Магнитная вариационная станция

О П И С А Й И Е 363953ИЗОБРЕТЕНИЯ Сочв Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ висимое от авт. свидетельстваявлено 28.Ч 1.1971 ( 1673528/26-25) 01 ч 3 исоединением заявкиНотвитет по деламивобретеиий и открытипри Совете МинистровСССР риоритет ДК 550,83 Опу бликовано 25.Х 11.197 Дата опубликовашья опь Бюллетень Ъвза 19/пия 9.П.1973 АвторизобретенияЗаявитель В. Н Бобров ститут Земного магнетизма, иносферы и распространени радиоволн АН СССРТНАЯ ВАРИАЦИОННАЯ СТАНЦИЯ М Изобретение относится к области измерения магнитных вариаций и может быть использовано в магнитных обсерваториях для осуществления автоматььческой обработки магнитных вариаций в процессе их регистрации.Известны магнитные вариационные станции, предназначенные для регистрации вариаций магнитного поля. Недостаток этих станций состоит в том, что в них информация о варнациях магнитного поля представлена в виде фотсзаписи на магнитограмме, которая в дальнейшем подвергается трудоемкой обработке с целью получения мгновенных, среднечасовых и среднесуточных значений магнитных элементов, выраженных в гаммах. Обработка записи вариаций магнитных элементов сводится к операциям снятия с магнитограмм мгновенных или среднечасовых значений ординат (в миллиметрах), умножения этих ординат на соответствующие цены делений, прибавления базисных значений, контролируемых абсолютными наблюдениями, и вычитания чисел, пропорциональных 100, Полученные цифры записываются в специальные таблицы среднечасовых значений, из которых затем путем суммирования и деления на 24 находят среднесуточные часовые значения.Цель изобретения - автоматизация обработки информации. В предлагаемои магнитнои вариационноистанции эта цель достигается за счет установки па фоторегистраторе дополнительнььх осветителей аналого-цифрового преобразователя и блока управления счетом, на выходе которого включены счетчики импульсов, подключенные к дополнительному регистратору.На фиг. 1 представлена схема расположенияосновных узлов стаььции; на фиг, 2 показана 0 оптическая схема станции.Магнитная вар пационная станция содержит,например, три кварцевых вариометра 1, 2 и 8, предназначенных соответственно для регистрации вариаций Х, У и Л, основной освегитель 5 4 и три дополнительных осветителя 5, б и 7,расположенных на передней стенке фоторегистратора 8. На фоторегистраторе установлен валик 9 с винтовой червячной нарезкой в двух направлениях. Вращение валика осуществля ется от синхронного электродвигателя 10.Вдоль валика совершает возвратно-поступательные горизонтальные перемещения каретка 11 с тремя фоточувствительными элементами 12, 13 и 14, например фотодиодами.25 С валиком 9 жестко связан диск 15, на котором нанесены отверстия, расположенные равномерно по окружности. С одной стороны диска непосредственно против отверстий установлена осветительная лампочка 16, а с проги воположной стороны диска - фотодиод 17,отдельному каналу только в период прохождения каретки с фотодиодами 12, 18 и 14 от микровыключателя 18 до момента пересечения 5соответствующих фотодиодов с подвижными бликами, отраженными от вариометров, Счет начинается в момент нажатия каретки на микровыключатель 18, кончается по каждому отдельному каналу при пересечении фотодиодом светового блика, отраженного от соответству ющего вариометра. При этом электрическиесигналы с фотодиодов 12, 18 и 14 проходят через блок усилителей и дают команды на окончание счета по соответствующим каналам блока управления счетом. При нажатии каретки на исполнительный микровыключатель 19 блок управления регистратором обеспечивает подачу соответствующих команд в регистратор 27 для регистрации мгновенных, средне- часовых и среднесуточных значений трех маг нитных элементов.Мгновенные значения ординаг регистрируются в цифровом коде, показывающем число импульсов, пропущенных соответствующими счетчиками мгновенных значений за одно про хождение каретки,Получение среднечасовых значений трехмагнитных элементов в гаммах достигается тем, что цены делений всех вариометров, число возвратно-поступательных перемещений ка ретки в час, а также число импульсов, выдаваемых формирователем импульсов при смещении каретки на единицу длины, подобраны с таким расчетом, чтобы накопленные соответствующими счетчиками-накопителями за час числа импульсов, деленные на 100, были равны среднечасовым значениям ординат в гаммах, отсчитанным от некоторого условного базисного уровня, приходящегося на начало счета импульсов, причем команда на печатание и сброс накопленных счетчиками цифр подается в конце каждого часа, после того как каретка совершит соответствующее число перемещений. Перечисленные параметры подбирают по формуле а аЯ: )100 На корпусе фоторегистратора 8 укрепленыдва микровыключателя 18 и 19, включение которых осуществляется непосредственно движущейся кареткой в моменты, когда кареткадостигает крайних положений на валике.Регистрирующий блок для автоматическойобработки информации содержит формирователь 20 импульсов, блок 21 управления счетом, блок 22 счетчиков мгновенных значений,блок 28 счетчиков среднечасовых значений, 1блок 24 счетчиков среднесуточных значений,блок 25 делителей, блок 2 б управления регистратором, регистратор 27 и блок 28 усилителей.Дополнительные осветители б, б и 7 имеют 1возможность перемещения по горизонтали,Точная установка осветителей с учетом базисных значений каждого элемента производится с помощью трех шкал 29, 80 и 81, укрепленных на передней стенке фоторегистратора,Оптический ход световых лучей представленна фиг. 2, Основной осветитель служит дляодновременного освещения трех вариометров,причем световые лучи, отраженные от вариометров, располагаются на одной высоте, и,пройдя через щель фоторегистратора, прямоугольную призму д 2 и цилиндрическую линзуЯ, фокусируются на барабане 84, образуястандартную фотозапись магнитных вариаций. 3Осветители дополнительные располагаются напередней стенке фоторегистратора на различной высоте, причем каждый осветитель служит для освещения только одного вариометра.Световые лучи, сформированные дополнительными осветителями, отраженные от соответствующих вариометров, располагаются на различной высоте соответственно расположениюфотодиодов 12, 18 и 14 на движущейся каретке. 40Принцип работы устройства, осуществляющего автоматическую обработку магнитныхвариаций, основан на измерении расстоянийот бликов, образованных световыми лучами,отраженными от вариометров, до некоторой 45условной базисной линии, фиксирующей положение движущейся каретки в момент, когдапроисходит включение микровыключателя 18и начинается счет импульсов, и преобразовании этих расстояний в пропорциональные числа импульсов, регистрируемые соответствующими счетчиками.Преобразование величины перемещения каретки или числа оборотов валика в соответствующее число импульсов производится с помощью формирователя импульсов следующимобразом. При вращении валика с диском световые импульсы с фотодиода 17 поступают вблок формирователя импульсов 20, с котороготоковые импульсы подаются в блок управления счетом, а с последнего - в блоки счетчиков мгновенных значений, среднечасовых значений и через блок делителей в блоки счетчиков среднесуточных значений, Блок управления счетом пропускает импульсы по каждому 65 где е - цена деления вариометра, гамм/мм;п - число импульсов, выдаваемых формирователем импульсов при смещении каретки на 1 мм;т - число перемещений каретки, час.Устройство обеспечивает получение средне- часовых значений трех магнитных элементов в гаммах с учетом их абсолютных значений и одновременного вычитания чисел, пропорциональных 100. Достигается это тем, что дополнительные осветители для каждого из вариометров установлены относительно световых лучей, отраженных от соответствующих вариометров, так, что базисные значения каждого из вариометров, приходящиеся на условную базисную линию, с которой начинается счет импульсов, соответствуют числам, пропорциональным 100,При изменении базисного значения какого- либо из вариометров соответствующий осветитель смещается по горизонтали так, что базисное значение этого вариометра, приходящееся на начало счета импульсов, вновь соответствует числу, пропорциональному 100,Среднесуточные значения трех магнитных элементов в гаммах регистрируются тремя дополнительными счетчиками-накопителями, включенными параллельно счетчикам, регистрирующим среднечасовые значения, причем импульсы на эти счетчики поступают через делители на 24, а соответствующие команды на регистрацию и последующий сброс результатов поступают раз в сутки.Автоматическая сбработка магнитных наблюдений на всей сети магнитных обсерваторий может дать существенный экономический эффект и позволит ликвидировать наиболее трудоемкую часть технической работы по обработке магнитограмм. Важная особенность предлагаемой станции состоит в том, что автоматическая обработка данных производится одновременно с получением аналоговой фото- записи на магнитограмме, причем регулировка базисных значений различных вариометров производится с помощью дополнительных ос ветителей. Благодаря этому при регулировкедополнительных осветителей базисные значения вариометров на магнитограмме не нарушаются,Предмет изобретенияМагнитная вариационная станция, содержащая магнитные вариометры и фоторегистратор, отличаюцаяся тем, что, с целью осуществления одновременно с фотозаписью на маг нитограмме автоматической обработки информации, в нее введены аналого-цифровой преобразователь, состоящий из осветителей, соответствующих им фотоэлементов, установленных на сканирующей каретке, и формирователя 20 импульсов, и блок управления счетом, на выходе которого включены счетчики импульсов, подключенные к дополнительному регистратору.363953 иггСоставитель В. Карпушии Редактор И. Орлова Техред Л. Богданова Корректоры: Л. Корогоди А, Николаева Заказ 177/8 Изд.039 Тираж 404 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж-З 5, Рвунская наб., д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2