Устройство для счета ионов

ЭФЮ С АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ОО 03 ф АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОЧНфЫТЮ ИЗОЬРЕТЕНИЯ С рас удовог нный и каа,нен ельст (про п)(71) Казанский ордена ТрКрасного Знамени авиаци(51) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧЕТА ИОНОио авт.св. Ю 474827, о т л и ч а ющ е е с я тем,.что, с целью. иовыюения иомехозащнщенности устройствв него введены одновибратор, третиэлемент И и инвертор, вход которогподключен к выходу амплитудно-времного преобразователя, а выход - кпервому входу третьего элемента И,второй вход которого соединен с выходом одновибратора, вход запускоторого подключен к шине сбросвыход третьего элемента И соедис третьим входом триггера.от.времени, 2 п - зависимость сигна,ла на выходе блока 8 от времени,Устройство для счета ионов содержит ионизационную камеру 1, од"ним электродом соединенную с источником питания 2, а вторьи - сключом 3, управляемьм блоком управления 4. Ключ 3 соединен со входомусилителя 5, нагруженного на амплитудно-временной преобразователь 6,10 выход которого подключен ко входамдвух элементов И 7 и 8, Выход первого элемента И 7 соединен со входомтриггера 9, а вход второго элементаИ 8 подключен к генератору импуль 5 сов 10, Выход триггера 9 соединен совходами первого и второго элементовИ 7 и 8, а выход второго элемента 8подключен к счетчику 11, Шина сброса12 соединена с одним из входов триггера, шиной сброса счетчика 11 и сзапускающим входом одновибратора 13,выход которого соединен со входомтретьего элемента И 14, выхбд которого подключен к третьему входутриггера 9, а второй вход - к выходуинвертора 15, вход которого соединен с выходом амплитудно-временногопреобразователя 6, Одновибратор 13,третий элемент И 14 и инвертор 15 выпол,.няют ФУнкцию блокировки счетчика 11." Устройство работает следующим образом,При продувке исследуемого воздухаили другого газа через иониэационную, камеру 1 за счет электрического по 5 ля, созданного источником питания 2,ионы иэ газа осаждаются на электроды камеры 1. После раэмыкания ключа 3 блоком управления 4 (фиг.1 а)на верхнем электроде камеры 1 заО счет ионов создается заряд 0 = си = пЧ 1 е,где Яс и -еПрилителяразряда пЧ 1 е10с+сЬх(2) Изобретение относится к пробамдля измерения концентрации и спектра атмосферных ионов.По основному авт.св. 9 474827, .,известно устройство для счета ионов,содержащее иониэационную камеру, под"ключенную к источнику питания и кключу, соединенному с блоком управ"ления и со входом усилителя, выходкоторого подключен ко входу амплитудно-временного преобразователя,выход которого подключен ко входамдвух элементов И, Выход первого элемента И соединен со входом триггера, а выход второго элемента И подключей к генератору импульсов. Выходтриггера соединен со входами первогои второго элементов И, а выходвторого элемента И подключен к счетчику. Один из входов триггера соединен с шиной сброса 1 .Недостатком этого устройства является низкая помехозащищенность,обусловленная тем, что при отсутствиисигнала на входе усилителя послезамыкания ключа (концентрация ионовравна нулю) измерительный тракт ока"зывается открытым для прохождения помех со входа на выход (например, отисточника питания камеры через камеру, ключ на вход усилителя и далеена счетчик импульсов). Эта помехарегистрируется в счетчике как полезный сигнал. Связано это с тем, чтовход счетчика блокируется для прохождения счетных импульсов только позаднему фронту выходного сигнала амплитудно-временного преобразователя,которьк, в случае отсутствия полезкого сигнала, является сигнал помехи.Цель изобретения-повышениепомехазашишенности устройствадля счета ионов. 4Поставленная цель достигается тем,,что вустройство для счета ионов введе,ны одновибратор,третий элемент И и.инвертор, вход которого подключенк выходу амплитудно-временного преоб-,45разователя, а выход - к первомувходу третьего элемента И, второйвход которого соединен с выходомодновибратора, вход запуска которого подключен к шине сброса, вы- уход третьего элемента И соединен стретьим входом триггера.На фиг,1 приведена блок-схема ус,тройства для счета ионов;иа фиг.2график работы отдельных узлов устройства для счета ионов.На фиг.2 обозначено: 2 а - зависимость сигнала на выходе блока 4от времени; 2 в- зависимость сигнала на шине сброса от времени,2 с - зависимость сигнала на выходе 60блока 5 от времени, 26 - зависимость сигнала на выходе блока 6 отвремени, 2 е - зависимость сигналана выходе блока 15 от времени, 2 Йзависимость сигнала на выходе блока 9 65 заряд, Клемкость камеры, Фпотенциал, созданный ионами, В;концентрация ионов в см воздуха;объемный расход воздуха черезкамеру см Э/с.время разомкнутого состоя:.ияключа 3, с;1,6 10К " заряд иона. , замыкании ключа 3 на входе уси появляется импульс (фиг,2) камеры 1, амплитуда которого где сЬх - входная емкость усилителя 5.Таким образом, согласно соотношению (2) вся информация о концентрации ионов заложена в амплитуде первого импульса. Этот импульс усиливается усилителем 5 и поступает на вход ам1023362 3плнтудно-временного преобразователя б после которого появляется преобразо,ванный импульс в тот момент, когда амплитуда входного импульса .перехо- . дит через максимум (фиг.26). Импульс с выхода амплитудно-временного преобразователя поступает на входы элементов И 7 н 8 и .инвертора 16. Поскольку перед замером на триггер 9 был подан сброс (фиг.2 в), то на его выходе (фиг.2 й) а значит и на вторых входам элементов И 7 ие 8 есть потенциал. Поэтому счетные импульсы от генератора 10 проходят через второй элемент И 8 н считываются счетчиком 11 (фиг.2 Ч). Так как с выхода амплитудно-временного преобразователя единичный сигнал поступает на инвертор, а затем проинвертированный - на первый вход третьего элемента И, то импульс блокировки с выхода одновибратора (фиг.2 Й) не проходит на третий вход триггера 9 и не переворачивает его, Триггер 9 перевернется только по окончании последнего импульса с выхода амплитудно-временного преобразователя (фиг.2 Г). Как только импульс кончится, то элемент И 8 закрывается и счетчик 11 прекращает счет, задний фронт этого импульса опрокидывает триггер 9, который блокирует входы элементов И 7 и 8.Если сигнал с ионизационной камеры отсутствует, то в этом случае имФ пульс с выхода амплитудно-временногопреобразователя отсутствует. Тркггер9 предварительно подал импульссброса, следовательно, на его выходеесть, потенциал, который открывает ка", 5 нал измерения. Для того, чтобы канал,измерения снова закрыть, служит схема блокировки, которая на время С 9выбирает импульс блокировки (фиг.2 е),который проходит через -элемент И 14 10 на третий вход триггера 9 и опрокидывает его, тем саныч закрываяканал измерения. После этого помеха,оступающая на вход амплитудно-временного преобразователя, не проходитна счетчике, так как его вход блокирован. Возможно прохождение помехина вход счетчика только на времяВремя ь Д выбирается изусловия ль 4 ьу ф20л"1 %1 фгде Ф - время появления полезногойимпульса.Это время может быть сделано менее 2 1 мс, в то ремя как весь процессизмерения обычно занимает время ъ 6 с 4Преимуществом предлагаемого устройства является то, что в отсутствии полезного сигнала счетчик им О пульсов блокируется и любая помеха,которая может быть. преобразованакак полезный сигнал, счетчиком нерегистрируется.ВНИИПИ Заказ 4215/35 Тираж 706 Подписное филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул, Проектная, 4