SU1327149A1 - Учебный прибор по инженерной геодезии - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к учебным приборам, может быть использовано при обучении геодезии и позвол ет повысить дидактические возможности прибора путем демонстрации независимости точности измерени  от температуры. Учебный прибор снабжен экраном 3 с отверстием 4, установленным на заданном рассто нии от акустического преобразовател  5 внутри каждого сосуда 1 , 1, а в каждый измерительный канал 8 и 9 дополнительно включены последовательно соединенные формирователь 16, блок фиксации 17 первого и второго эхоимпульсов, блок измерени  времени задержки 18 первого и второго эхоимпульсов, блок счетчиков 19 и генератор 10 счетных импульсов. Новые блоки и св зи между ними обеспечивают измерение времени t распространени  сигнала от акустического преобразовател  5 до экрана 3 и обратно, а также времени t распространени  сигнала от акустического преобразовател  5 через отверстие 4 до поверхности уровн  жидкости 2 и обратно в каждом сосуде 1 и 1, Обработка информации выполн етс  арифметическим блоком 12. 2 ил. (Л 00 to vj ;О

Description

11

Изобретение относитс  к учебным приборам и может быть использовано при обучении геодезии.

Цель изобретени  повышение дидактических воможностей прибора путем демонстрации независимости точности измерени  от температуры.

На фиг, i представлена блок-схема предлагаемого учебного прибора; на- фиг, 2 - то же, с развертыванием наиболее важ1- ь х узлов до уровн  стандартных элементов о

Учебный прибор по инженерной геодезии содержит сообшдющиес  сосуды с рабочей жидкостью 2, экраны 3 с отверсти ми 4, акустические преобразователи 5, на заданном рассто нии от которых размещены экраны 3 с отверсти ми 4, и трубопровод 6. Регист- рирующа  часть прибора содержит синхронизатор 7, подктюченный к первым входам двух идентичных измерительных каналов 8 и 9, генератор 0 счетньпс импульсов, блок П опроса, арифмети- ческий блок 12 и индикатор 13s каждый из каналов 8 и 9 содержит последовательно включенные генератор 14 зондирующих импульсов, выход которого через первый выход измерительного канала 8 (9) соединен с входом соответствующего акустического преобразовател  5, усилитель 15, формирователь 16, блок 17 фиксации первого и второго эхоимпульсов,, блок 18 измере- НИН времени задержки первого и второго эхоимпульсов и блок 19 счетчиков установочный вход которого соединен с выходом синхронизатора 7, а также последовательно включенные блок 11 опроса, входы которого сое;з нены с выходами первого и второго измери- . тельных каналов 8 и 9, арифметический блок 12 и индикатор 13,

Устройство также содержит элемен- ты И-НЕ 20-25, кондек сатор 26, резистор 27, схемы И-НЕ 28, 29., счетчики 30 и 31, элементы И-НЕ 32-39, резистор 40, конденсатор 41, элементы И-НЕ 42-44., резистор 45, конденсатор 46, элеме1Е1ты И-НЕ 47-49, счетчики 50, 51 и регистры 52 и 53.

После включени  прибора синхронизатор 7 начинает вьграбатьшать периодически следуюпще короткие электри- ческие Ш 1пульсы (скважность импульсов определ етс  быстродействием коикретного типа арифметического блока 12), Каждьм синхроимпульсом осуще-492

ствл етс  запуск, генератора 14 зон- дируюиц-ix ш-1пульсс)в, установка в исходное состо ние блоков 17, 18 и 19 в каткдом измерительном канале 8 и 9, При поступлении кажл,ого синхроимпульса генератор 4 Е;ырабатывает мопщые короткие импульсь, которыми возбуждаютс  соответствуюшие акустические преобразователи 5. В результате в направлении поверхности жидкости 2 излучаетс  короткий ультразвуковой импульс , который частично отражаетс  от экрана 3, а частично (энергетические соотношени  определ ютс  величиной отверсти  4) - от поверхнйсти У13ОВНЯ жидкости 2. Поскольку всегда первым на акустический преобразователь 5 поступает эхоимпульс, отраженный от экрана 3, в д,альнейшам наз- ва гные импульсы будем различать по их номерам, первый и второй эхоимпуль- сы, Прин  тые эхо.импульсы тем же акустическим преобразователем 5 тран- сформир тотс  в электрические сигналы и далее передаютс  через соответст- в тощие усилители 15 на входы формирователей 6 каждого канала 8 и 9, С выходов формирователей импульсы поступают на блок 17 фиксации первого и второго эхоимпульсов, а затем на блок 18 измерени  времени задержки - первого и второго эхоимпульсов. На п€фвый по схеме вход блока 18 поступают импульсы с генератора 10 счетны импульсов. Из блока I8 счетные импульсы проход т на соответствующие выхр ,ды блока 19 в течение времени задержки первого и второго эхоимпульсов. В блоке 19 счетчики подсчитьшают счетные импульсы, результаты счета . затем записьшаютс  в соответствующие регистры блока 19 (дхш первого и второго эхоимпульсов по отдельному регистру ) , Управление записью в регистры осуществл етс  по двум шинам с блока 18 о После прихода второго эхо- импульса блок 8 выдает сигнал запрета на блок 17 р запрещающий прохождение последуюпщх эхоимпульсов на выход блока )7. Информаци  от каждого измерительного канала 9 с регистров блока 19 в виде параллельного двоично-дес тичного кода поступает на входы блока 11 опроса, откуда затем вводитс  в арифматический блок 12, рузуль-

«таты счета отображаютс  индикатором 13

В момент прихода синхроимпульса, имеющего уровень логического О, от

блока 7 триггер на элементах И-НЕ 21, 22 через элементы И-НЕ 23, 24 переводитс  в состо ние логической 1 на верхнем по схеме выходе триггера. Первым пришедшим эхоимпульсом триггер на элементах И-НЕ 21, 22 посредством элемента И-НЕ 20 переводитс  в состо ние логического О на верхнем выходе триггера. Через интервал .вре- мени запрета, необходимьй дл  полного затухани  свободных колебаний,  вл ющихс  помехой, акустического преобразовател  5 (в течение этого времени

на выходе формировател  16 формирует- 15 Элемент 32 запрещает прохождение на

с  пачка пр моугольных импульсов с частотой свободных колебаний акустического преобразовател  5), триггер на .элементах И-НЕ 21, 22 посредством элементов 25, 26, 27, 28, 23, 24 вновь переводитс  в состо ние логической 1 на верхнем по схеме выходе . Второй эхоимпульс вновь переводит триггер на элементах И-НЕ 21, 22 в состо ние логического О на верхнем выходе. Длительность интервала запрета определ етс  элементами 26, 27. Последовательность импульсов с выхода триггера на элементах И-НЕ 21 22,  вл ющегос  выходом блока 17, поступает на вход блока 18 (элемент 30), В блоке 18 на элементах 30 и 31 собрано пересчетное устройство, которое совместно с элементами 33, 34 формирует положительный импульс длительностью , равной времени распространени  ультразвуковых колебаний от акустических преобразователей 5 до экрана 3 и обратно (tj), а совместно с элементами 35 и 36 пересчетное ycfpoйcтвo 30, 31 формирует положительный импульс длительностью, равной времени распространени  ультразвуковых колебаний от акустических преобразователей 5 до поверхности . жидкости 2 и обратно (t у). В момент начала счета пересчетное устройство посредством элемента 29 переводитс  в нулевое состо ние импульсов от синхронизатора 7, Импульсы tg и t,, поступают на нижние по схеме входы элементов 37 и 38, на верхние входы этих элементов поступают импульсы от генератора 10 счетных импульсов, В течение соответствующих интервалов t, и счетные импульсы поступают на входы блока 19 на элементы 50 и 51,  вл ющиес  счетчиками. В момент начала счета счетчики импульсов синхронизатора 7 через элемент 49 сбрасываютс  в нулевое состо ние, В течение времени t счетчик 50 считает импульсы генератора 10, а в течение времени t счетчик 51 также считьшает импуль- генератора 10, В момент окончани 

-V сы

положительных импульсов t и t информаци  с выходов счетчиков записываетс  в регистры 52 и 53 соответственно . Импульсы записи в регистр 52 дл  интервала t формируютс  элементами 39-43, а в регистр 53 дл  интервала ty формируютс  элементами 44-48,

0

5

0

5

0

5

0

5

выход элемента 20 всех последующих эхоимпульсов после прихода второго эхоимпульса. На схеме дл  примера показаны четырехразр дные двоично-дес тичные счетчики и регистры, на практике их разр дность может быть любой, необходимой дл  соответствующих диапазонов измерений. Далее информаци  в виде параллельного двоично-дес тичного кода поступает на блок 11, затем на блок 12 и на индикацию результатов блока 13,

Форм у-л а изобретени 

Учебный прибор по инженерной геодезии , содержащий соединенные трубопроводом сообщающиес  сосуды с жидкостью , на дне которых установлены акустические преобразователи, измерительные каналы, содержащие формирователь , усилитель, св занный с генератором зондирующих импульсов и соответствующим акустическим преобразователем , блок опроса, св занный через арифметический блок с индикатором , и синхронизатор, отличающийс  тем, что, с целью повышени  его дидактических возможностей путем демонстрации независимости точности измерени  от температуры , в него введен генератор счетных импульсов, каждый сообщающийс  сосуд снабжен экраном с отверстием, установленным на заданном рассто нии от акустического преобразовател , а каждый измерительный канал содержит формирователь, блок измерени  времени задержки эхоимпульсов, блок счетчиков и блок блокировки, содержащий схемы И-НЕ, {сонденсатор и резистор, выводом соединенный с входами первой . схемы И-НЕ и через конденсатор - с : выходом второй схемы И-НЕ, первый

ВХ1Щ KdToiKirt и nepBF.iH пход третьей схемы И-ИК св ч нм между собой и с В1.гх(;дом первой схемы И-ГШ, выход третьей схеьл, И-НЕ через четвертую схему И-НЕ соединен с первым входом п той схемы И-НК, второй вход которой подключен к выходу шестой схемы И-НП, первым входом соединенной через седьмую схему И-НЕ и формирователь с выходом усилител  и с первым выходом блока измерени  времени задержки эхо- импульсов, второй вход шестой схемы И-НЕ соединен с выходом п той схемы И-НЕ, с вторым входом второй схемы

96

И-НЕ и с первым входом блока измерени  времени задержки эхоимпульсов, второй вход 5ретьей схемы И-НЕ св зан с выходами генератора зондирующих

импульсов и синхронизатора и с входом блока измерени  врем:ени задержки зхоимпульсов и с первьш входом блока счетчиков, вторыми входами соединенного с вторыми вькодами блока измерени  времени задержки эхоимпульсов, третий вход вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов , при этом выходы блока счетчиков св заны с входами блока опроса.

и&. 2

Составитель В. Ермаков Редактор М. Бандура Техред А„Кравчук

Заказ 3394/48 Тираж 433Подписное

ВНШШИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 1 130355 Москва, Ж-35, Раушска  наб,,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г„ Ужгород, ул. Проектна , 4

Корректор С, Шекмар

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Учебный прибор по инженерной геодезии, содержащий соединенные трубопроводом сообщающиеся сосуды с жидкостью, на дне которых установлены акустические преобразователи, измерительные каналы, содержащие формирователь, усилитель, связанный с генератором зондирующих импульсов и соответствующим акустическим преобразователем, блок опроса, связанный через арифметический блок с индикатором, и синхронизатор, отличающийся тем, что, с целью повышения его дидактических возможностей путем демонстрации независимости точности измерения от температуры, в него введен генератор счетных импульсов, каждый сообщающийся сосуд снабжен экраном с отверстием, установленным на заданном расстоянии от акустического преобразователя, а каждый измерительный канал содержит формирователь, блок измерения времени задержки эхоимпульсов, блок счетчиков и блок блокировки, содержащий · схемы И-НЕ, конденсатор и резистор, выводом соединенный с входами первой схемы И-НЕ и через конденсатор - с выходом второй схемы И-НЕ, первый !327 I 49 вход kotojx’iI и первый вход третьей схемы И-ПЕ связаны между собой и с выходом первой схемы И-НЕ, выход третьей схемы И-НЕ через четвертую схему И-НЕ соединен с первым входом пя- 5 той схемы И-НЕ, второй вход которой подключен к выходу шестой схемы И-НЕ, первым входом соединенной через седьмую схему И-НЕ и формирователь с выходом усилителя и с первым выходом Ю блока измерения времени задержки эхоимпульсов, второй вход шестой схемы И-НЕ соединен с выходом пятой схемы И-НЕ, с вторым входом второй схемы

   И-НЕ и с первым входом блока измерения времени задержки эхоимпульсов, второй вход третьей схемы И-НЕ связан с выходами генератора зондирующих импульсов и синхронизатора и с входом блока измерения времени задержки эхоимпульсов и с первым входом блока счетчиков, вторыми входами‘соединенного с вторыми выходами блока измерения времени задержки эхоимпульсов, третий вход вход которого соединен с выходом генератора счетных импульсов, при этом выходы блока счетчиков связаны с входами блока опроса.

   фие. 2