Устройство для измерения и регистрации ударных процессов

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ ет АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ пц 673928(51) М, Кл,б 01 К 13/02 Госудврствениый квиитет СССР па делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕГИСТРАЦИИ УДАРНЫХ ПРОЦЕССОВИзобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для измерения и регистрации однократных механических ударных процессов.Известны устройства для измерения и регистрации ударных процессов, содержа щие первичный измерительный преобразователь, согласующий усилитель, регистратор и блок запуска 11 . Область применения этих устройств ограничена лабораторными условиями из-за низкой механической прочности регистраторов, в качестве которых используются светолучевые или электронные осциллографы. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, которое содержит последовательно включенные первичный измерительный 15 преобразователь, согласующий усилитель и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) а также адресное запоминающее устройство последовательного типа (ЗУ), адресный вход которого подключен к тактовому выходу АЦП, преобразователь код-аналог, подключенный к выходу ЗУ; и блок запуска, один вход которого связан с выходом согласующего усилителя, и цепи переноса кода,управляющий вход которых подключен к выходу блока запуска, выход - к информационному входу ЗУ, информационный вход - к выходу АЦП 12. Принцип работы этого устройства основан на выделении из входной зависимости х(1) участка, содержащего искомый импульсный процесс, и его регистрации в ЗУ. Выделение регистрируемого участка входногб" сигнала осуществляется с помощью блока запуска, вырабатывающего управляющий сигнал при достижении входным сигналом (передним фронтом импульса) фиксированного порога запуска. Порог запуска в известном устройстве устанавливают не автоматически в процессе работы, а заранее перед проведением измерений в зависимости от ожидаемого уровня вибрационного фона. Порог запуска устанавливают таким, чтобы искомый импульсный процесс смог запустить устройство, а все остальные процессы не смогли этого сделать, Таким образом, в известном устройстве неправильная установка уровня запуска может привести к ложному запуску устройства, в результате чего импульсный процесс может оказаться незарегистрированным. Такая возможность существует всегда, поскольку предсказать точный уровень вибрационных помех для данного случая измерений не представляется возможным в силу случайного характера вибрационных помех.Цель изобретения заключается в повышении надежности регистрации ударных процессов. В предлагаемом устройстве этодостигается тем, что в него введен блокуправления режимом записи, включенныймежду адресным входом и входом управления зались/считывание запоминающего устройства, а выход преобразователя код-аналог связан со вторым входом блока запуска.На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства, один из вариантоввыполнения,Оно содержит первичный измерительныйпреобразователь 1, согласующий усилитель2, АЦП 3, цепи 4 переноса кода, адресноезапоминающее устройство 5, преобразователь 6 код-аналог, блок 7 запуска, детекторы 8 и 9 и блок 1 О управления режимом записи. Преобразователь 1, усилитель 2 и АЦП3 соединены последовательно. Тактовый выход АЦП 3 подключен к адресному входуЗУ 5, а основной выход АЦП 3 - к одному из входов цепей 4 переноса кода, куправляюшему входу цепей 4 подключенвыход блока запуска, а выход цепей 4 подключен к информационному входу ЗУ 5. Между адресным входом ЗУ 5 и его входом управления запись/считывание включен блок10 управления режимом записи. Детектор 308 включен между входом АЦП 3 и однимиз входов блока 7. Вход детектора 9 подключен к выходу преобразователя код-аналог, а его выход - ко второму входу блока 7. Детекторы 8 и 9 предназначены дляМззприведения к однои полярности сигналовна входах блока 7 и могут отсутствовать,если их функции выполняет блок 7. Запоминающее устройство 5 выполнено как адресное ЗУ последовательного типа, у которого переключение адресов осуществляется 40при поступлении тактовых импульсов на адресный вход, причем при поступлении одного импульса выбирается очередной адрес;очередность выбора адресов заранее определена конструкцией ЗУ и не может быть45произвольной. Блок 1 О управления режимом записи, включенный между адреснымвходом и входом управления запись/считывание ЗУ 5 предназначен для двухтактного изменения режима работы ЗУ 5 при поступлении одного импульса на его адресный зовход (сначала - считывание, а затем - запись).Механический процесс превращаетсяпреобразователем 1 в электрический сигнал, который нормируется по величине и частотному диапазону согласующим усилитеИлем 2 и поступает на вход АЦП 3. За один такт работы АЦП 3 на его выходе формируется код, соответствующий величине входного сигнала в данный момент времени, который поступает на один вход цепей 4 переноса кода. Одновременно тактовый импульс АЦП 3 поступает на адресный вход ЗУ 5 и выбирает очередной адрес. По началу этого же импульса блок 10 устанавливает ЗУ 5 в режим считывания, Если сигнал на первом входе блока запуска превышает величину сигнала на втором его входе, то блок запуска срабатывает, и цепи 4 пропускают на вход ЗУ 5 код АЦП 3, одновременно блок 10 изменяет режим работы ЗУ 5 на запись. При несрабатывании блока 7 в ЗУ 5 по данному адресу сохраняется прежняя информация.Указанный режим сортировки кодов на входе ЗУ 5 осуществляется для каждого такта работы АЦП 3. При этом в первом цикле перебора адресов ЗУ 5 с первого до последнего, когда ЗУ 5 находится в исходном (нулевом) состоянии, и выводимая с него информация равна О, в ЗУ 5 записывается информация, поступающая с АЦГ 1 3. При втором цикле перебора адресов ЗУ 5 для каждого адреса осуществляется сравнение поступающей информации и записанной в ЗУ 5 на первом цикле работы. На третьем цикле происходит сравнение поступаюшей информации и отобранной на первом и втором циклах перебора адресов и т. д,Таким образом, все выборки входного сигнала, в том числе и принадлежащие искомому импульсному процессу, проходят своеобразную проверку на входе ЗУ 5 на определение возможности попасть в его память. При этом в первом адресе ЗУ 5 выбирается максимальная выборка среди всех выборок, расположенных в моменты обрашения к первому адресу, во втором - среди всех выборок, расположенных в моменты обращения ко второму адресу и т. д. Поскольку импульсный процесс превышает уровень фона, то совокупность этих максимальных выборок, зарегистрированных в ЗУ 5, представляет зависимость импульсного процесса во времени. Уровень, выше которого регистрируется импульс, определяется реальным уровнем фона в данном конкретном случае измерения.При регистрации однократных процессов произвольной формы, характеризуюшихся вероятностным расположением на заданном интервале времени и отсутствием помех, эти процессы в любом случае попадают в память и регистрируются, начиная с нулевого уровня.Для регистрации импульсного процесса необходимо, чтобы число ячеек памяти было больше числа выборок, представляюших искомый импульсный процесс.Как следует из принципа работы устройства, оно обеспечивает автоматическую установку уровня регистрации импульса в зависимости от реального уровня фона. При673928 Формула изобретения Составитель Г.Максягин Редактор Л, Тюрина Техред О. Луговая / Корректор В, Синицкая Заказ 4064/40 Тираж 1089 Подписное ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1.13035, Москва, Ж - 35, Раущская наб., д. 4/5 филиал ППП Патентъ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4этом надежность работы устройства возрастает, а эксплуатация упрощается, так как достаточно неопределенная во многих случаях задача выбора наилучшего уровня запуска снимается с обслуживающего персонала при подготовке устройства к измерениям и возможность ложных запусков устройства исключается.Наибольший эффект от применения предлагаемого устройства ожидается на начальных этапах испытаний, когда существует недостаточность сведений о регистрируемых тй процессах, при проведении уникальных дорогостоящих экспериментов, а также при осуществлении массовых дистанционных измерений, когда корректировка неправильной установки уровня запуска трудно осуществима. Устройство для измерения и регистрации 0 ударных процессов, содержащее последовательно включенные первичный измерительный преобразователь, согласующий усилитель, аналого-цифровой преобразователь,информационный выход которого соединен с информационным входом цепей переноса кода, а тактовый выход - с адресным входом запоминающего устройства, выход которого подключен к преобразователю коданалог, и блок запуска, первый вход которого связан с выходом согласующего усилителя, а выход подключен к управляющему входу цепей переноса кода, информационный выход которых соединен с информационным входом запоминающего устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности регистрации ударных процессов путем автоматизации установки уровня регистрации, в устройство введен блок управления режимом записи, включенный между адресным входом и входом управления запись/считывание запоминающего устройства, а выход преобразователя код-аналог связан со вторым входом блока запуска.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Пелинец В. С. Измерение ударных ускорений. М., 1975, с. 182.2, Тпцдгцр 1.Е. Р 11 т 11 а 1 гесогйпд о 1 51 пдСе ечеп 1 р 11 епогпепа, Ргос. 7"Оп 1. Сопряг. дсоц 51 Рцдаре 51 1971, Чо 8. 1, р, 489 в 4.