Система для измерения гидрологических параметров

,390552 ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. овидетельства-М.Кл. С 08 с 19/28 Заявлено 13.Х,1970 ( 1491201/18-24)с присоединением заявки-Приоритет -Опубликовано 11 ХН.1973. Бюллетень3Дата опубликования описания 22.Х.1973 осудврственный комитеСоввтв Министров СССРпо делам изобретенийи открытий ДК 621.398(088,8 Авторыизобретения А. Г. Колесников, В. А. Гайский, А, В. Хохлов и В. ф, Сытник а яв итель Морской гидрофизический институт АН Украинской С СИСТЕМА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКИ ПАРАМЕТРОВ2 Изобретение относится к области телеизмерений и предназначено для использования в океанографических исследованиях.Известны системы для измерения гидрологических параметров, содержащие опускное устройство с датчиками температуры, электропроводности, гидростатического давления и угла поворота рулей, двигателем поворота рулей, коммутатором реле, соединенное лиееией связи с бортовым устройством, содержатцим блок управления, один ез выходов которого подключен к одним концам обмоток реле, другие концы которых соединены с шиной нулевого потенциала, другой выход, соединен со входом блока регистрации непосредственно и через преобразователь временных интервалов в цифровой код и с одним входом триггера, а вход блока управления соединен с другим входом триггера, эталонный резистор и источник напряжения, подключенный через нормально открытые контакты реле к линии связи,Недостатком известных устройств является их низкое быстродействие и недостаточная надежность работы.Цель изобретения - устранение указанных недостатков.Поставленная цель достигается тем, что в опускное устройство введены блок конденсаторов, блок амплитудной селекции, причем выходы коммутатора и блока амплитудной селекции соединены с одними концами обмоток соответствующих реле, другие концы которых соединены с шиной нулевого потенциала; линия связи соединена с одним из входов ком мутатора, через нормально открытые контакты соответствующих реле - с одними выводами датчиков, с шиной нулевого потенциала, входом блока конденсаторов, одним из входов блока амплитудной селекции и через переклю чающие контакты соответствующих реле - сдвигателем поворота рулей, а выход блока конденсаторов соединен с другими входами коммутатора и блока амплитудной селекции, другие выводы датчиков подключены к шине 15 нулевого потенциала; в бортовое устройствовведены преобразователь сопротивлений датчиков и линии во временной интервал, содержащий источник напряжения постоянного уровня, выход которого через ключ соединен с 20 одной обкладкой конденсатора, с одним извходов порогового элемента, с одним выводом резистора; вторая обкладка конденсатора соединена с другим входом порогового элемента через нормально открытые контакты реле с резистором и через переключающие контакты 25 реле с эталонным резистором и линией связи;выход порогового элемента соединен со входом блока управления и входом триггера, а выход триггера соединен с управляющим входом ключа и входом преобразователя времен ных интервалов в цифровой код, 3905523На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемой системы; на фиг. 2 изображены временные диаграммы сигналов, поясняющие принцип работы системы.В опускном устройстве располагаются датчики 1 электропроводностп х морской воды, температуры 1 2, гидростатического давления р 3, угла а поворота рулей 4, двигатель 5 поворота рулей с обмоткой возбуждения б, реле 7 - 14 с контактами 15 - 23, коммутатор 24, блок 25 амплитудной селекции, блок 2 б конденсаторов.Бортовое устройство содержит источник 27 напряжения постоянного уровня, управляемый ключ 28, конденсатор 29, эталонный резистор 30, резистор 31, пороговый элемент 32, триггер 33, блок управления 34, преобразователь 35 временных интервалов в цифровой код, блок регистрации 3 б, источник 37 напряжения энергопитания и управления двигателем, реле 38 - 42 с контактами 43 - 47. Опускное устройство соединяется с бортовой частью системы линией связи 48.Система работает следующим образом.Длительность цикла измерений является фиксированной и задается блоком управления 34. Опрос датчиков внутри цикла производится последовательно и асинхронно (фиг, 2).В исходном состоянии напряжение заряда от источника 37 через замкнутые контакты 45, линию связи 48 и контакты 20 поступает на вход блока конденсаторов 2 б, который выдает напряжение питания на коммутатор 24 и блок 25,Контакты остальных реле разомкнуты, переключающий контакт 44 находится в верхнем положении, конденсатор 29 разряжен, ключ 28 закрыт,В начальный момент времени блоком управления 34 возбуждается обмотка реле 40, размыкаются контакты 45, коммутатор 24 возбуждает реле 7 и 12, контакты 20 размыкаются, а контакты 15 замыкают выход линии связи на землю на фиксированное время выдержки т возбуждается обмотка реле 39, переключающий контакт 44 соединяет обкладку зарядного конденсатора с линией связи 48; сигналом от блока управления 34 триггер 33 устанавливается в единичное состояние и открывает ключ 28. Начинается переходный процесс заряда конденсатора 29 от источника 27 напряжения постоянного уровня через ключ 28 и сопротивление гр, линии связи 48.Когда напряжение на конденсаторе достигает некоторого порогового уровня 1 , то срабатывает пороговый элемент 32, сигнал с выхода которого сбрасывает триггер 33 в нулевое состояние и поступает в блок управления 34. С выхода триггера 33 в преобразователь временных интервалов поступает импульсный сигнал, длительность которогозогде г., - сопротивление датчика 1,Аналогичным образом последовательноосуществляется получение т т тпри опросе датчиков 2, 3, 4 и тз при опросе эталонного резистора 30, подключаемого контактом44 вслед за опросом датчика 4.Одновременно с этим в зависимости откоманды управления, поступающей на двигатель поворота рулей, подключается к линии40 один из трех выходов источника 37 через контакты 45, 4 б, 47, реле 40, 41, 42. Поступающееот источника через замкнутые контакты 20 навходы блока конденсаторов 2 б и блока 25 амплитудной селекции напряжение 1 гз гз может45 иметь одно из трех фиксированных значений, причем два из этих значений воспринимаются блоком 25 как команды на включениедвигателя 5 контактами 21 с двумя полярностями подключения обмотки возбуждения бконтактами 22, 23.Блок конденсаторов 2 б накапливает зарядпри любом значении напряжения на его входеи поддерживает на выходе уровень постоянного напряжения питания Гг 4, гз блоков 24 и 2555 при отключении напряжения заряда на входена время опроса датчиков.Временные диаграммы сигналов в системеприведены на фиг. 2, где Кц - сигналы в линии; 7 г, Уз, Кь Рзз - сигналы на датчиках1 - 4 и эталонном резисторе 30; гз гз - напряжение на входах блоков 25, 2 б; Уг 4, гз -напряжение на входах питания блоков 24, 25;тс - время срабатывания групп реле; тр, т т, т, то - отрезки времени, соот 55 ветствующие опрашиваемым датчикам, лиини 5 о 15 20 25 фКз - напряжение источника постоянногоуровня.Блоком управления 34 возбуждается обмотка реле 38, замыкаются контакты 43, и конденсатор 29 разряжается через резистор 31. Блоком 35 временной интервал тл преобразуется в цифровой код и выдается в блок регистрации 3 б. С окончанием фиксированного времени выдержки коммутатор 24 обесточивает обмотку реле 7 и возбуждает обмотку реле 8, контакты 15 размыкаются, а контакты 1 б подключают датчик электропроводности х к линии связи 48.Далее синхронизация коммутатора 24 осуществляется задним фронтом сигнала в линии связи. Блоком управления 34 обесточивается обмотка реле 38, контакты 43 размыкаются, триггер 33 устанавливается в единичное состояние и открывает ключ 28, подавая выход источника 27 на заряд конденсатора по цепи через линию и датчик 1, Далее осуществляется снятие параметра переходного процесса заряда конденсатора таким же образом, как это описано выше, причем длительность импульсного сигнала на выходе триггера определяется выражением:5и образцовому резистору; т - время заряда блока конденсаторов 2 б и воздействия команд управления на двигатель б поворота рулей.Измеряемый параметр х определяется по выражению:где , = -.; ,= - С й, 1 п 1/ Tп 1Я, - сопротивление эталонного резистора; Рф - сопротивление -го датчика на нижней границе диапазона измеряемого параметра; К - коэффициент чувствительности датчика.На результат измерения не влияют сопротивление линии связи, значение емкости конденсатора и нестабильности напряжения постоянного уровня и напряжения порога порогового элемента.Предмет изобретенияСистема для измерения гидрологических параметров, содержащая опускное устройство с датчиками температуры, электропроводности, гидростатического давления и угла поворота рулей, двигателем поворота рулей, коммутатором реле, соединенное линией связи с бортовым устройством, содержащим блок управления, один из выходов которого подключен к одним концам обмоток реле, другие концы которых соединены с шиной нулевого потенциала, другой выход соединен со входом блока регистрации непосредственно и через преобразователь временных интервалов в цифровой код и с одним входом триггера, а вход блока управления соединен с другим входом 6триггера, эталонный резистор и источник напряжения, подключенный через нормально открытые контакты реле к линии связи, отличаюиаяся тем, что, с целью повышения быстро действия и надежности работы системы, вопускное устройство введены блок конденсаторов, блок амплитудной селекции, причем выходы коммутатора и блока амплитудной селекции соединены с одними концами обмоток 10 соответствующих реле, другие концы которыхсоединены с шиной нулевого потенциала; линия связи соединена с одним из входов коммутатора, через нормально открытые контакты соответствующих реле - с одними выводами 15 датчиков, с шиной нулевого потенциала, входом блока конденсаторов, одним из входов блока амплитудной селекции и через переключающие контакты соответствующих реле - с двигателем поворота рулей, а выход блока 20 конденсаторов соединен с другими входамикоммутатора и блока амплитудной селекции, другие выводы датчиков подключены к шине нулевого потенциала; в бортовое устройство, введены преобразователь сопротивлений дат чиков и линии во временной интервал, содержащий источник напряжения постоянного уровня, выход которого через ключ соединен с одной обкладкой конденсатора, с одним из входов порогового элемента, с одним выводом з 0 резистора; вторая обкладка конденсатора соединена с другим входом порогового элемента через нормально открытые контакты реле с резистором и через переключающие контакты реле с эталонным резистором и входом линии з 5 связи; выход порогового элемента соединен совходом блока управления и входом триггера, а выход триггера соединен с управляющим входом ключа и входом преобразователя временных интервалов в цифровой код.390552 г.Г Составитель Г. СтавцевТехред Е. Борисова Редактор Б. Нанкин Корректор Г. Запороже Заказ 5485 Подписи И горская типографи Изд, М 793 Тираж 602Государственного комитета Совета Министров Спо делам изобретений и открытийМосква, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5