SU1165135A2 - Акустический уровнемер - Google Patents

Abstract

АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР по № 1069515, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  измерений, он снабжен двум  триггерами, трем  дополнительными злементами- И и элементом задержки , а измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных схемы ИЛИ, (п-«-О-го сдвигового регистра, триггера-демодул тора и индикатора, причем входы второго дополнительного элемента И подключены к в:ыходам приемного устройства и п-го элемента И, его выход подключен к первым входам первого и второго триггеров, второй вход первого три1- гера - к выходу элемента задержки, а выход - через третий дополнительный элемент И - к второму входу второго триггера, выход которого через первый дополнительный элемент И подключен к одному из входов схемы ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу п-го элемента И, при этом второй вход первого дополнительного элемента И подключен к выходу (п-г1)го сдвигового регистра, тактовый вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а выхоп генератора зондирующих импульсов W подключен к входу элемента задержки и вторым входам третьего дополнис: тельного элемента И и триггера-демодул тора .

Description

Изобретение относитс  к области приборостроени , а именно к акустическим эхолокационным уровнемерам и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авторскому свидетельству

rf 1.069515.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и быстродействи  измерений„

На чертеже предспавлена структурна  схема устройства.

Акустический уровнемер содержит генератор зондирующих импульсов 1, соединенный с. электроакустическим пре образователем 2 и приемным устройст.

а

СП

вом 3, п сдвигающих регистров с элементами И 5 на выходе, пороговое

устройство 6, выход которого через

сл ( п+1) элемент И 7 и преобразователь сигнала 8 подключен к управл ющему входу приемного устройства Измерительный блок 9 содержит (п+1) сдвигающий регистр 10, через схему ИЛИ 11 подключенный к выходу элемента И 5

гч первый дополнительный элемент И 12,. триггер-демодул тор 13 и индикатор И о Кроме того, устройство содержит второй 15 и третий 1б дополнительные элементы И, первый 17 и второй 18 триггеры, элемент задержки 19 и генератор тактовых импульсов 20, Выход приемного устройства с пороговым устройством со вторыми вхола ми элементов И 5 и первым из п сдвигающих регистров, входы второго дополнительного элемента И 5 подключены к выходам приемного устройства и п-го элемента И 5. его выход подключен к первым входам триггеров 17 и 18, второй вход триггера 17 подключе к элементу задержки 19, его выход через третий дополнительный элемент И 16 подключен к второму входу триггера 1R, его выход через первый дополнительный элемент И 12 подключен к второму входу схемы ИЛИ, выход (n+i;-ro сдвигающего регистра подклю чен к второму входу дополнительного элемента И 12 и первому входу тригге ра-демодул тора, выход которого подключен к индикатору. Выход генератора зондирую1чих импульсов 1 подключен к входам элемента задержки 19, второму входу дополнительного элемента И 16, второму входу триггера-демодул тора 13 и входу генератора тактовых импульсов, выход которого подклю чен к тактовой шине сдвиговых регист ров. Устройство работает следующим образом. Генератор зондирующих импульсов 1 вырабатывает электрические радиоим-. пульсы, прикладываемые к обратимому электроакустическому преобразователю 2, вырабатывающему акустический зондирующий сигнаЛо Тем же преобразователем 2 воспринимаетс  отраженный полезный сигнал и помехи. Смесь сигнала и помехи поступает на приемное устройство 3, где усиливаетс  и подвергаетс  частичной селекции, детект тируетс . Смесь полезного сигнала и помехи с выхода приемного устройства 3 поступает на первый сдвигающий регистр k и на один из выходов первого элемента И 5. Сигнал с выхода первого сдвигающего регистра 4 поступает на второй вход этого элемента И S- Так в сдвигающем регистре i камхдый импульс задерживаетс  точно на период следовани  полезного сигнала (продви жение импульсов в регистрах осуществл етс  тактовыми импульсами ГТИ) через элемент И 5 пройдут только импульсы , совпадающие по времени в дву смежных периодах. Хаотические импульсы очевидно через элемент И 5 не пройдут. Сигнал с выхода первого элемента И 5 поступает на вход второго сдвигающего регистра 1 и после него - на второй элемент И 5. В результате через регистры пройдут только импульсы, обладающие признаком периодичности, т.е. импульсы полезного сигнала. Такое выделение полезного сигнала возможно в том случае, когда амплитуда полезного сигнала посто нно поддерживаетс  несколько большей порогов чувствительности сдвигающего регистра и элемента И 5. Дл  обеспечени  этого импульс полезного сигнала с выхода последнего элемента И 5 подаетс  на элемент И 7, второй вход которого чеоез пороговое устройство 6 подключен к выходу приемного устройства 3. В элементе И 7 выдел етс  импульс, пропорциональный амплитуде полезного, сигнала и несколько уменьшенный, по отношению к порогу чувствительности регистра А и элемента И 5с Этот импульс подаетс  на преобразователь сигнала . В результате, усиление приемного устройства поддерживаетс  таким, что амплитуда полезного сигнала на его выходе стабилизируетс  при измен ющихс  услови х распространени  и отражени  полезного сигнала на уровне, несколько превышаюи1им пороги чувствительности регистра k и элемента И 5, что обеспечивает устойчивое прохождение пакетов импульсов, достаточных по продолжительности дл  прохождени  через последовательно соединенные сдвигающие регистры и элементы И 5. Импульс полезного сигнала с выхода последнего элемента И 5 подаетс  на измерительный блок 9, который может быть аналоговым или цифровым. Дл  формировани  показаний прибора в обоих случа х достаточно одного импульса, поэтому дл  устойчивых измерений достаточно, если пакеты импульсов полезного сигнала содержат не менее (п-ь) импульсов полезного сигнала. В случае, показанном на чертеже , дл  формировани  показаний прибора достаточно, чтобы в пакете содержалось не менее четырех импульсов . При пропадении под действием мультипликативной помех импульса полезного сигнала на выходе последнего элемента И 5 результат последнего измерени  запоминаетс  измерительным блоком и остаетс  на шкале индикатора , а полезный сигнал с выхода элемента И 7 перестает поступать на пре обра.зователь сигнала 8 Последний начинает увеличивать усилие приемного устройства 3 Дб тех пор, пока импульс на выходе последнего элемента И 5 не по витс  снова, Временное положение этого импульса будет измерено измерительным блоком 9 и передано на его отсчетное устройство, на выходе элемента И 7 по витс  сигнал, который поступит на преобразователь сигнала 8, последний отрегулирует усиление приемного устройства 3 так, что амплитуда полезного сигнала будет приближена к порогам чувствительности регистра k и элемента И 5,С выхода элемента И последнего п-го регистра отраженный сигнал поступает через схему ИЛИ 11 на вход (п+1)-го регистра 10 Пройд  через регистр 10, сигнал поступает на вход триггера-демодул тора 13 и переключает его в нулевое состо ние. В единичное состо ние триггер-демоду л тор 13 переключаетс  зондирующим импульсом. Длительность сигнала на выходе триггера-демодул тора 13 пропорционйльна измер емому рассто нию она преобразуетс  в индикаторе 1 в напр жение, ток или цифровой си1 нал, пропорциональный измер емому рассто нию. Отраженный сигнал со входа и выхо да регистров через схему И 15 поступает на входы триггеров 17 и 18. Зондирующим импульсом, сдвинутым отлосительно начала периода элемента задержки 18, триггер 17 устанавливаетс  в нулевое состо ние, а в единичное состо ние триггер 17 устанавливаетс  отраженным сигналом. Таким образом, при наличии отраженного сиг нала к началу следующего периода от триггера 17 на элемент И 1б подаетс  нулевой сигнал, синхронизирующий импульс на вход триггера l8 не проходит , и он все врем  находитс  в единичном состо нии. При этом с его выхода на элемент И 12 подаетс  нулевой сигнал; При исчезновении полезного отраженного сигнала триггер 17 к концу периода будет возвращен в единичное состо ние из-за отсутстви  импульса с элемента И 15 и к приходу зондирующего импульса на его выходе сохранитс  единичный сигнал, благодар  чему триггер 18 через элемент И 16 будет установлен в нулевое состо ние. При этом с выхода триггера 18 на элемент И 12 будет подан единичный сигнал, благодар  чему образуетс  замкнутый контур (элемент ИЛИ 11, регистр 10, элемент И 12), в котором импульс, поступающий с выхода регистра k, будет зациклен. После исчезновени  отраженного сигнала предыдущий отраженный сигнал еще два периода перемещаетс  по регистрам и 10, С выхода регистра 10 и элемента И 5 отраженный сигнал поступает на вход элемента И 12, и затем с его выхода через элемент ИЛИ 11 - на вход регистра 10. Таким образом, в регистре 10 происходит посто нное циркулирование последнего отраженного сигнала до tex пор, пока триггер 18 переключен в нулевое состо ние, т.е. пока отсутствует отраженный импульс на выходе приемного устройства 3. В это врем  триггердемодул тор 13 продолжает переключатьс  отраженным импульсом, циркулирующим в регистре 10, и индикатор I индицирует последнее значение измер емого рассто ни . При по влении нового отраженного импульса триггеры 17 и 18 через элемент И 15 переключаютс  в е,чиничное состо ,ние, на вход элемента И 12 поступает нулевой сигнал , циркул ци  импульса в регистре 10 прекращаетс , а на его вход через элемент ИЛИ 11 поступает новый отраженный сигнал. На выходе регистра 10, таким образом, в каждом периоде повторени  зондирующих импульсов по вл етс  отраженный импульс, прошедший через регистры k, либо последний отраженный импульс, циркулирующий в регистре 10 при любой частоте и длительности пропадени  отраженного имульса на входе приемного устройства 3

Claims (1)

1. АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕМЕР по Ν’ ΙΟ69515, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, он снабжен двумя триггерами, тремя дополнительными элементами- И и элементом задержки, а измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных схемы ИЛИ, (п+1)~го сдвигового регистра, триггера-демодулятора и индикатора, причем входы второго дополнительного элемента И подключены к выходам приемного устройства и