Акустический уровнемер

сОки советснихсоцидлистичеснихРЕСПУБЛИН В 1)Ю С 01 Г 23 Л 8 ТЕН ополниа-десвоеезельмури" претгосудю ственный комитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМпРи инт сссР.(56) Авторское свидетельство СССР М 069515, кл. с 01 г 23/28, 1981. (54)(57) АКУСТИЧЕСКИЙ УРОВНЕИЕР по 0 1069515, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что, с целью повыаения точности и быстродействия измерений, он снаб" жен двумя триггерами, тремя дополнительными элементами- И и элементом за держки, а измерительный блок выполнен в виде последовательно соединенных схемы ИЛИ, (и+1)-го сдвигового регистра, триггера-демодулятора и индикатора, причем входы второго дополнительного элемента И подключе" ны к выходам приемного устройства и Изобретение относится к облас приборостроения, а именно к а кус ческим эхолокационным уровнемера является усовершенствованием из ретения по авторскому свидетельс И 1069515.Целью изобретения является по шение точности. и быстродействия измерений.На чертеже представлена струк ная схема устройства,Акустический уровнемер содерж генератор зондирующих импульсов соединенный с. электроа кустически образователем 2 и приемным устро 2п-го элемента И, его выход подключенк первым входам первого и второготриггеров, второй вход первого триггера - к выходу элемента задержки, авыход - через третий дополнительныйэлемент И - к второму входу второготриггера, выход которого через первый дополнительный элемент И подклюцен к одному из входов схемы ИЛИ,второй вход которого подключен квыходу и-го элемента И, при этомвторой вход первого дополнительногоэлемента И подключен к выходу (и-,1)го сдвигового регистра, тактовыйвход которого подключен к выходу ген еоа тора тактовых импульсов, а выходгенератора зондирующих импульсовподключен к входу элемента задержки и вторым входам третьего дтельного элемента И и триггермодулятора.,вом 3, и сдвигаюцих регистров 4элементами И 5 на выходе, порогоустоойство 6, выход которого чер(и+1) элемент И 7 и преобразоватсигнала 8 подключен к управляюцевходу приемного устроиства, Изметельный блок 9 содержит (и+1) сдвигающий регистр 10, через схему ИЛИ 1подключенный к выходу элемента И 5,первый дополнительный элемент И 12,.триггер-демодулятор 13 и индикатор14, Кроме того, устройство содержитвторой 15 и третий 16 дополнительнь 1 еэлементы И, первый 17 и второй 18триггеры, элемент задержки 19 и генератор тактовых импульсов 20. Выход приемного устройства соединен с пороговым устройством со вторыми входа - ми элементов И 5 и первым из и сдвигающих регистров, входы второго дополнительного элемента И 15 подключены к выходам приемного устройства и и-го элемента И 5, его выход подклюцен к первы 11 входам триггеров 1 и 18, второй вход триггера 1/ подключен к элементу задержки 19, его выход через третий дополнительный элемент И 16 подключен к второму входу триггера 18, его выход через первый ,.5 дополнительный элемент И 12 подключен к второму входу схемы ИЛИ, выход (и+1)-го сдвигающего регистра подключен к второму входу дополнительного элемента И 12 и первому входу тригге ра-демодулятора, выход которого подключен к индикатору,. Выход генератора зондирующих импульсов 1 подклюцен к входам элемента задержки 19, второму входу дополнительного элемента 25 И 16, второму входу триггера-демоду" лятора 13 и входу генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовой шине сдвиговь 1 х регистров 30Устройство работает следующим обра зом.Генератор зондирующих импульсов 1 вырабатывает электрические радиоим 35 пульсы, прикладываемые к обратимому электроа кустицескому преобра зователю 2, вырабатывающему акустический зондирующий сигнал. Тем же преобразователем 2 воспринимается отраженный полезный сигнал и помехи, Смесь сигнала и помехи поступает на приемное устройство 3,. где усиливается и под" вергается частичной селекции, детекти - тируется, Смесь полезного сигнала и помехи с выхода приемного устройства 3 поступает на первый сдвигающий регистр 1 и на один из выходов первого элемента И 5, Гигнал с выхода первого сдвигающего регистра ч поступает на второй вход этого элемента И 5. Так как в сдвигающем регистре ч каждый импульс задерживается точно на период следования полезного сигнала (продвижение импульсов в регистрах осуществляется тактовыми импульсами ГТИ)через элемент И 5 пройдут только импульсы, совпадающие по времени в двухсмежных периодах,хаотические импульсы очевидно через элемент И 5 не пройдут. Сигналс выхода первого элемента И 5 поступает на вход второго сдвигающегорегистра 4 и после него - на второйэлемент И 5. В результате через регистры пройдут только импульсы, обладающие признаком периодичности, т,е.импульсы полезного сигнала, Такоевыделение полезного сигнала возможнов том случае, когда амплитуда полезного сигнала постоянно поддерживается несколько большей порогов чувствительности сдвигающего регистра ц иэлемента И 5. Лля обеспецения этогоимпульс полезного сигнала с выходапоследнего элемента И 5 подается наэлемен; И 7, второй вход которогочеоез пороговое устройство 6 подключен к выходу приемного устройства3, В элементе И 7 выделяется импульс,пропорциональный амплитуде полезногосигнала и несколько уменьшенный по отношению к порогу чувствительности регистра 1 и элемента И 5, Этот импульсподается на преобразователь сигнала8. В результате, усиление приемногоустройства поддерживается таким, цтоамплитуда полезного сигнала на еговыходе стабилизируется при изменяющихся условиях распространения и отражения полезного сигнала на уровне,несколько превышающим пороги чувствительности регистра ч и элемента И 5,что обеспечивает устойчивое прохождение пакетов импульсов, достаточныхпо продолжлтельности для прохождениячерез последовательно соединенныесдвигающие регистры и элементы И 5.Импульс полезного сигнала с выхода последнего элемента И 5 подаетсяна измерительный блок 9, который может быть аналоговь.м или циФровым.Для Формирования пока заний приборав обоих случаях достаточно одногоимпульса, поэтому для устойчивыхизмерений достаточно, если пакеты импульсов полезного сигнала содержатне менее (п+1) импульсов полезногосигнала, В спучае, показанном на чертеже, для Формирования показанийприбора достаточно, цтобы в пакетесодержалось не менее четырех импульсов,При пропадении под действием мультипликативной помехи импульса полезного сигнала на выходе последнегоэлемента И 5 результат последнегои змер ения зап омина ет ся и змерит ел ьнымблоком и остается на шкале индикатора, а полезный сигнал с выхода элемента И 7 перестает поступать на преобразователь сигнала 8,Последний начинает увеличиватьусилие приемного устройства 3 дбтех пор, пока импульс на выходе пос-.леднего элемента И 5 не появится10снова, Временное положение этогоимпульса будет измерено измерительным блоком 9 и передано на его отсчетное устройство, на выходе элемента И 7 появится сигнал, который 15поступит на преобразователь сигнала8, последний отрегулирует усилениеприемного устройства 3 так, чтоамплитуда полезного сигнала будетприближена к порогам чувствительности регистра ч и элемента И 5С выхода элемента И последнегои-го регистра ч отраженный сигналпоступает через схему ИЛИ 11 на вход(в+1)-го регистра 10, Проидя черезч 25регистр 10, сигнал поступает навход триггера-демодулятора 13 и переключает его в нулевое состояние,В единичное состояние триггер-демодулятор 13 переключается зондирующим 30импульсом. Длительность сигнала навыходе триггера-демодулятора 13 пропорциональна измеряемому расстоянию,она преобразуется в индикаторе 1в напряжение, ток или циФровой сигнал, пропорциональнь 1 й измеряемомурасстоянию.Отраженный сигнал со входа и выхода регистров ч через схему И 15 поступает на входы триггеров 17 и 18, 40Зондирующим импульсом сдвинутым относительно начала периода элементазадержки 18, триггер 17 устанавливается в нулевое состояние, а в единичное состояние триггер 17 устанавливается отраженным сигналом, Такимобразом, при наличии отраженного сигнала к началу следующего периода оттриггера 17 на элемент И 16 подается нулевой сигнал, синхронизирующий .50импульс на вход триггера 18 не про"ходит, и он все время находится вединичном состоянии. При этом с еговыхода на элемент И 12 подается нулевой сигнал., Прй исчезновении полезного отраженного сигнала триггер 17к концу периода будет возвращенв единичное состояние из-за отсутствия импульса с элемента И 15 и кприходу зондирующего импульса на еговыходе сохранится единичный сигнал,благодаря чему триггер 18 через элемент И 16 будет установлен в нулевоесостояние.При этом с вь 1 хода триггера 18 наэлемент И 12 будет подан единичныйсигнал, благодаря чему образуетсязамкнутый контур (элемент ИЛИ 11,регистр 10, элемент И 12), в которомимпульс, поступающий с выхода регистра 4, будет зациклен,После исчезновения отраженногосигнала предыдущий отраженный сигналеще два периода перемещается порегистрам ч и 10, С выхода регистра10 и элемента И 5 отраженный сигналпоступает на вход элемента И 12, изатем с его выхода через элементИЛИ 11 - на вход регистра 10, Такимобразом, в регистре 10 происходитпостоянное циркулирование последнего отраженного сигнала до тех пор,пока триггер 18 переключен 1 в нулевоесостояние, т.е. пока отсутствует отраженный импульс на выходе приемногоустройства 3 В это время триггердемодулятор 13 продолжает переключаться отраженным импульсом, циркулирующим в регистре 10, и индикатор 1 Миндицирует последнее значение измеряемого расстояния, При появлении нового отраженного импульса триггеры 17и 18 через элемент И 15 переключаются в единичное состо;ние, на входэлемента И 12 поступает нулевой сигнал, циркуляция импульса в регистре10 прекращается, а на его вход черезэлемент ИЛИ 11 поступает новый отраженный сигнал. На выходе регистра .10, таким образом, в каждом периодеповторения зондирующих импульсов появляется отраженный импульс, прошед".ший через регистры 1, либо последнийотраженный импульс, циркулирующий врегистре 10 при любой частоте и дли"тельности пропадения отраженного импульса на входе приемного устройства 3.65135 бруча едактор Е. Гиринская Техред И,дидь, Коррек 1; ираж Поддисно изводственно-и льский комбинат "Патент", г. Ужгород,агарина а каэ 93НИИПИ Государ венного ко 113035, Ио итета по и ква, Ж,бретениям и открытиям при ГКНТ ССауаская наб д. 1/5