Claims (3)
Цель изобретени - повышение точности И линейности измерени . Это достигаетс тем, что устройство .снабжено функциональными преобразовател ми временного интервала (или фазы) в число импульсов, состо щими из последовательно соединенных ключа, счетчика импульсов и схемы И, запирающей ключ пос ле заполнени счетчика, .генератором счетных импульсов, выход которого соединен с входами кшОчей функциональных преобразователей, отпирающие входы которых подключены j к выходу мультивибратора, а запирающие - к вызюдам усилителей-формирователей соответст- вуюших приемников, а также схемой дамерени , состо щей из последовательно соединенных генератора измерительных импульсов, ключа и счетчика, логической схемой, открываюией ключ схемы измерени в те ение про .- межутка времени, когда один иа счетчиков заполнен, а другой нет, а также схемой определени знака измер емой скорости, состо щей иа триггера знака и ключа, выход которогх соединен со входом триггера знака, причем выходы счетчиков функциональных , преобр ювателей соединены с соответствуж шими входами логической схемы и ключа схе мы определени знака, а счетный вход ключа схемы измерени подключен к выходу генератора измерительных импульсов. На чертеже представлена блок-схема устройства Устройство имеет мультивибратор 1, кпюч 2, ультразвуковой генератор 3, излучатель 4 акустических колебаний, ключи 5 и 6 функ циональных преобразователей, генератор 7 счетных импульсов, счетчики 8 и 9 импульсов функциональных преобразователей, приемники 1О и 11 акустических колебаний, усклите и-формирователи 12 и 13, схемы И 14 и 15 функциональных преобразовате ей , логическую схему16, ключ 17 схемы измерени , генератор 18 измерительных йм пу11ЬС1ж, счетчик 19 схемы измерещ е кгаоч 2О оиредепени знаке, и триггер 21 О1феде еш знака. Непрзрьшш работающий мультивибратор 1 периодически открывает и закрывает ключ 2,. который в открытом сос7Ч)ннии пропускает высокочастотные от генерато ра 3 на изл каталь 4. ТакйМ образом, излучатель периодически посылает в среду акус тический импульсС высокочастотным запо нением, Одновременко с выходе мультИвйбра тора сигнал поступает на входы ключей 5 и 6 и открывает их. С этого момента высокочастотные колебани с выхода генератора 7 через открытые ключи идут на счетчики иМ рульсов 8 и 9 функциональных преобразова телей временного интервала в число импульсов . Акустический сигнал, распростран сь в среде, через некоторое врем (t. и t ) достигает приемников 10 и 11 соответствен но. Электрические сигналы с выходов приемНИКОВ поступают на усилитали-формировате- лр 12 и 13, которые вырабатывают короткие импульсы, совпадающие по времени с передним фронтом акуст1«еского сигнала у соот . ветствующегб приемника. С выжэдов усилителей-формирователей короткие импульсы иду на ключи функциональныхпреобразователей и закрывают их. ТакйМ образом, счотиые йШ1ульсы JQT геератора 7 нроход т -на сгчетчйки соответствующих фуйкайонйльнык преобразователей пе-. риодически в течение промежутков времени распространений екустическнх сигналов it. ........X от излучател к праемниху Ю и -- к при. емнику 11. За один первЕОД работы мультивибратора в счетчик 8 проходит Н. счетчик 9 - имвульсоЕ где {, - частота генерат ора 7. В состав счетчиков функциональных преобразователей вход т схемы, позвол ющие различать 1|улевов и ненулевое состо ние счетчиков. На чертеже эти сигналы обозначены а и а. С выходов соответствующих счетчиков эти сигналы подаютс на входы схем И 14 к 15 и логической схемы: 16. На вторйе входы схем И поданы сигналы шины начальной установки. Ко г д „юбой та счетчиков 8 и 9 приходит в процессе счета Е нулевое состо ние, соответ ствующий сигнал (а. , а ) с его выхода -проходит через схему И на запирающий вход соответствующего ключа 5 или 6. Поэтому с приходом любого иа счетчиков в нулевое состо ние ключ в соответствующем, канале запираетс и счетные импульсы на счетчик больше не приход т4 Если емкость счетчиков равна , то дл полного заполнени их (начина от нуjieBoro состо ни ) затрачиваетс врем . i.L.±.jL дл счетчика 8 лл. дл счетчика 9, - частота мультивибратора. где Если выразить разность Aioi -ti через скорость ветра V . используй соотношени t --Ь 1- - tL. . 2-c+v iC-V j - рассто ние между излучателем и приемником; G - скорость распространени ультразвука в неподвижном воздухе, то М./± i ;f,U,,v Таким образом, разность Д t пропорциональна , скорости ветра V и не зависит от С. Эта разность в процессе работы схемы образуетс следующим образом. В исходном состо нии в счетчиках 8 и 9 записан нуль. При включении схемы первый же из счет rfbix импульсов с iBbisOAa генератора 7 выво Дйт счетчики иэ вуленого состо ни , в св аи с чем на их выходах сигнал пропадает вд а О). Дальше осуществл етс счет до заполнени счетчиков. Лопгаеска cxetyfa 16, на в оды которой поступают сигналы aj , а, с выходов счетч ков 8 и 9, реализует функцию V(a,. Этот сигнал с выхода логической схемы по ступает на ключ 17 схемы измерени и аа пирает его. Ключ 17 открываетс , когда один из счетчиков 8 или 9 приводит в нуд&вое состо ние. Начина с этого момента и до прихода в нуль второго счетчика, ключ 17 остаетс открытым на врем 2N aH, За это врем от генератора 18 через ключ 17 на счетчик 19 схемы измерени поступит ,, импульсов : редварительно при начальной установке счет чвк 19 был выведен в нулевое состо ние). Число импульсов N пропорционально измер емой средней скорости ветра и путем соответствующего подбора параметров (N , .Ь ,1 ) .может выражать эту скорост в желаемых единицах. Тшсим образом, к моменту, когда оба счетчика 8 и 9 окажутс в нулевом состойнии и ключ 17 схемы измерени закроетс , счетчик 19 окажетс в состо нии . Дл определени знака Vj,,., служит схема , состо ща из ключа 20 и триггера знака 21. При начальной установке триггер зна ка устанавливаете в состо ние +. Если первым в нулевое состо ние прихо- дит счетчик 9, то сигнал 2 - ыхода запирает ключ 20. При этом триггер .знака остаетс в состо нии +. Если же первоначально в состо нии О окажетс счетчик 8, что происходит, когда проекци вектора скорости ветра на направление излучени направлена от излучател к прио снику 1О, то сигнал а. с выхода счетчика 8 проходит че рез открытый ключ 2О и устанавливает . триг гер знака 21. в состо ние -. В таком состо нии схема находитс до очередного импульса начальной установки. После этого весь цикл повтор етс . За это врем значение может быть считано со счетчика 19 и триггера знака.схемы измерени визуально с помощью индикаторных ламп передано в др гие блоки дл последующего преобразовани . Импульс начальной установкиможот подаватьс вручную или автоматически с необходимой периодичностью. Число импульсов NI пропорционально аамер емой скорости и путем соответствующего подбора параметров (Ь , N , fj , f, t f i может выражать эту скорость в желаемых единицах, в частности, может окв«аатьс , что i, . f и f, .{ ( f . частота генератора 3), В этом случав можно изъ ть генераторы 7 и 18, подава в соответствующие цепи сигналы с выхода геиераfopa 3 и мультивибратора 1. Формула изобретени Устройство дл измерени скорости ветра , содержащее ультразвуковой генератор, соединенный с излучателем через клюЧ| упрай« л емый мультивибратором, и приемники, со©«. диванные с усилител ми- |юрмировател ми, отличающеес тем, что, с цепью повышени тсчности и обеспечени линейности измерений оно снабжено функциональными преобр ааоватегмми временного интервале ИЛИ фазы в число HMnyjibcoB, состо щими из последовательно соединенных кшоча, счетчика импульсов и схемы И, генератором счетных импульсов, выход которого соединен с входами ключей фуйкциональных преобразовато лей, отпирающие входы которыхподключены к выходу мультивибратора, Q запираюшие . к входам усилителей-формирователей соответствуюших приемников, схемой измерени , соето щей из последовательно соединенных генератора иомеритепьных импульсов, ключа и счетчик 1, логической схемой дл открывани хпюча схемы измерени в течение промажут ка времени, когда один из счетчиков заполнен , а другой кет, а также схемой онределе- msH знака измер емой скорости, состо щей из триггера знака н ключа, выХод которого соединен со входом триггера знака, причем выходы счетчиков функциональных преобразователей соединены с соответствующими входами логи гёской схемы и ключа схемы определени знака, а счетный вход ключа схемы измерени подключен к выходу г©не« ратора измерительных импульсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе;; 1.Патент США М93.527.3О9,кл.73-194,. 1970 . ...; The purpose of the invention is to improve the accuracy and linearity of measurement. This is achieved by the fact that the device is equipped with functional converters of the time interval (or phase) into the number of pulses consisting of a series-connected key, a pulse counter and an AND circuit that locks the key after the counter is filled with a generator of counting pulses, the output of which is connected to inputs of functional function converters, unlocking the inputs of which are connected j to the output of the multivibrator, and locking - to the output of the amplifiers-formers of the corresponding receivers, as well as the damaging circuit, of the measuring pulse generator, the key and the counter connected in series, by a logic circuit, opening the key of the measurement circuit during the pro- inter-time interval, when one meter is full and the other is not, and also the circuit for determining the sign of the measured velocity consisting of the trigger of the sign and the key, the output of which is connected to the input of the trigger of the sign, where the outputs of the function counters, converters are connected to the corresponding inputs of the logic circuit and key of the sign definition circuit, and the counter input of the key of the measurement circuit audio connected to the output of the generator of measuring pulses. The drawing shows a block diagram of the device. The device has a multivibrator 1, a plug 2, an ultrasonic generator 3, an emitter 4 acoustic oscillations, keys 5 and 6 functional transducers, a generator 7 counting pulses, counters 8 and 9 pulses of functional transducers, receivers 1O and 11 acoustic oscillations, accelerate the formers 12 and 13, AND diagrams 14 and 15 functional converters, logic circuit 16, key 17 of the measurement circuit, generator 18 measuring cells Pu11C1zh, counter 19 of the circuit measuring sign 2, and gger 21 O1fede sign ew. A non-working multivibrator 1 periodically opens and closes key 2 ,. which, in the open 7CH, passes the high-frequency from generator 3 to bend-catal 4. Also, the emitter periodically sends an acoustic impulse to the medium with high-frequency firing. At the same time, the multi-output signal goes to the inputs of keys 5 and 6 and opens them. From this point on, high-frequency oscillations from the output of the generator 7 go through the public keys to the counters of the impellers 8 and 9 of the functional converters of the time interval to the number of pulses. An acoustic signal propagating in the medium after some time (t. And t) reaches receivers 10 and 11, respectively. Electrical signals from the outputs of the receivers arrive at amplifiers 12 and 13, which produce short pulses that coincide in time with the leading edge of the acoustic signal of the corresponding signal. Receiving receiver. With vyzhedov amplifier shapers, short pulses go to the keys of functional transducers and close them. In this way, the scrambled pulses of the JQT of the heerator 7 are passable to the corresponding fuykaylnyk converters of the transducer. Periodically during periods of propagation of itic signals. ........ X from radiator to prime Yu and - to with. to the simulator 11. For one PRE-operation of the multivibrator, the counter 8 passes N. The counter 9 is an impulse where {, is the frequency of the oscillator 7. The counters of functional transducers include circuits that allow distinguishing 1 | ulev and non-zero state of the counters. In the drawing, these signals are designated a and a. From the outputs of the respective counters, these signals are fed to the inputs of the circuits AND 14 to 15 and the logic circuit: 16. At the second inputs of the circuits AND, signals of the initial installation bus are given. When any of the counters 8 and 9 arrive in the counting process E, the zero state, the corresponding signal (a., A) from its output passes through the AND circuit to the locking input of the corresponding key 5 or 6. Therefore, with the arrival of any counters in the zero state the key is in the appropriate channel is locked and the counting pulses no longer arrive at the counter. 4 If the capacitance of the counters is equal, then it takes time to completely fill them (starting from the wellBoroBoro state). i.L. ± .jL for an 8 ll counter for counter 9, is the frequency of the multivibrator. where If to express the difference Aioi -ti through wind speed V. use the relations t —b 1- - tL. . 2-c + v iC-V j is the distance between the emitter and receiver; G is the speed of propagation of ultrasound in still air, then M. / ± i; f, U ,, v Thus, the difference D t is proportional to the wind speed V and does not depend on C. In the initial state, the counters 8 and 9 recorded zero. When the circuit is turned on, the first of the counts of rfbix pulses from iBbisOAa of the generator 7 outputs the counters of the forced state, in connection with which at their outputs the signal disappears (a) (O). The counting is further carried out before the counters are filled. Lopgaeska cxetyfa 16, which receives signals aj and a, from the outputs of counters 8 and 9, implements the function V (a ,. This signal from the output of the logic circuit arrives at the key 17 of the measurement circuit and aa loses it. Key 17 opens when one of the counters 8 or 9 leads to the null & t state.From that moment and until the second counter reaches zero, the key 17 remains open for 2N aH. During this time from the generator 18 through the key 17 to the counter 19 of the circuit measurements will be received, pulses: previously, with the initial installation, the count of 19 cubicle was brought to zero of). The number of pulses N is proportional to the measured average wind speed and, by appropriate selection of parameters (N,. L, 1), can express this speed in the desired units. In this way, by the time when both counters 8 and 9 are in zero tolerance and the key 17 of the measurement circuit is closed, the counter 19 will be in the state. To determine the sign of Vj ,,., There is a circuit consisting of the key 20 and the trigger of the sign 21. At the initial installation, set the trigger of the sign to the state +. If counter 9 comes first to the zero state, then the 2-output signal locks the key 20. At the same time, the trigger of the sign remains in the + state. If, however, the counter 8 initially appears in the state O, which occurs when the projection of the wind velocity vector to the direction of the radiation is directed from the radiator to the approximation 1O, then the signal a. from the output of counter 8 passes through the public key 2O and installs. the triggers of the sign 21. into the state -. In this state, the circuit is before the next pulse of the initial setup. After that, the whole cycle is repeated. During this time, the value can be read from counter 19 and the sign trigger. The measurement circuit is visually transmitted by means of indicator lamps to other units for subsequent conversion. The initial setup pulse can be supplied manually or automatically with the required frequency. The number of pulses NI is proportional to the measured speed and by appropriate selection of parameters (b, n, fj, f, tfi can express this speed in the desired units, in particular, it can be ok, that i, f and f,. {(F oscillator frequency 3) In this case, oscillators 7 and 18 can be removed by supplying the output of geopiera 3 and multivibrator 1 to the corresponding circuits. Invention A device for measuring wind speed, containing an ultrasonic generator connected to the radiator via a key | multivibrator, and receivers, with © ". Sofa with an amplifier peacemakers, characterized in that, with a chain of increasing the value and ensuring the linearity of the measurements, it is equipped with functional transformers and regular intervals OR phases in the number of HMnyjibcoB, consisting of a series-connected short, pulse counter and circuit AND, a generator of counting pulses, the output of which is connected to the inputs of the keys of the fuctional transducers, the unlocking inputs of which are connected to the output of the multivibrator, Q is locked. to the inputs of the shaping amplifiers of the respective receivers, the measurement circuit, which is connected from the serially connected generator of the informational pulses, the key and the counter 1, the logic circuit for opening the measuring circuit during the installation time, when one of the counters is full and the other one the circuit has a limit of the measured speed, msH, consisting of the sign trigger of the key, whose output is connected to the input of the sign trigger, and the outputs of the counters of functional converters are connected to the corresponding and the inputs are the logs of the gyok scheme and the key of the sign definition circuit, and the counting input of the key of the measurement circuit is connected to the output r of the measuring pulses. Sources of information taken into account in the examination ;; 1. US Patent M93.527.3О9, class 73-194 ,. 1970. ...;
2.Патент ФРГ hfe 1.234.076, кл. 42о, 15 197О .. 2. The patent of Germany hfe 1.234.076, cl. 42o, 15 197o ..
3.Катыс Г. П. Системы автоматической го контрол полей скоростей и расходов., Наука, М., 1965,с.31О:.3.Katys G.P. Systems of automatic go control of the fields of speeds and expenses., Nauka, M., 1965, p.31O :.
Vx XVx x
ffffff
МаMa
f1f1