SU376981A1

SU376981A1 - Radiometric device for automatic measurement and calculation of dynamic system parameters

Info

Publication number: SU376981A1
Application number: SU1314976A
Authority: SU
Inventors: Н.Г. Горбушин
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Медицинской Радиологии Академии Медицинских Наук Ссср
Priority date: 1969-03-27
Filing date: 1969-03-27
Publication date: 1975-09-05

Description

1one

Изобретение относитс к технике исследовани динамических, замкнутых (рециркул ционных ) систем, в частности к радиометрическим устройствам дл автоматического измерени и вычислени параметров динамических систем, состо щих из жидкостных сосудистых замкнутых протоков, с использованием индикаторных количеств радиоактивных веществ, вводимых в сосуди стый проток дл получени кондентрационной кривой.The invention relates to a technique for studying dynamic, closed (recirculation) systems, in particular, radiometric devices for automatically measuring and calculating parameters of dynamic systems consisting of liquid vascular closed ducts using indicator quantities of radioactive substances introduced into the vascular duct to obtain concentration curve.

Известное устройство содержит необходимое количество радиометрических каналов источников питани , операционных .усилителей , блок логических операций, включающий в себ измерительные и логические элементы: регистр, шифратор, управл емый генератор, управл емые ключи, компаратор, блок ввода коэффициента калибровки, измеритель времени задержки сигнала, блок регулируемого запаздывани , регул тор управлени задержки и измеритель времени задержки потока рециркул ции, блок накопителей , блок управл емых ключей, блок I The known device contains the necessary number of radiometric channels of power sources, operational amplifiers, a block of logical operations, including measuring and logic elements: a register, an encoder, a controlled oscillator, controlled keys, a comparator, a calibration factor input block, a signal delay time meter, adjustable delay unit, delay control controller and recirculation flow delay time meter, accumulator unit, controllable key unit, unit I

делени , блок умножени , блок индикации и блок регистрирующих устройств.division, multiplication unit, display unit and recording unit.

Однако известные устройства ограничивают практические возможности измерени параметров динамических систем.However, the known devices limit the practical possibilities of measuring the parameters of dynamic systems.

Цель изобретени - повысить точность диагностики исключением экспоненциальной экстрапол ции нисход щей части концентрационной кривой.The purpose of the invention is to improve the diagnostic accuracy with the exception of the exponential extrapolation of the downstream part of the concentration curve.

Эта цель достигаетс тем, что один из отводов выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилител одновременно подключен к соответствующему входу блока делени через последовательно соединенные интегратор блока накопителей, управл емый ключ и к входу регистра блока логических операцийчерез вторые последовательно соединенные дифференциальный усилитель, формирователь и вентиль; другой отвод выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилител одновременно подключен к одному из входов компаратора и через блок ввода коэс}х{)ициента калибровки - к соответствующему входу блока умножени , а выход линейного радиометрического канала посредством one рационнопоусилител одновременно подключен к входу регистра через первые последовательно соединенные дифференциальный усилитель, формирователь, вентиль, к одному из входов коммутатора и коммутируемому входу управл емого вентил , один из входов которого через блок регулируемого запаздывани .подключен к дополнительному входу операционного усилител узлового радиометрического канала, а другой выход вентил через последова- тельно соединенные интегратор и управл емый ключ - к соответствующему входу блока делени ; Дл амплитудно-временного согласовани сигналов радиометрических каналов, а также измерени временных интервалов запаздывани и рециркул ции, выходы регистра подключены к соответствующим входам шифратора, у которого один из выходов подключен к коммутирующему входу первого ключа, другой - к входу запуска генератора, а следующий выход шифратора одновременно к входу выключени генератора , к входу переключени коэффициента передачи радиометрического канала и к входу переключени управл емого вентил , при этом выход генератора соединен с одним из входов блока индикации через блок измерени времени задержки потока рецир кул ции и через последовательно соединен ные рё1ул тор управлени задержки, изме- ритель времени задержки сигнала, управл е мый ключ с блоком регулируемого запазды С целью получени сигнала разрешени дл выполнени операций делени выход компаратора подключен к управл емым входам второго и третьего управл емых ключей.I Дл получени конечного результата вычислений выход блока делени и выход блока ввода коэффициента калибровки с учетом входной цепи от внешнего органа управлени соединены соответствующими входами блока умножени , выход которого подключен к соответствующему входу блок индикации. На чертеже дана блок-схема предлагаем мого радиометрического устройства. Устройство содержит радиометрические каналы РК , РК ...РК г , которые объедин ютс в блок радиометрических каналов БРК. По своему назначению каждый канал вл етс либо узловым (как РК ), которвзш регистрирует концентрациор , 1кривую в месте объединени сосудистых протоков, либо линейным (как РК), которьщ регистрирует прохождение индикатора в неразветвленной части протока. К выходам каналов подключены операционные усилители У , У„, У блока опера - : ционных усилителей БОУ. С помощью усилителей У , У и У выполн ют операции, J. о умножени сигнала на посто нное число, : а также операции сложени и вычитани , j Выходы операционных усилителей подклю- чены к блоку регистрирующих устройств БРУ типа щлейфовых осциллографов, а также к блоку накопителей БН и к блоку логических операций БЛО.I Накопительные элементы представл ют собой аналоговые интеграторы И , И„, но в случае дискретного сиграла накопитель , выполн ют в виде дискретного сумматора. Блок логических операций состоит из i логических, измерительных и исполнительных блоков. К ним относ тс дифференциальные усилители ДУн и ДУо собранные по балансной схеме, выходы которых через формирователи Ф , Ф и вентили В, (мл. В подключены к входу 1 регистра. Р, выполненного из р да бистабильных эле- , ментов. Выходы 2, 3, 4 регистра соединены с входами 5, 6, 7 шифратора Ш, выполненного из элементов по схеме И, , НЕ, который вырабатывает команды дл управлени генератором Г, ключом УК и вентилем УВ, а также дл переключени коэффициента передачи канала РК , Выход генератора подключен к входу измерител . времени задержки рециркул ции, выполненного по дискретной - схеме пересчета с преобразованием в дес тичный код. Вход измерител 5 времени задержки сигнала, схема которого аналогична схеме измерител 2 , через управл емый ключ VVi-. .Подключен к генератору, а через регул тор управлени задержки РУЗ - к коммутирующему входу блока регулируемой задержки БРЗ. Выход БРЗ соединен с дополнительньгм входом У , а вход через вентиль УВ соединен с выходом У . К выходам усилителей У и У подключен 1о компаратор К, выход которого соединен с управл емыми входами УК , УК . Выходы -О интеграторов И , И через соответствующие управл емые ключи УК, УК подсоединены к входам блока делени БД, выход которого соединен с одним из входов блока умножени БУ, а другой вход последнего через блок ввода коэффициента калибровки БВКК, с учетом ввода от вне него органа управлени ВОУ, подключен к выходу усилител У . Выход БУ подключе К соответствующему входу блока индикации БИ, другой вход которого соединен с выходом измерител времени задержки рецир :КУЛЯЦИИ. Устройстро работает следующим образо ИндикаторноёвёщестБО, инъектируемое ,в сосудистый проток, перемещиваетс вместе с жидкостью и происходит с ней по руслу, действу на детектор первого радио метрического канала РК ,. В РК ,,/вырабатываетс сигнал, пропорциональный конi центрации вещества. Сигнал усиливаетс усилителем У , откуда он поступает дл записи на бумажную ленту и через управл емый вентиль УВ - на интегратор И Этот же сигнал после усилени в дифферен циальном усилителе ДУ , формировани в формирователе Ф создает импульс, который через вентиль В поступает на вход регистра Р. С помоисью регистра и шифратора вырабатываетс и запоминаетс комавда дл запуска генератора Г, который работает в. режиме ударного возбуждени и выдает импульсы определенной частоты . Эти импульсы отсчитываютс изме-This goal is achieved by the fact that one of the taps of the output of the node radiometric channel is simultaneously connected via an operational amplifier to the corresponding input of the divider via serially connected integrator of the storage unit, controllable key and to the register input of the logical operation unit through the second serially connected differential amplifier, driver and valve; another output of the node radiometric channel is simultaneously connected to one of the inputs of the comparator through the input unit and through the calibration unit} to the corresponding input of the multiplication unit, and the output of the linear radiometric channel is simultaneously connected to the register input through the first sequentially connected differential amplifier, driver, valve, to one of the inputs of the switch and to the switched input of the controlled valve, one of whose strokes are connected to the auxiliary input of the operational amplifier of the node radiometric channel through the adjustable delay unit, and the other output of the valve through the sequentially connected integrator and the control key to the corresponding input of the division unit; For the amplitude-time matching of radiometric channel signals, as well as measurements of delay and recirculation time intervals, the register outputs are connected to the corresponding inputs of the encoder, in which one of the outputs is connected to the switching input of the first key, the other to the input of the generator start, and the next output of the encoder simultaneously to the generator off input, to the switching input of the transmission coefficient of the radiometric channel and to the switching input of the controlled valve, while the generator output is connected It is connected with one of the inputs of the display unit through a unit for measuring the flow delay time of the flow and through a serially connected delay control controller, a signal delay time meter, a control key with an adjustable lag unit. In order to obtain a resolution signal for performing division operations the output of the comparator is connected to the control inputs of the second and third controlled keys. I To obtain the final result of the calculations, the output of the division unit and the output of the input unit of the calibration factor taking into account the input center Chains from an external control unit are connected by the corresponding inputs of a multiplication unit, the output of which is connected to the corresponding input of the display unit. The drawing is a block diagram of the proposed radiometric device. The device contains radiometric channels RK, RK ... RK g, which are combined into a block of radiometric channels BRK. According to its purpose, each channel is either nodal (like RK), which registers a concentrator, 1 curve in the place of vascular duct consolidation, or linear (like RK), which registers the passage of the indicator in the unbranched part of the duct. The output amplifiers of the channels are connected to the operational amplifiers Y, Y, and the block of the opera -: rational amplifier BOW. Using amplifiers Y, Y and Y perform the operations, J. multiplying the signal by a constant number, as well as the operations of addition and subtraction, j The outputs of the operational amplifiers are connected to a block of recording devices of the switchgear type of oscilloscopes, as well as to the unit BN accumulators and to the block of logical operations BLO.I The accumulative elements are analog integrators I, I ", but in the case of a discrete signal, the accumulator is executed as a discrete adder. The block of logical operations consists of i logical, measuring and executive units. These include the differential amplifiers of the DUn and DUo assembled according to a balanced scheme, the outputs of which through the formers F, F and the gates B, (ml. V are connected to the input 1 of the register. P, made of a number of bistable elements. The outputs 2, 3, 4 registers are connected to the inputs 5, 6, 7 of the encoder W, made of elements according to the AND, NOT scheme, which generates commands for controlling the generator G, the CC key and the gate valve, as well as for switching the transmission coefficient of the channel RK, Generator output connected to the input of the recirculation delay measurement time, performed according to a discrete - conversion circuit with conversion to a decimal code. Input of the meter 5 is the signal delay time, the circuit of which is similar to the scheme of the meter 2, via a controlled key VVi-. Connected to the generator, and through the controller of the delay controller RUZ to the switching input the RDL adjustable delay unit. The RDT output is connected to the auxiliary input U, and the input is connected to the output V via the HC valve. A comparator K is connected to the outputs of the U and U amplifiers, the output of which is connected to the control inputs of the CC, CC. Outputs -O integrators I, I through connected control keys CC, UK are connected to the inputs of the DB division unit, the output of which is connected to one of the inputs of the multiplication unit of the control unit, and the other input of the latter through the input block of the calibration coefficient BVKK, taking into account the input from outside a HEU control unit connected to the output of the amplifier Y. The output of the CU is connected to the corresponding input of the display unit BI, the other input of which is connected to the output of the meter of the delay time of the clerk: CUT. The device operates as follows: Indicator indicator, injected, into the vascular duct, moves with the fluid and flows along it along the channel, acting on the detector of the first radio metric channel RK,. In the RC ,, / a signal is generated that is proportional to the concentration of the substance. The signal is amplified by amplifier Y, from where it goes to write to paper tape and through controlled damper gate to integrator I. This same signal, after amplification in a differential control amplifier, generates an impulse in shaper F, which through gate B enters the input of register P With the help of the register and the encoder, the comavda is generated and stored to start the generator G, which operates in. shock mode and produces pulses of a certain frequency. These pulses are measured by

рителем 2. .. и через открытый ключ УК измерителем 2 „ С измерител Sby the driver 2. .. and through the public key of the control code with a meter 2 “C meter S

1one

сигнал поступает в блок индикации БИ.the signal enters the display unit BI.

Дальнейшее прохождение индикаторного вещества по протоку вырабатывает на выходе канала РК сигнал, который поступа2Further passage of the indicator substance through the duct generates at the channel exit RK a signal that arrives2

ет на входы усилителей У иem to the inputs of the amplifiers and

У . С выоW. Since you

ХОДОВ усилителей сигналы поступают дл , записи на бумажную ленту блока БРУ, и один из них интегрируетс на интеграторе , И , а другой через блок; БВКК передаетс на блок БУ. Начальное по вление сигнала с усилител У после усилени в усилителе ДУр, формировани в формирователе Ф создает импульс, который через вентиль В поступает на вход регистра Р.Посредством регистра и шифратора выра- ; |батываетс команда дл загшра й ключа :УК После этого измеритель выдает сиг;нал в регул тор управлени задержки, ко- ,| . XThe amplifiers of the amplifiers receive signals for recording on the paper tape of the BRU unit, and one of them is integrated on the integrator, AND, and the other through the block; The RRCH is transmitted to the control unit. The initial appearance of the signal from the amplifier Y after amplification in the DUr amplifier, the formation in the shaper F generates a pulse, which through the gate B enters the input of the register R. By means of the register and the encoder express-; | command is performed for key termination: CM; After that, the meter issues a signal to the delay control controller, which, | . X

Предмет изобретени Subject invention

1. Радиометрическое устройство дл 4Q : автоматического измерени и вычислени 1. Radiometric device for 4Q: automatic measurement and calculation

параметров динамических систем, состо щих из жидкостных сосудистых замкну: тых протоков, с использованием индикаторных количеств радиоактивных веществ, 45 вводимых в сосудистый проток дл полу . чени концентрационной кривой, содержа-parameters of dynamic systems consisting of fluid vascular closed ducts, using indicator quantities of radioactive substances, 45 injected into the vascular duct for the floor. concentration curve containing

щее необходимое количество радиометрических каналов, источников питани , one-the required number of radiometric channels, power sources, one-

j рационных усил11телей, блок логических 50 : операций, включающий измерительные и логические элементы: регистр, шифратор, управл емый генератор, управл емые ключи , компаратор, блок ввода коэффициента калибровки, измеритель времени задержки 55 сигнала, блок регулируемого запаздывани , регул тор управлени задержки и измеритель времени задержки потока рецир .кул ции, блок накопителей, блок управл емых ключей, блок делени , блок умноже60 ни , блок индикации и блок регистрируюторый соответственно переключает коэффи-| циенты передачи в блок БРЗ. I Начало по влени потока рециркул ции, действующего надетектор, канала РК , образует на его выходе сигнал, который по цепочке у f: ДУ , Ф « В поступает на регистр Р. Последний вместе с шифрато- ром Ш вырабатцвает команду дл остановки генератора Г, дл переключени коэффициента передачи канала РК и переклю . чени вентил УВ. При этом сигнал с усин лител У направл етс уже не на интег- I ратор И , а через блок БРЗ - на дополнительный вход усилител У . В момент установлени равномерной концентрации по всей системе сигналы усилителей У и У„ станов тс равными, 1 iii что вызывает срабатывание компаратора К, сигнал с выхода которого открывает ключи УК и УК . После этого момент в о блоке БД производитс операци делени , а в блоке БУ - операци умножени с учетом коэффициента калибровки, измен емого внещним органом управлени БОУ. Затем результат постугиет в блок индикации . После прекращени измерени и вычислени логические и измерительные элементы возвращаютс в исходное состо ние с помощью кнопки КН подключением напр жени сброса. щих устройств, отпичающеес тем, что, с целью повышени точности диагностики посредством исключени метода экспоненциальной экстрапол ции нисход щей части концентрационной кривой, один из отводов выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилител одновременно подключен к соответствующему входу блока деле ни через последовательно соединенные ин тегратор блока накопителей, управл емый ключ и к входу регистра блока логических операций - через вторые последовательно соединенные дифференциальный усилитель ,: уформирсеатель и вентиль; другой от вод выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилител одновременно подключен к одному из , входов компаратора и через блок ввода коэффициента калибровки - к соответству щему входу блока умножени , а выход линейногх) радиометрического канала посредством операционного усилител одновременно подключен к входу регистра через первые последовательно соединенные дифференциальный усилитель, формировател вентиль, к одному из входов коммутатора и коммутируемому входу управл емого ве тил , один из входов которого через блок .регулируемого запаздывани подключен к дополнительному входу операционного усилител узлового радиометрического канала , а другой выход вентил , через последовательно соединенные интегратор и управл емый ключ - к соответствующему входу блока делени . 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с тем, что, с целью амплитудновременного согласовани сигналов радиометрических каналов, а также измерени временных интервалов запаздывани и рециркул ции , выходы регистра подключены к соответствующим входам шифратора, у которого один из выходов подключен к коммутирующему входу первого ключа, другой - к входу запуска генератора, а следующий выход щи{ ратора - одновременно к входу выключени генератора, к входу переключени коэффициента передачи радиометрического канала и к входу переключени управл емого вентил , при этом выход генератора соединен с одним i из входов блока индикации через блок измерени времени задержки потока рециркул ции и через .последовательно соединенные регул тор управлени задержки, из-. ,меритель времени задержки сигнала, уп-т. цавл емый ключ - с блоком регулируемо- го запаздывани 3,Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- ; щ е е с тем, что, с целью получени сигнала разрешени дл выполнени операции делени , выход компаратора подключен к управл емым входам второго и третьего управл емых ключей. 4.Устройство по п. 1,отлича ющ е е с тем, что, с целью получени j конечного результата вычислений, выход блока делени и выход блока ввода коэффициента калибровки с учетом входной це пи от внещнего органа управлени соедине ны соответствующими входами блока умножени , выход которого подключен к соответствующему входу блока индикации.j radio amplifiers, block of logic 50: operations, including measuring and logic elements: register, encoder, controlled oscillator, controlled keys, comparator, calibration coefficient input block, signal delay time 55 meter, adjustable delay block, delay control regulator and The reclamation flow delay time meter, the storage unit, the controllable key block, the dividing unit, the multiply unit, the display unit and the unit register appropriately switch the coefficient | transfer to block RHL. I The beginning of the occurrence of the recirculation flow acting as the supervisor of the RK channel forms a signal at its output which, along the chain y f: DU, F В B, goes to register R. The latter, together with the encoder D, generates a command to stop the generator D to switch the channel gain RK and switch. cheni HC valve. In this case, the signal from the amplifier Y is no longer sent to the integrator I, but through the RHL unit to the additional input of the amplifier U. At the moment of establishing a uniform concentration throughout the entire system, the signals of the amplifiers Y and Y become equal, 1 iii which causes the comparator K to trip, the signal from the output of which opens the CC and CC keys. After this point in the database unit, a division operation is performed, and in the CU unit, a multiplication operation takes into account the calibration factor changed by the external control unit of the control unit. Then the result is displayed in the display unit. After the termination of the measurement and calculation, the logic and measuring elements are returned to their initial state by means of the KN button by connecting a reset voltage. Devices that are recorded in order to improve the diagnostic accuracy by eliminating the exponential extrapolation method of the downstream part of the concentration curve, one of the output taps of the node radiometric channel is connected via an operational amplifier to the corresponding input of the unit through the sequentially connected drive unit integrator , controlled key and to the input of the register of the block of logical operations - through the second in series connected differential amplification eh,: uformirseatel and the valve; the other from the output of the node radiometric channel is simultaneously connected to one of the inputs of the comparator and through the calibration factor input unit to the corresponding input of the multiplication unit, and the output of the linear radiometric channel is simultaneously connected to the input of the register through the first serially connected differential amplifier, gate driver, to one of the inputs of the switch and to the switched input of the controlled power, one of the inputs which through block .reguliruemogo lag connected to an additional input of the operational amplifier node radiometric channel and another output gate through an integrator connected in series and a controllable switch - to the corresponding input dividing unit. 2. A device according to claim 1, in which, for the purpose of amplitude matching signals of radiometric channels, as well as measuring time slots of delay and recirculation, the outputs of the register are connected to the corresponding inputs of the encoder, in which one of the outputs is connected to the switching input of the first key, the other to the generator start input, and the next output of the controller at the same time to the switch off input of the generator, to the input of switching of the transmission coefficient of the radiometric channel and to the input of switching A valve is installed, the generator output is connected to one i of the inputs of the display unit through a unit for measuring the time delay of the recirculation flow and through the successively connected delay control regulator, i-. , time delay meter signal, opt. Replaceable key - with an adjustable delay unit 3, The device according to claim 1, clause 1; This is so that, in order to obtain a permission signal for performing the division operation, the comparator output is connected to the control inputs of the second and third control keys. 4. The device according to claim 1, characterized in that, in order to obtain j the final result of the calculations, the output of the division unit and the output of the input unit of the calibration factor, taking into account the input circuit from the external control, are connected by the corresponding inputs of the multiplication unit, the output of which is connected to the corresponding input of the display unit.