port is the output of the information pickup unit.

2. The stand-alone pressure meter according to claim 1, characterized in that the control signal generation unit consists of the first, second, third, fourth and fifth keys, an OR element, a constant signal generator, an And element, a threshold device, a shift register and a pulse generator, moreover, the first, second and third inputs of the control signal generation unit are, respectively, the first input of the first key, the first input of the And element, the input of the threshold device, the output of which is connected to the second input of the And element, the output of which connected to the first input of the second key, the second input of which is connected to the output of the OR element, the first, second and third inputs of which are connected through the first inputs of the third, fourth and fifth keys to the first, second and third outputs of the signal generator, the second inputs of the third, fourth and the fifth key is connected to the outputs of the shift register, the input of which is connected to the output of the pulse generator, the output of the control signal generation unit is the output of the first key.