SU363953A1 - Магнитная вариационная станция - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области измерени  магнитны.х вар-наций и может быть использовано в магнитных обсерватори х дл  осуществлени  автоматической обработки магнитных вариаций в процессе их регистрации.

Известны магнитные вариационные станции, предназначенные дл  регистрации вариаций магнитного пол . Иедостаток этих станций состоит в том, что в них информаци  о вариаци х магнитного пол  представлена в виде фотозаписи на магнитограмме, котора  в дальнейшем подвергаетс  трудоемкой обработке с целью получени  мгновенных, среднечасовых и среднесуточных значений магнитных элементов , выраженных в гаммах.

Обработка записи вариаций магнитных элементов сводитс  к операци л сн ти  с магнитограмм мгновенных или среднечасовых значений ординат (в миллиметрах), умножени  этих ординат на соответствующие цены делений , прибавлени  базисных значений, контролируемых абсолютными наблюдени ми, и вычитани  чисел, пропорциональных 100. Полученные цифры записываютс  в специальные таблицы среднечасовых значений, из которых затем путем суммировани  и делени  на 24 наход т среднесуточные часовые значени .

Цель изобретени  - автоматизаци  обработки информации.

В предлагаемой магнитной вариационной станции эта цель достигаетс  за счет установки па фоторегистраторе дополнительных осветителей аналого-цнфрового преобразовател  и

блока управлени  счетом, на выходе которого включены счетчики импульсов, подключенные к дополнительному регистратору.

На фиг. 1 представлена схема расположени  основных узлов станции; на фиг. 2 показана

оптическа  схема станции.

Магнитна  вариационна  станци  содержит, например, три кварцевых вариометра 1, 2 i 3, предназначенных соответственно дл  регистрации вариаций X, У и Z, основной осветитель

4 и три дополнительных осветител  5, б и 7, расположенных на передней стенке фоторегистратора 8. Иа фоторегистраторе установлен валик 9 с в;1нтовой черв чной нарезкой в двух направлени х. Вращение валика осуществл етс  от синхронного электродвигател  Ю. Вдоль валика совершает возвратно-поступательные горизонтальные перемещени  каретка /7 с трем  фоточувствнтельными элементами 12, 13 и 14, например фотодиодами.

С валиком 9 жестко св зан диск 15, на котором нанесены отверсти , расположенные равномерно по окружности. С одной стороны диска непосредственно против отверстий установлена осветительна  лампочка 16, а с прот-ивоположной стороны диска - фотодиод П.

На корпусе фоторегистратора 8 укреплены два микровыключател  18 и W, включение которых осуществл етс  непосредственно движущейс  кареткой в моменты, когда каретка достигает крайних положений на валике.

Регистрирующий блок дл  автоматической обработки информации содержит формирователь 20 импульсов, блок 21 управлени  счетом , блок 22 счетчиков мгновенных значений, блок 23 счетчиков среднечасовых значений, блок 24 счетчиков среднесуточных значений, блок 25 делителей, блок 26 уоравлени  регистратором , регистратор 27 и блок 28 усилителей .

Дополнительные осветители 5, 6 и 7 имеют возможность перемещени  по горизонтали. Точна  установка осветителей с учетом базисных значений каждого элемента производитс  с помощью трех щкал 2, 30 и 31, укрепленных на передней стенке фоторегистратора .

Оптический ход световых лучей представлен на фиг. 2. Основной осветитель служит дл  одновременного освещени  трех вариометров, причем световые лучи, отраженные от вариометров , располагаютс  на одной высоте, и, пройд  через щель фоторегистратора, пр моугольную призму 32 и цилиндрическую линзу 33, фокусируютс  на барабане 34, образу  стандартную фотозапись магнитных вариаций. Осветители дополнительные располагаютс  на передней стенке фоторегистратора на различной высоте, причем каждый осветитель служит дл  освещени  только одного вариометра. Световые лучи, сформированные допол-нительными осветител ми, отраженные от соответствующих вариометров, располагаютс  на различной высоте соответственно расположению фотодиодов 12, 13 и 14 на движущейс  каретке .

Принцип работы устройства, осуществл ющего автоматическую обработку магнитных вариаций, основан на измерении рассто ний от бликов, образованных световыми лучами, отраженными от вариометров, до некоторой условной базисной линии, фиксирующей, положение движущейс  каретки в момент, когда происходит включение микровыключател  18 и начинаетс  счет импульсов, и преобразовании этих рассто ний в пропорциональные числа импульсов, регистрируемые соответствующими счетчиками.

Преобразование величины перемещени  каретки или числа оборотов валика в соответствующее число импульсов производитс  с помощью формировател  импульсов следующим образом. При вращении валика с диском световые импульсы с фотодиода 17 поступают в 6vioK формировател  импульсов 20, с которого токовые импульсы подаютс  в блок управлени  счетом, а с последнего - в блоки счетчиков мгновенных значений, среднечасовых значений и через блок делителей в блоки счетчиков среднесуточных значений. Блок управлени  счетом пропускает импульсы по каждому

отдельному каналу только в период прохождени  каретки с фотодиодами /2, 13 и 14 от микровыключател  18 до момента пересечени  соответствующих фотодиодов с подвижными бликами, отраженными от вариометров. Счет начинаетс  в момент нажати  каретки на микровыключатель Ш, кончаетс  по каждому отдельному каналу при пересечении фотодиодом светового блика, отраженного от соответствующего вариометра. При этом электрические сигналы с фотодиодов 12, 13 и 14 проход т через блок усилителей и дают команды на окончание счета по соответствующим каналам блока управлени  счетом. При нажатии каретки на исполнительный микровыключатель 19 блок управлени  регистратором обеспечивает подачу соответствующих команд в регистратор 27 дл  регистрации мгновенных, среднечасовых и среднесуточных значений трех магнйтных элементов.

Мгновенные значени  ординаг регистрируютс  в цифровом коде, показывающем число импульсов, пропущенных соответствующими счетчиками мгновенных значений за одно прохождение каретки.

Получение среднечасовых значений трех магнитных элементов в гаммах достигаетс  тем, что цены делений всех вариометров, число возвратно-поступательных перемещений каретки в час, а также число импульсов, выдаваемых формирователем импульсов при смещении каретки на единицу длины, подобраны с таким расчетом, чтобы накопленные соответствующими счетчиками-накопител ми за час

числа импульсов, деленные на 100, были равны среднечасовым значени м ординат в гаммах , отсчитанным от некоторого условного базисного уровн , приход щегос  на начало счета импульсов, причем команда на печатание и сброс накопленных счетчиками цифр подаетс  в конце каждого часа, после того как каретка совершит соответствующее число перемещений. Перечисленные параметры подбирают по формуле

п-т 100

где е - цена делени  вариометра, гамм1мм;

п - число импульсов, выдаваемых формирователем импульсов при смещении каретки на I мм; т - число перемещений каретки, час. Устройство обеспечивает получение среднечасовых значений трех магнитных элементов в гаммах с учетом их абсолютных значений и одновременного вычитани  чисел, пропорциональных 100. Достигаетс  это тем, что дополнительные осветители дл  каждого из вариометров установлены относительно световых лучей, отраженных от соответствующих вариометров , так, что базисные значени  каждого из вариометров, приход щиес  на условную базисную линию, с которой начинаетс  счет импульсов, соответствуют числам, пропорциональным 100,

При изменении базисного значени  какоголибо ИЗ вариометров соответствующий осветитель смещаетс  по горизонтали так, что базисное значение этого вариометра, приход щеес  на начало счета импульсов, вновь соответствует числу, пропорциональному 100.

Среднесуточные значени  трех магнитных элементов в гаммах регистрируютс  трем  дополнительными счетчиками-накопител ми, включенными параллельно счетчикам, регистрирующим среднечасовые значени , причем импульсы на эти счетчики поступают через делители на 24, а соответствующие команды на регистрацию и последующий сброс результатов поступают раз в сутки.

Автоматическа  обработка магнитных наблюдений на всей сети магнитных обсерваторий может дать существенный экономический эффект и позволит ликвидировать наиболее трудоемкую часть технической работы по обработке магнитограмм. Важна  особенность предлагаемой станции состоит в том, что автоматическа  обработка данных производитс 

одновременно с получением аналоговой фотозаписи на магнитограмме, причем регулировка базисных значений различных вариометров производитс  с помощью дополнительных осветителей . Благодар  этому при регулировке дополнительных осветителей базисные значени  вариометров на магнитограмме не нарущаютс .

Предмет изобретени 

Магнитна  вариационна  станци , содержаща  магнитные вариометры и фоторегистратор , отличающа с  тем, что, с целью осуществлени  одновременно с фотозаписью на магниторрамме автоматической обработки информации , в нее введены аналого-цифровой преобразователь , состо щий из осветителей, соответствующих им фотоэлементов, установленных на сканирующей каретке, и формировател  импульсов, и блок управлени  счетом, на выходе которого включены счетчики импульсов, подключенные к дополнительному регистратору .