Устройство для измерения толщины покрытия

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техники.Цель изобретения - расширение диапазона измерений устройства. За счетвведения в устройство дешифратора иэлемента НЕ обеспечивается устойчивая работа при толщине покрытия, близкой к нулю. В период времени междуперебросами триггера импульсами первого генератора и компаратора счетчик учитывает импульсы второго генератора и фиксирует максимальное значение, при котором потенциал на выходе дешифратора переходит с высокогоуровня на низкий, открывая элементИ для прохождения импульса компаратора, 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71 Каунасский политехнический институт им, Антанаса Снечкуса1882128Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике,Цель изобретения - расширение диапазона измерений устройства.На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1ультразвуковых колебаний, формирователь 2 сигналов излучения, приемник3, усилитель-ограничитель 4, детектор 5, регистр 6 задания уровня, первый 7 и второй 8 цифроаналоговыепреобразователи (ЦАП), генератор 9импульсов, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13 и пятый 14 элементы И, первый 15 и второй 1 б триггеры, первый 17 и второй 18 счетчики, первый 19 и второй 20 элементызадержки, элемент НЕ 21, компаратор22, дешифратор 23 и элемент ИЛИ 24.Устройство работает следующим образом.На вход 25 поступает импульс запуска и запускает генератор 1 ультразвуковых колебаний, работающий в автоколебательном режиме. Ультразвуковые колебания поступают с генератора 1 на Формирователь 2 и излучаютсяна дорожное полотно, покрытое льдом.Импульс ультразвуковой волны отражается как от поверхности льда (луч А),так и от контакта лед - асфальтобетон (луч В). Отраженные импульсыпринимает приемник 3 и усиливает усилитель-ограничитель 4. После детектирования детектором 5 импульсы попадают на компаратор 22. Напряжениена входе 26 через регистр 6 и ЦАП 8задает уровень срабатывания компаратора 22,При первом срабатывании компаратора 22 формируется импульс А от ледового покрытия, поступающий на нулевой вход триггера 15, который доэтого в начале каждого цикла измерения устанавливается по единичномувходу в единичное состояние импульсом синхронизации от. генератора 1.При этом элемент И 10 открывается,и счетчик 17 подсчитывает импульсыот генератора 9 импульсов. Выходысчетчика 17 подключены к дешифратору 23, на выходе которого присутствует высокий потенциал до тех пор, пока счетчик 17 не зафиксирует максимальное показание, величина которогопропорциональна времени интервалаизмерения второго импульса В, С приходом импульса А триггер 15 сбрасывается в нулевое состояние, элементИ 10 закрывается и счет импульсов всчетчике7 прекращается. Так какпоказания счетчика 17 не достиглимаксимального значения, на выходе дешифратора 23 высокий потенциал, который открывает элемент И 12, надругой вход которого подается высокий потенциал с нулевого выхода триг 1 О гера 6, Этот же импульс А, задержанный элементом 19 на время срабатывания триггера 15 и счетчика 17, проходит через элемент И 12 на единичный вход триггера 16, устанавливая5 его в един чное состояние,До этого моментйимпульс А черезэлементы И 13 и .14 не проходит, таккак они закрыты отрицательными перепадами напряжения с единичного выхода триггера 16 и элемента НЕ 21 соответственно. Перейдя в единичноесостояние, триггер 16 закрывает элемент И 12, открывает элемент И 11 ик входу счетчика 18 подключается ге нератор 9.Если теперь вслед за импульсом Априходит импульс В, через элемент 19задержки он поступает через открытыйэлемент И 13 и элемент ИЛИ 24 на ну 30 левой вход триггера 16, сбрасываяего в нулевое состояние. В результате элемент И 11 закрывается, и счетчик 18 Фиксирует код, пропорциональный толщине льда на дорожном покры-.35 тии, который преобразуется в ЦАП 7в напряжение и выдается в качествеуправляющего напряжения на выход 27устройства.Кроме того, импульс В с выхода40 элемента ИЛИ 24 после задержки злементом 20 на время цифроаналоговогопреобразования в ЦАП 7, поступает наустановочные входы счетчика 17 и 18,возвращая их в исходное состояние.45 Если же в процессе копированиядорожной поверхности толщина льдаблизка к нулю, то после начала циклаизмерения с выхода компаратора 22 в 5 О конце цикла появляется лишь импульсА (В). Однако в момент сброса триггера 15 поступившим . импульсом, счетчик 17 фиксирует код, равный максимальному значению, и дешифратор 23 55 фиксирует этот момент наличием низкого потенциала на выходе. Значитэлемент И 2 закрыт, а элемент И 14открыт и через него импульс А (В)проходит на элемент ИЛИ 24 и далее,подтверждая нулевое состояние триггера 16 и обнуляя счетчики 17 и 18.Формула изобретенияУстройство для измерения толщины покрытия, содержащее два генератора импульсов, формирователь импульсов, приемник, усилитель, детектор, два триггера, два счетчика, первый и вто рой элементы И, регистр, компаратор и первый цифроаналоговый преобразователь, первый выход первого генератора подключен к входу формирователя импульсов, а второй выход - к перво му входу первого триггера, выход приемника подключен через усилитель к детектору, выход второго генератора подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы 20 которых соединены соответственно с выходом первого триггера и первым выходом второго триггера, а выходы подключены к первым входам первого и второго счетчиков соответственно, вы ход второго счетчика соединен с входом первого цифроаналогового преобразователя, а вход регистра является первым входом устройства, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью З 0 расширения диапазона измерений устройства, оно содержит второй цифроаналоговый преобразователь, два элемейта задержки, третий, четвертый и пятый элементы И, дешифратор, эле -мент НЕ и элемент ИЛИ, выход регистра подключен через второй цифроаналоговый преобразователь к первомувходу компаратора, второй вход которого соединен свыходом детектора,а выход подключен к второму входупервого триггера и входу первого элемента задержки, выход которого соединен с первыми входами третьего,четвертого и пятого элементов И,вход дешифратора подключен к выходупервого счетчика, а выход соединенс вторым входом третьего элемента Ии входом элемента НЕ, выход которогоподключен к второму входу пятого элемента И, третий вход третьего элемента И соединен с вторым входом второго триггера, а выход третьего элемента И подключен к первому входувторого триггера, второй выход которого подключен к входу второго элемента задержки и выходу элемента ИЛИ,входы которого подключены к выходамчетвертого и пятого элементов И, второй вход четвертого элемента И соединен с первым выходом второго триггера, выход второго элемента задержки соединен с вторыми входами счетчиков, вход первого генератора является вторым входом устройства, а выход первого цифроаналогового преобразователя является выходом устройства.