SU1185081A1 - Remote-control meter of the thickness of oil film - Google Patents
Remote-control meter of the thickness of oil film Download PDFInfo
- Publication number
- SU1185081A1 SU1185081A1 SU833613212A SU3613212A SU1185081A1 SU 1185081 A1 SU1185081 A1 SU 1185081A1 SU 833613212 A SU833613212 A SU 833613212A SU 3613212 A SU3613212 A SU 3613212A SU 1185081 A1 SU1185081 A1 SU 1185081A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- processing system
- converter
- signal processing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
ДИСТАНЦИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ТОЛЩИНЫ НЕФТЯНОЙ ПЛЕНКИ, содержа|гщй источник монохроматического оптического луча, светоделитель, оптически св занный с источником и предназначенный дл разделени светового луча на два, сканирующий элемент, размещенный по ходу второго светового луча, первый и второй фотоприемники , расположенные соответственно по ходу отраженных от исследуемой пленки первого и второго световых лучей, и систему обработки сигнала , к первому и второму входу которой подключены соответствующие фотоприемники , отличающи йс тем, что, с целью повьппени точности и быстродействи измерений. система обработки сигнала выполнена в виде устройства сравнени , блока .выделени максимумов и минимумов, преобразовател угол-напр жение, электронного ключа, функционального преобразовател , блока квантовани и усреднител , выход преобразовател угол-напр жение через электронный ключ соединен с первым входом функционального преобразовател , управл ющий вход электронного ключа и второй вход функционального преобразовател соединены с выходом устройства сравнени , а выход функционального преобразовател подключен к первому входу блока квантовани , второй и третий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока выделени максимумов и минимумов, выход блока квантовани соединен с входом усреднител , вход блока выделени максимумов и минимумов и вход устройства эо сравнени вл ютс соответственно первым и вторым входами системы обработки сигнала, сканирующий элеэо мент соединен с входом преобразовател угол-напр жение, вл ющимс третьим входом системы обработки сигнала.REMOTE OIL FILM THICKNESS MEASURER containing a source of monochromatic optical beam, a beam splitter optically coupled to the source and intended to divide the light beam into two, a scanning element placed along the second light beam, the first and second photodetectors located respectively along the reflected from the investigated film of the first and second light rays, and the signal processing system, to the first and second inputs of which are connected the corresponding photodetectors, which differ So that, in order to ensure accuracy and speed of measurements. The signal processing system is made in the form of a comparison device, a block of maxima and minima extraction, an angle-voltage converter, an electronic key, a function converter, a quantizing unit and an averager; the angle-voltage converter output is connected via an electronic key to the first input of the function converter, control The electronic key input and the second input of the function converter are connected to the output of the comparator, and the output of the function converter is connected to the first the input of the quantization unit, the second and third inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the maximums and minimums allocation unit, the output of the quantizing unit is connected to the input of the averager, the input of the maximums and minimums selection unit and the input of the comparison device are respectively the first and second inputs of the processing system signal, the scanning element is connected to the input of the angle-voltage converter, which is the third input of the signal processing system.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к тех ,нике измерени толп1ины тонких пленок и может быть использовано,например, в самолетных и судовых автоматических средствах экспресс-контрол загр знени нефтью водоемов. Цель изобретени - повьшение точности и быстродействи измерений тол щины нефт ной пленки. На фиг. 1 показана структурна схема Дистанционного измерител тол1ЦИНЫ нефт ной пленки; на фиг. 2 временные диаграммы изменени толщины пленки по траектории движени носител и сигналов на входах системы обработки, а также калибровочна зависимость предельного угла от толщины пленкиJ на фиг. 3 - переключающие характеристики (зависимость ступенчато измен ющегос напр жени от текущих значений толщины пленки). Дистанционный измеритель толщины нефт ной пленки содержит источник 1 монохроматического оптического луча светоделитель 2,сканирующий элемент 3 первый 4 и 5 фотоприемники,выхо ды которых соединены с первым и вто рым входами системы 6 обработки, а третий вход системы 6 обработки соединен со сканирующим элементом 3, причем система 6 обработки содержит блок 7 выделени максимумов и минимумов , устройство 8 сравнени , преобразователь 9 угол-напр жение, электронный ключ 10, функциональный преобразователь 11, блок 12 квантовани и усреднитель 13, выход которого вл етс выходом системы 6 обра . ботки сигнала. Выход преобразовател 9 через электронный ключ 10 соеди иен с первым входом функционального преобразовател 11, управл ющий вход . электронного ключа 10 и второй вход функционального преобразовател 11 соединены с выходом устройства 8 срав нени , авыход функционального преобразовател 11 подключен к первому входу блока 12 квантовани , второй и третий входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока 7 выделени максимумов и минимумов. Выход блока 12 квантовани соединен с входом усреднител 13, вход блока 7 выделени максимумов и минимумов и вход устройства 8 сравнени вл ютс первым и вто рым входами системы 6 обработки. сканирующий элемент 3 соединен с .входом преобразовател 9, вл ющимс третьим входом системы 6 обработки. Дистанционный измеритель толщины нефт ной пленки на поверхности водоемов работает следующим образом. В исходном состо нии дистанционный измеритель установлен на борту носител (судна, вертолета, самолета), оптический луч источника 1 (например, лазера) направлен на светоделитель 2, который раздел ет оптический луч на два луча. Первый луч направл ют вертикально (или под небольшим углом к вертикали) на исследуемую водную поверхность, а вторым лучом с помощью сканирующего элемента 3 зондируют под разньми углами водную поверхность в плоскости, перпендикул рной направлению движени , носител . Затем носитель с дистанционным измерителем на борту начинают перемещать по направлению распространени ветровых волн, а фотоприемники 4 и 5 пространственно ориентируют на приём отраженных первого и второго лучей, интенсивности которых в фотоприемниках 4 и 5 преобразуютс в электрические сигналы и подаютс соответственно на первый и второй входы системы 6 обработки. Пусть толищна пленки по траектории движени носител измен етс по закону, показанному на фиг.2 а (зависимость при перемещении от периферии к центру нефт ного п тна ) . В течение процесса измерений последовательно во времени фиксируютс максимальные V и минимальные V. значени сигнала с выхода первого фотоприемника 4 (фиг. 25), а напр жение V сигнала с выхода второго фотоприемника 5. (фиг. 2 г) сравниваетс в устройстве 8 сравнени с заданным порогом сравнени Vp , например, равным ОП т V где Vj - максимальное значение сигнала второго фотоприемника 5. Когда текущее значение V, становитс равным порогу сравнени V , в устройстве 8 сравнени формируетс командный импульс на управл ющие входы ключа 10 и функционального преобразовател 11. Через открытьш ключ 10 с выхода преобразовател 9 угол-напр жение напр жение Vj, соответствующее оп3 . The invention relates to a measurement technique, in particular, to those for measuring a crowd of thin films and can be used, for example, in aircraft and ship automatic means of express control of oil pollution in water bodies. The purpose of the invention is to increase the accuracy and speed of measurements of oil film thickness. FIG. Figure 1 shows the block diagram of the Remote meter of oil film tol1TSIN; in fig. 2 time diagrams of changes in film thickness along the path of movement of the carrier and signals at the inputs of the processing system, as well as the calibration dependence of the limiting angle on the film thickness in FIG. 3 - switching characteristics (dependence of stepwise varying voltage on current values of film thickness). The remote oil film thickness meter contains a source 1 of a monochromatic optical beam, a beam splitter 2, a scanning element 3, the first 4 and 5 photodetectors, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the processing system 6, and the third input of the processing system 6 is connected to the scanning element 3, wherein the processing system 6 comprises a max-and a mini-allocation unit 7, a comparison device 8, an angle-to-voltage converter 9, an electronic key 10, a functional converter 11, a quantization unit 12 and an averager 13, output which is the output system 6 in particular. signal bots. The output of the converter 9 via the electronic key 10 is connected to the first input of the functional converter 11, the control input. The electronic key 10 and the second input of the functional converter 11 are connected to the output of the comparator device 8, the output of the functional converter 11 is connected to the first input of the quantization unit 12, the second and third inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the maximum and minimum isolating unit 7. The output of the quantization unit 12 is connected to the input of the averager 13, the input of the maximum and minimum separation unit 7 and the input of the comparison device 8 are the first and second inputs of the processing system 6. the scanning element 3 is connected to the input of the converter 9, which is the third input of the processing system 6. Remote meter thickness of the oil film on the surface of reservoirs works as follows. In the initial state, the remote meter is mounted on board the carrier (vessel, helicopter, aircraft), the optical beam of the source 1 (for example, a laser) is directed to the beam splitter 2, which divides the optical beam into two beams. The first beam is directed vertically (or at a small angle to the vertical) to the water surface under investigation, and the second beam is scanned by the scanning element 3 at different angles to the water surface in a plane perpendicular to the direction of movement of the carrier. Then, the carrier with a remote meter on board begins to move in the direction of the propagation of wind waves, and the photodetectors 4 and 5 are spatially oriented to receive reflected first and second rays, whose intensities in photodetectors 4 and 5 are converted into electrical signals and fed to the first and second inputs of the system 6 processing. Let the thickness of the film along the path of movement of the carrier be changed according to the law shown in Fig. 2 a (dependence when moving from the periphery to the center of the oil spot). During the measurement process, the maximum V and minimum V. values of the signal from the output of the first photodetector 4 (Fig. 25) are sequentially fixed in time, and the voltage V of the signal from the output of the second photodetector 5 (Fig. 2g) is compared in device 8 compared to a given comparison threshold Vp, for example, equal to OP m V where Vj is the maximum signal value of the second photodetector 5. When the current value of V becomes equal to the comparison threshold V, in the comparison device 8 a command pulse is generated to the control inputs of the key 10 and functionally of the transducer 11. After otkrytsh key 10 output from the transducer 9, an angle-voltage voltage Vj, corresponding op3.
ределенному в этот момент времени t углу сканировани oi (фиг. 2в), подаетс на информационный вход функционального преобразовател 11 в котором хранитс зависимость h f(oL), где h - толщина пленки (фиг, 2е-). Этот сигнал V, пропорциональный oLf, разрешает считьшание значени h| в выходную чейку пам ти функционального преобразовател 11 до следующего момента времени t 1 срабатывани устройства 8 сравнени . Значение h| подаетс с выхода функционального преобразовател 11 к информационному входу блока 12 квантовани , в котором осуществл етс его сравнение с заданными квантованными уровн ми h 1дЬ переключающей характеристики Кет f(hK,) (фиг. 4c,S), причем, в зависимости от управл ющего сигнала , сформированного в блоке 7 выделени максимумов и минимумов на первом или втором его выходах, автоматически производитс изменение типа переключающей характеристики (дл минимумов - фиг. 3«, дл максимумов - фиг. 25), т.е. сигналы с выходов блока 7 вл ютс управл ющими дл блока 12 квантовани .the scan angle oi determined at this point in time t (Fig. 2c) is fed to the information input of the functional converter 11 in which the dependence h f (oL) is stored, where h is the film thickness (fig. 2-). This signal V, proportional to oLf, permits the comparison of the value of h | to the output memory cell of the functional converter 11 until the next time instant t 1 of the operation of the comparison device 8. Value h | supplied from the output of the functional converter 11 to the information input of the quantization unit 12, in which it is compared with predetermined quantized levels h 1dB of the switching characteristic Ket f (hK,) (Fig. 4c, S), and, depending on the control signal The change in the type of switching characteristic (for minima - Fig. 3 ", for maxima - Fig. 25), i.e., is formed automatically in block 7 of the selection of maxima and minima on its first or second outputs. the signals from the outputs of block 7 are control for block 12 quantization.
БЛОК 12 квантовани работает следующим образом. При фиксации в блоке 7 экстремума сигнала первого фотоприемника 4 на первый или второй входы триггера блока 12 (не показан ) поступает соответствующий управл ющий импульс, триггер срабатывает , устанавлива два переключател (не показаны) в соответствующее положение, благодар чему смещаетс вверх и вправо (например, дл минимумов фиг. 4о() переключающа характеристика квантовани , а счетчик (не показан) через управл ющийвход О при этом устанавливаетс в нулевое состо ние. Затем происходит срабатьгоание, другой триггер открывает ключ (не показан), через который на счетный вход счетчика поступает последовательность тактовых импульсов частоты счетчикUNIT 12 quantization works as follows. When blocking in block 7 the extremum of the signal of the first photodetector 4, the corresponding control pulse arrives at the first or second trigger inputs of block 12 (not shown), sets the trigger, sets two switches (not shown) to the corresponding position, thereby shifting up and down , for the minima of Fig. 4o (), the switching characteristic is quantized, and a counter (not shown) through the control input O is then set to the zero state. Then a triggering occurs, another trigger opens the key (not cauldron) through which the counting of the counter is input sequence counter clock frequency
850814850814
осуществл ет счет количества импульсов , а дешифратор на его выходе соответственно преобразует их в сигнал управлени KOMMyTatopoM (не показан). 5 На выход коммутатора поступает ступенчатое напр жение h, задаваемое резистивным делителем. Каждый квант ступенчатого напр жени задаетс последовательно включенными резисторами, причем, опрос резистивногр делител начинаетс с резистора, задающего максимальньш уровень ступенчатого напр жени (фиг. 3). Ступенчато измен ющеес напр жение h подаетс на первый вход схемы сравнени (не показана), на второй вход которой подаетс напр жение h Ьц + дК/2, сформированное в сумматоре (не показан), причем максимальное значение ступенчатого напр жени задано при начале измерений, а лЬ равно Л/2п, где А- длина волны монохроматического оптического источника, п - показатель пре-гcounts the number of pulses, and the decoder at its output accordingly converts them into a KOMMyTatopoM control signal (not shown). 5 The output of the switch is a step voltage h, given by a resistive divider. Each quantum of step voltage is set by series-connected resistors, moreover, the resistive divider is polled with a resistor defining the maximum level of step voltage (Fig. 3). Stepwise varying voltage h is applied to the first input of the comparison circuit (not shown), to the second input of which voltage h hc + dK / 2, formed in the adder (not shown), the maximum value of the step voltage is set at the beginning of the measurements, a lb is L / 2n, where A is the wavelength of the monochromatic optical source, n is the pre-g indicator
25 ломпени нефти, определ емый по справочным данным.25 oil refill, determined from reference data.
В момент выполнени соотношени hp (hц + 4h/2) происходит срабатывание схемы сравнени , и управл ющий импульс с ее выхода опрокидывает второй триггер, выходной потенциал которого вл етс сигналом дл остановки работы всего блока 12At the moment of performing the hp ratio (hc + 4h / 2), the comparison circuit is triggered, and the control pulse from its output overturns the second trigger, the output potential of which is a signal for stopping the operation of the entire unit 12
5 квантовани . При этом также открываетс ключ блока 12, на выход которого поступает кватованное значение h., формируемое из ступенчатого напр жени Кр в момент срабатывани 5 quantization. This also opens the key of the block 12, the output of which receives the quattered value h., Formed from the step voltage Kp at the time of actuation
0 схемы сравнени . Полученный р д квантованных значений h поступает на вход усре;а;нител 13, в котором осуществл етс их усреднение. Результат усреднени сформированного0 comparison circuits. The resulting series of quantized values of h is fed to the input of average, and a; strand 13, in which they are averaged. The result of the averaged formed
5 р да квантованных значений5 p yes quantized values
mm
1 one
-- N- N
вл етс значением толщины пленки нефти в измер емом нефт ном п тне на водной поверхности.is the value of the oil film thickness in the measured oil spot on the water surface.
г 3 5 6 7g 3 5 6 7
Фие. 3Phie. 3
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833613212A SU1185081A1 (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Remote-control meter of the thickness of oil film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU833613212A SU1185081A1 (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Remote-control meter of the thickness of oil film |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1185081A1 true SU1185081A1 (en) | 1985-10-15 |
Family
ID=21071270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU833613212A SU1185081A1 (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Remote-control meter of the thickness of oil film |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1185081A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2393783A (en) * | 2002-09-10 | 2004-04-07 | Wrc Plc | Measuring liquid height, velocity, or water quality using reflection of light from a surface of the liquid |
-
1983
- 1983-06-30 SU SU833613212A patent/SU1185081A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 1059419, кл. G 01 В 11/06, 1982. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2393783A (en) * | 2002-09-10 | 2004-04-07 | Wrc Plc | Measuring liquid height, velocity, or water quality using reflection of light from a surface of the liquid |
GB2393783B (en) * | 2002-09-10 | 2006-01-11 | Wrc Plc | Flow monitor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4297030A (en) | Method and apparatus for measuring the distance and/or relative elevation between two points | |
CA2270453C (en) | Level measuring device operating with microwave | |
US3682554A (en) | Non-contact measurement method and apparatus | |
SU1185081A1 (en) | Remote-control meter of the thickness of oil film | |
JPH0423202B2 (en) | ||
DK169048B1 (en) | Method of measurement with a laser-doppler anemometer | |
SU569273A3 (en) | Device for monitoring icing of aircraft | |
US3435239A (en) | Radiation absorption tester using rc network to simulate absorption function | |
US5410399A (en) | Interpolative direction determining system | |
SU943624A1 (en) | Cloud lower boundary altitude meter | |
SU1610269A1 (en) | Apparatus for measuring linear dimensions of moving objects | |
SU924624A1 (en) | Digital pulse signal recorder with automatic range switching | |
SU598390A1 (en) | Cloud lower boundary height meter | |
SU1509685A1 (en) | Method of measuring the index of refraction of liquid media | |
US3581203A (en) | Analog meter having means to provide a digital reading of the pointer position | |
RU114785U1 (en) | DIGITAL FLOW HUMIDITY METER | |
JPS5735704A (en) | Surface state measuring method of metallic plate and its device | |
Denby et al. | Structured neural network approach for measuring raindrop sizes and velocities | |
RU1777179C (en) | Device for inspection of surface of object | |
SU393789A1 (en) | METHOD OF MEASUREMENT OF CONSUMPTION OF A RAY OF OPTICAL QUANTUM GENERATOR | |
SU1737269A2 (en) | Photopulse meter of object dimensions | |
SU726489A1 (en) | Arrangement for converting phase shift into digital code | |
SU905657A1 (en) | Pulse photometer | |
SU1661704A1 (en) | Device for measuring weather-conditioned visibility range | |
SU1167418A1 (en) | Device for determining residual stresses |