SU1228139A1 - Teaching-aid device on engineering geodesy - Google Patents

Teaching-aid device on engineering geodesy Download PDF

Info

Publication number
SU1228139A1
SU1228139A1 SU843806557A SU3806557A SU1228139A1 SU 1228139 A1 SU1228139 A1 SU 1228139A1 SU 843806557 A SU843806557 A SU 843806557A SU 3806557 A SU3806557 A SU 3806557A SU 1228139 A1 SU1228139 A1 SU 1228139A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
unit
trigger
filter
Prior art date
Application number
SU843806557A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Бобровников
Валерий Аркадьевич Беляев
Владимир Витальевич Доценко
Сергей Валентинович Жуков
Original Assignee
Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского filed Critical Военный Инженерный Краснознаменный Институт Им.А.Ф.Можайского
Priority to SU843806557A priority Critical patent/SU1228139A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1228139A1 publication Critical patent/SU1228139A1/en

Links

Landscapes

  • Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)

Abstract

Изобретение позвол ет расширить функциональные возможности учебного прибора по инженерной геодезии. В приборе последовательно соединены синхронизатор 1, фильтр-смеситель 2, источник питани  3, разделительный фильтр 4, триггер 5, блок 6 задержки , генератор 7 зондирующих импульсов , усилитель-ограничитель 8, измеритель времени 9, второй вход которого соединен с первым выходом триггера 5, блок 10 ИЛИ с магистральным усилителем, одноканальный вход которого подключен к второму выходу триггера 5, магистральный усилитель 11, блок 12 опроса, первьй одноканальньм вход которого подключен к выходу синхронизатора 1 через формирователь 13, вход которого соединен с вторым од- ноканальным входом блока 12 опроса и с выходом блока селекдии 14 кода начала измерений, выход которого соединен с выходом усилител  11. К выходу блока 12 подключен арифметический блок 15 с индикатором, который  вл етс  оконечным блоком. Два акустических преобразовател  16 и 17 установлены в торцах верхних сосудов 18, соединенных трубопроводом 19, запол- ненных частично жидкостью 20. Преобразователи 16 и 17 подключены к соответствующим входам коммутатора 21, первый одноканальный вход которого соединен с вторым выходом триггера 5, а второй - с выходом генератора 7 зондирующих импульсов. 1 ил. о соThe invention allows to extend the functionality of a training device for engineering geodesy. In the device, synchronizer 1, filter-mixer 2, power source 3, separation filter 4, trigger 5, delay unit 6, generator 7 of probe pulses, amplifier-limiter 8, time meter 9, the second input of which is connected to the first output of the trigger 5 are connected in series , block 10 OR with a trunk amplifier, a single-channel input of which is connected to the second output of trigger 5, a trunk amplifier 11, block 12 of a survey, the first single-channel input of which is connected to the output of synchronizer 1 through a driver 13, the input of which It is connected to the second single-channel input of the polling unit 12 and to the output of the selekdia unit 14 of the start measurement code, the output of which is connected to the output of the amplifier 11. The output of the unit 12 is connected to the arithmetic unit 15 with an indicator, which is a terminal unit. Two acoustic transducers 16 and 17 are installed at the ends of the upper vessels 18 connected by pipe 19, partially filled with liquid 20. Transducers 16 and 17 are connected to the corresponding inputs of the switch 21, the first single-channel input of which is connected to the second output of the trigger 5, and the second from generator output 7 probe pulses. 1 il. about with

Description

1one

Изобретение относитс  к учебным приборам и может быть использовано при обучении геодезии.The invention relates to educational devices and can be used in teaching geodesy.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства.The aim of the invention is to expand the functionality of the device.

На чертеже приведена ,блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Устройство состоит из последовательно соединенных синхронизатора 1, фильтра-смесител  2, источника 3 питани , разделительного фильтра 4, триггера 5, блока 6 задержки, генератора 7 зондирующих импульсов,усилител -ограничител  8, измерител  9 времени, второй вход которого соединен с первым выходом триггера 5,блока ИЛИ 10 с магистральным усилителем одноканальный вход которого подключен к второму выходу триггера 5, ма- гистрального усилител  11, блока 12 опроса, первый одноканальный вход которого подключен к вькоду синхро низатора 1 через формирователь 13, вход которого соединен с вторым од- ноканальным входом блока 12 опроса и выходом блока 14 селекции кода начала измерений, вход которого соединен с выходом магистрального усилител  11.The device consists of series-connected synchronizer 1, filter-mixer 2, power supply 3, separation filter 4, trigger 5, delay unit 6, probe pulse generator 7, limiting amplifier 8, time meter 9, the second input of which is connected to the first trigger output 5, block OR 10 with a trunk amplifier; a single-channel input of which is connected to the second output of trigger 5, a trunk amplifier 11, polling unit 12, the first single-channel input of which is connected to the code of the synchronizer 1 through atel 13 whose input is coupled to a second single-input unit 12 nokanalnym survey and selection output unit 14 measurement start code having an input connected to the output of the main amplifier 11.

К выходу блока 12 опроса подключен арифметический блок 15 с индикатором , который  вл етс  оконечным блоком устройства. Кроме того, устройство снабжено по крайней мере двум  акустическими преобразовател ми 16 и 17, которые установлены в торцах, например верхних, сосудов 18, соединенных между собой трубопроводом 19, заполненных частично жидкостью 20, причем акустические преобразователи 16 и 17 подключены к со ответствующим входам коммутатора 21, первый одно- канальньй вход которого соединен с вторым выходом триггера 5, а второй- с выходом генератора 7 зондирующих импульсов.An arithmetic unit 15 is connected to the output of the polling unit 12 with an indicator, which is the terminal unit of the device. In addition, the device is equipped with at least two acoustic transducers 16 and 17, which are installed at the ends, for example, upper vessels 18, interconnected by a pipeline 19, partially filled with liquid 20, with acoustic transducers 16 and 17 connected to the corresponding inputs of the switch 21, the first single-channel input of which is connected to the second output of the trigger 5, and the second to the output of the generator 7 probe pulses.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед демонстрацией проведени  измерений сосуды 18, соединенные трубопроводом 19 , наполн ют жидкостью 20 и устанавливают на исследуемом объекте: если выполн етс  нивелировка,то один из сосудов 18 размещают на ре- пере: если определ етс  прогиб конструкции , то сосуды 18 размещают с заданным шагом вдоль изгибаемого эле39 2Before demonstration of measurements, vessels 18 connected by pipeline 19 are filled with liquid 20 and installed on the object under test: if leveling is performed, then one of the vessels 18 is placed on a repro: if the deflection of the structure is determined, then the vessels 18 are placed with a given step along a flexible element 39 2

мента. Жидкость 20 по трубопроводу 1 распредел етс  в сосудах 18 согласно закону сообщающихс  сосудов. При Включении устройства напр жение от источника 3 питани  подаетс  на основные блоки, в том числе через фильтр-смеситель 2, коаксиальный кабель и разделительный фильтр 4, на шины питани  блоков 5-10, 21. В арифметический блок 15 ввод т соответствующую программу обработки числовых результатов.cop. Fluid 20 through conduit 1 is distributed in vessels 18 according to the law of communicating vessels. When the device is turned on, the voltage from the power source 3 is supplied to the main blocks, including through the filter-mixer 2, the coaxial cable and the separation filter 4, to the power buses of the blocks 5-10, 21. In the arithmetic unit 15, the corresponding program of numerical processing is entered results.

Синхронизатор 1 вырабатывает короткие периодически следующие импульсы , которые через фильтр-смеситель 2, коаксиальньй кабель и разде- лительньй фильтр 4 подаютс  на счет- ньй вход триггера 5, вызыва  каждый раз изменение его состо ни . Поло- жительньй потенциал (выбор пол рности только дл  нагл дности описани ), по вл ющийс  на втором выходе триггера 5, вызывает изменение состо ни  счетчика коммутатора 21, вследствие чего к входу генератора 7 зондирующих импульсов подключаетс  акустический преобразователь 16 и 17 (на практике число акустических преобразователей может быть много больше),номер которого определ етс  выходным кодом счетчика ко -1мутатора 21. С приходом, очередного синхроимпульса триггер 5 измен ет свое состо ние и положительный потенциал по вл етс  на его первом выходе. При этом измеритель 9 времени переводитс  в. режим измерени : осуществл етс  сброс информации в его встроенном счетчике, после чего начинаетс  счет времени. Спуст  интервал времени,необходимьй дл  перевода измерител  9 времени в режим измерений , на выходе блока 6 задержки тоже по вл етс  импульс, которым осуществл етс  запуск генератора 7 зондирующих импульсов.Выходным импульсом генератора 7 возбуждаетс  акустический преобразователь 16 и 17 (или иной, если устройство содержит большее число акустических преобразователей ) , которьй был подключен коммутатором 21 в предшествукмцем цикле . Акустический преобразователь 16 (17) посыпает в направлении поверхности жидкости 20 ультразвуковой импульс , который отражаетс  от ее поверхности и вновь преобразуетс  в электрический сигнал, поступающий через коммутатор 21 на вход усилиJThe synchronizer 1 produces short periodically following pulses that are fed through the mixer 2, the coaxial cable and the splitter 4, to the counting input of the trigger 5, causing a change in its state each time. The positive potential (the choice of polarity is only for the sake of description) appearing at the second output of the trigger 5 causes a change in the counter state of the switch 21, as a result of which the acoustic transducer 16 and 17 are connected to the input of the generator 7 of the probe pulses (in practice acoustic transducers can be much larger), the number of which is determined by the output code of the counter of the -1 switch 21. With the arrival of the next sync pulse, trigger 5 changes its state and a positive potential appears on it first output. In this case, the time meter 9 is converted to. measurement mode: information is reset in its built-in counter, after which time counting begins. After the time interval required to transfer the time meter 9 to the measurement mode, the output of the delay unit 6 also has a pulse, which initiates the probe pulse generator 7. The output pulse of the generator 7 is excited by the acoustic transducer 16 and 17 (or another device). contains a greater number of acoustic transducers), which was connected to the switch 21 in the pre-cycle cycle. The acoustic transducer 16 (17) sprinkles an ultrasonic impulse in the direction of the surface of the liquid 20, which is reflected from its surface and again converted into an electrical signal through the switch 21 to the input force

тел -ограничител  8. На выходе усилител -ограничител  8 вырабатываетс  импульс, передний фронт которого совпадает по времени с моментом регистрации эхо-импульса. Названный им- пульс останавливает процесс отсчета времени в измерителе 9, в его счетчике сохран етс  число, равное времени распространени  ультразвукового сигнала от момента его посылки до момента регистрации эхо-импульса.the limiting body 8. At the output of the limiting amplifier 8, a pulse is produced, the leading edge of which coincides in time with the moment of registration of the echo pulse. This impulse stops the time counting process in the meter 9, a number is stored in its counter, which is equal to the propagation time of the ultrasonic signal from the moment of its sending until the registration of the echo pulse.

Поскольку скорость распространени ультразвука в воздухе известна, то по измеренному времени можно вычислить рассто ние от поверхности акус- тическогр преобразовател  до поверхности жидкости. Дл  этого предназначены другие блоки устройства, которые работают следующим образом.Since the velocity of propagation of ultrasound in air is known, the distance from the surface of the acoustic transducer to the surface of the liquid can be calculated from the measured time. For this purpose, other device blocks are used, which work as follows.

Входы блока ИЛИ Ю подключены к выходам счетчиков коммутатора 21 и измерител  9 -времени. Если на выходе триггера 5 имеетс  положительный . потенциал, то на выходе блока ИЛИ 10 по вл етс  выходной код (номера под- ключенного акустического преобразовател ) встроенного счетчика коммутатора 21, усиленньм с помощью внутреннего магистрального усилител ,В противном случае на выходе блока 10 по вл етс  код результата измерени  времени встроенного счетчика измерител  9 времени. Выходные потенциалы блока ИЛИ 10 с магистральным усилителем передаютс  по многожильному низкочастотному кабелю на вход магистрального усилител  11. Необходимость введени  названных магистральных усилителей обусловлена тем, что в случае демонстрации устройства в больших аудитори х рассто ние между зоной контрол  и самим комплексом может измер тьс  дес тками метров. При этом возникает необходимость согласовани  выходного сопротивлени  блока ИЛИ 10 и входного сопротивлени  блоков с волновым сопротивлением низкочастотного кабел .The inputs of the block OR S are connected to the outputs of the counters of the switch 21 and the meter 9-time. If the output of the trigger 5 is positive. potential, then the output of the block OR 10 is the output code (connected acoustic transducer numbers) of the built-in counter of the switch 21, amplified by an internal trunk amplifier. Otherwise, the output of the block 10 is the result code of the time measurement of the built-in counter of the meter 9 times. The output potentials of an OR 10 unit with a trunk amplifier are transmitted via a multi-core low-frequency cable to the input of a trunk amplifier 11. The need to introduce these main amplifiers is due to the fact that in case of a device being demonstrated in large auditoriums, the distance between the control zone and the complex itself can be measured by tens of meters . In this case, it becomes necessary to match the output impedance of the block OR 10 and the input impedance of the blocks with the characteristic impedance of the low frequency cable.

Конструктивно сосуды 18 выполнены таким образом, что между рабочей по- верхностью акустического преобразовател  16 (17) и поверхностью жидкости 20 всегда имеетс  воздушный зазор, а следовательно, результат измерени  времени всегда отличен от нул . Состо ние встроенного счетчика коммутатора 21 может быть равным 00. ..О в начальном цикле измереStructurally, the vessels 18 are designed in such a way that there is always an air gap between the working surface of the acoustic transducer 16 (17) and the surface of the liquid 20, and therefore the result of time measurement is always different from zero. The state of the built-in counter of the switch 21 can be equal to 00 ... .. O in the initial measurement cycle

5 0 50

15 15

20 5 о 20 5 o

0 5 0 5

5five

00

5five

394 .394.

ни . Код 00...О выдел етс  блоком 14 селекции кода начала измерений , который вырабатывает импульс установки исходного состо ни  блока 12 опроса и формировател  13 только при поступлении названного кода. Код 00....О по вл етс  каждый раз после опроса всех акустических преобразователей 16 (17 и других,если они предусмотрены устройством).neither Code 00 ... O is allocated by block 14 of the selection code for the start of measurements, which generates a pulse of setting the initial state of block 12 of the poll and the former 13 only when the code is received. Code 00 ... O appears every time after interrogation of all acoustic transducers 16 (17 and others, if provided by the device).

Благодар  установке начального состо ни  формирователь 13 вырабатывает управл к цие сигналы, поступающие на вход 12 опроса, только при поступлении на его вход четных импульсов от синхронизатора 1. При этом на входе блока 12 опроса по вл етс  код результата измерени  времени , поступающий с выхода магистрального усилител  11. Блок 12 опроса последовательно вводит в соответствующие регистры арифметического блока 15 числовые значени  результатов измерени  времени, а затем автоматически вырабатывает команду перевода арифметического блока 15 в режим вычислений. Результат вычислений отображаетс  на индикаторе блока 15, При поступлении на вход формировател  13 нечетных импульсов с выхода синхронизатора 1 импульс запуска блока 12 опроса не вьфаба- тываетс .Данное состо ние совпадает с интервалом времени, когда на много- канальньй вход формировател  13 поступает код номера подключенного акустического преобразовател  16 (17), Этот код используетс  дл  переключени  счетчика регистра адреса блока 12 опроса. Дл  этого используетс  не импульсное, а потенциальное управление , осуществл емое по выходу формировател  13, Конструктивно это обеспечиваетс  включением в структуру формировател  13 симметричного триггера, переключаемого импульсами синхронизатора 1 и устанавливаемого в исходное состо ни  выходным импульсом блока 14 селекции кода начала измерений,.By setting the initial state, the shaper 13 generates a control for the signals arriving at the polling input 12 only when even pulses arrive at its input from the synchronizer 1. At the input of the polling unit 12, a time measurement result code arriving from the main amplifier 11. The polling unit 12 successively enters into the corresponding registers of the arithmetic unit 15 the numerical values of the time measurement results, and then automatically generates an arithmetic unit translation command and 15 to compute mode. The result of the calculation is displayed on the indicator of block 15. When odd pulses arrive at the input of the imager 13 from the synchronizer output 1, the start pulse of the polling unit 12 does not stop. This state coincides with the time interval when the connected number code goes to the multi-channel input of the imager 13 acoustic transducer 16 (17). This code is used to switch the register counter of the polling unit 12. For this, not a pulsed, but a potential control performed by the output of the former 13 is used. Structurally, this is ensured by the inclusion of a symmetric trigger switched by the pulses of the synchronizer 1 and set in the initial state by the output impulse of the measurement code selection unit 14, into the structure of the former 13.

Названные операции повтор ютс  до завершени  своего цикла опроса всех акустических преобразователе 16 (17), В момент окончани  ввода в арифметический блок 15 последнего результата измерений программно вво- .дитс  команда на окончательные вычислени , в процессе которых опреде51The above operations are repeated until the end of their interrogation cycle of all acoustic transducers 16 (17). At the time when the last measurement result was entered into the arithmetic unit 15, the program for the final calculations was entered programmatically, during which it was determined

л ютс  искомые значени  превышений. Затем цикл измерений повтор етс  в указанной последовательности.The required elevation values are. The measurement cycle is then repeated in the sequence indicated.

При использовании изобретени  по- вьпиаетс  оперативность измерений в р де точек контрол  (по крайней мере в двух), что расшир ет функциональные возможности устройства:учебный прибор позвол ет демонстрировать измерение прогибов конструкций,если число точек контрол  (сосудов) более трех. Предлагаема  совокупность блоков и цепей и их св зи позвол ют демонстрировать учебный прибор в системах с дистанционным контролем, кроме того,предложенное решение снимает ограничени  на число подключаемых сосудов-датчиков.When using the invention, the efficiency of measurements at a number of control points (at least two) is enhanced, which expands the functionality of the device: a training device allows you to demonstrate the measurement of structural deflections if the number of control points (vessels) is more than three. The proposed set of blocks and circuits and their connections allow demonstration of the training device in systems with remote control, in addition, the proposed solution removes restrictions on the number of connected sensor vessels.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Учебный прибор по инженерной геодезии , содержащий сообщающиес  сосуды с жидкостью, соединенные трубопроводом , в торце которых установлены акустические преобразователи, синхронизатор , триггер, генератор зондирующих импульсов, выходом св занный через усилитель-ограничитель с первым входом измерител  времени, блок опроса, выходом св занный с входом арифметического блока, и формирователь , первым входом св занныйA training instrument for engineering geodesy, containing communicating vessels with fluid, connected by a pipeline, at the end of which acoustic transducers, a synchronizer, a trigger, a generator of probe pulses are installed, connected via an amplifier-limiter to the first time meter input, polling unit, output connected to the input of the arithmetic unit, and the driver, the first input associated Редактор Н.Швьщка Editor N.Shvyschka Составитель В.ЕрмаковаCompiled by V. Yermakov Техред М.Ходанич Корректор Г.РешетникTehred M. Khodanich Proofreader G. Reshetnik Заказ 2290/51 Тираж 455ПодписноеOrder 2290/51 Circulation 455 Subscription ВНИИПИ Государственного комитета СССРVNIIPI USSR State Committee по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5 Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4 396396 с первым входом блока опроса, о т - .личающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , в него введены блок селекции , магистральный усилитель,логический блок ИЛИ, коммутатор, блок задержки, разделительный фильтр, фильтр-смеситель и источник питани , выходом св занный с первым входом фильтра-смесител , второй вход которого св зан с выходом синхронизатора и с вторым входом формировател , выходом св занного с вторым входом блока опроса, первым входом св занного с выходом блока селекции, вход которого соединен с третьим входом блока опроса и через магистральный усилитель - с первым выходом логического блока ИЛИ, вторым выходом соединенного с вторым входом измерител  времени , третий вход которого соединен с первым выходом триггера и через блок задержки и генератор зондирующих импульсов - с первым входом коммутатора , второй вход которого св зан с первым входом логического блока ИЛИ и с вторым выходом триггера, входом св занного через разделительный фильтр с выходом фильтра-смесител , причем второй вход логического блока ИЛИ св зан с выходом коммутатора, третий вход .которого св зан с акустическими преобразовател ми.with the first input of the polling unit, t - characterized by the fact that, in order to expand the functionality, a selection block, a trunk amplifier, an OR logic unit, a switch, a delay unit, a separation filter, a mixer filter and a power supply, an output associated with the first input of the mixer filter, the second input of which is associated with the synchronizer output and with the second driver input, the output connected with the second input of the polling unit, the first input connected with the output of the selection unit whose input is connected to the third ode polling unit and through the trunk amplifier - with the first output of the logic block OR, the second output connected to the second input of the time meter, the third input of which is connected to the first output of the trigger and through the delay unit and the generator of probe pulses - to the first input of the switch, the second input of which connected to the first input of the logical block OR, and to the second output of the trigger, which is connected via a decoupling filter to the output of the mixer-filter, the second input of the logical block OR connected to the output of the switch The third input is connected to acoustic transducers.
SU843806557A 1984-07-16 1984-07-16 Teaching-aid device on engineering geodesy SU1228139A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843806557A SU1228139A1 (en) 1984-07-16 1984-07-16 Teaching-aid device on engineering geodesy

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843806557A SU1228139A1 (en) 1984-07-16 1984-07-16 Teaching-aid device on engineering geodesy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1228139A1 true SU1228139A1 (en) 1986-04-30

Family

ID=21144539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843806557A SU1228139A1 (en) 1984-07-16 1984-07-16 Teaching-aid device on engineering geodesy

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1228139A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1125645, кл. G 09 В 23/18, 1983. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB1133519A (en) Material tester
SU1228139A1 (en) Teaching-aid device on engineering geodesy
US3631719A (en) Fluid speed measuring system
GB1413755A (en) Ultrasonic non-destructive testing of tubes and rods
SU1078244A1 (en) Hydrostatic level
SU1247650A1 (en) Acoustic hydrostatic level
US4254484A (en) Device for the determination of a ship in dock at the time of docking
SU1125645A1 (en) Teaching-aid device on engineering geodesy
GB1266342A (en)
GB1433832A (en) Ultrasonic inspection
GB778166A (en) Improvements in ultrasonic testing apparatus
GB1207385A (en) Improvements in or relating to flaw detection
GB1121767A (en) Apparatus for thickness measurement
SU714159A1 (en) Level measuring device
SU735923A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU1327149A1 (en) Training aid for engineering geodesy
SU1024726A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU569854A1 (en) Ultrasonic flowmeter for
JPS626540Y2 (en)
SU945787A1 (en) Device for measuring ultrasound propagation time
SU1157445A1 (en) Device for determining coordinates of acoustic emission source
SU1002835A1 (en) Ultrasonic thickness meter (its versions)
JPH07218242A (en) Peripheral length measuring apparatus
SU428214A1 (en) TWO-CHANNEL ULTRASONIC FLOWMETER
SU1259109A1 (en) Device for measuring thickness of moving articles