Радиометрическое устройство для автоматического измерения и вычисления параметров динамических систем

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕПДЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл. А 61 Ь 5/О инением заявки-с при Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий23) Приорите 43) Опублико 53) УДК 615 777,89: :6 12,423 (088.8) 5 09 75 Бюллетень33 5) Да публикования описания О 2 7(72) Автор: изобретен Г. Горбушин 1) Заявител чно-исследовательский институт медицинской радиолог Академии медицинских наук СССР(54) РАДИОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРО ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ10 Известное устроиоимое количество рад во содержит необхоометрических каналов,перационных .усилитеопераций, включаюший Источников питания, олей, блок логическихв себя измерительные и логические элетор, управляемыйте ключи, компаратор,та калибровки, из ержки. сигнала, блок твания, регулятор и измеритель времени ркуляции, блок накоемых ключей, блок 1 25 менты: регистр, шифра енератор, управляемь лок ввода коэффициен меритель времени зад егулируемого запаздь правления задержкиадержки потока рециителей, блок управл Изобретение относится к технике иссл дования динамических, замкнутых (рецир куляционных) систем, в частности к ради метрическим устройствам для автоматического измерения и вычисления параметровдинамических систем, состоящих из жидкостных сосудистых замкнутых протоков, сиспользованием индикаторных количестврадиоактивных веществ, вводимых в сосудистый проток для получения концентрационной кривой. деления, блок умножения, блок индикации и блок регистрирующих устройств.Однако известные устройства ограничивают практические возможности измерения параметров динамических систем.Цель изобретения - повысить точность диагностики исключением экспоненциальной экстраполяции нисходящей части концентрационной кривой.Эта цель достигается тем, что один из отводов выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к соответствующему входу блока деления через последовательно соединенные интегратор блока накопителей, управляемый ключ и к входу регистра блока логических операций - через вторые последовательно соединенные дифференциальный усилитель, формирователь и вентиль; другой отвод выхода уз- лового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к одному из входов компаратора и через блок ввода коэффициента калибровки - к соответствующему входу блока умножения, а выход линейного радиометрического канала посредством опе- рационного усилителя одновременно подключен к входу регистра через первые последовательно соединенные дифференциальный усилитель, формирователь, вентиль, к одному из входов коммутатора и коммутируемому входу управляемого вентиля, один из входов которого через блок регулируемого запаздывания. подключен к дополнительному входу операционного усилителя узлового радиометрического канала, а другой выход вентиля через последовательно соединенные интегратор и управляемый ключ - к соответствующему входу блока деленияпДля амплитудно-временного согласования сигналов радиометрических каналов, а также измерения временных интервалов, запаздывания и рециркуляции, выходы регистра подключены к соответствующим входам шифратора, у которого один из вы 1 ходов подключен к коммутирующему входу первого ключа, другой - к входу запуска генератора, а следующий выход шифратора- одновременно к входу выключения генератора, к входу переключения коэффициента передачи радиометрического канала и к входу переключения управляемого вентиля, при этом выход генератора соединен с одним из входов блока индикации через блок измерения времени задержки потока рециркуляции и через последовательно соединен-, ные регулятор управлЬйия задержки, измеритель времени задержки сигнала, управляемый ключ с блоком регулируемого запаздываС целью получения сигнала разрешения для выполнения операций деления выход компаратора подключен к управляемым входам второго и третьего управляемыхключей.Для получения конечного результата вычислений выход блока деления и выход блока ввода коэффициента калибровки с 1 учетом входной цепи от внешнего органа управления соединены соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен к соответствующему входу блока и ндика ции.На чертеже дана блок-схема предлагае мого радиометрического устройства.Устройство содержит радиометрические каналы РК, РК РК , которые объеди-1 2"няются в блок радиометрических каналов БРК. По своему назначению каждый канал является либо узловым (как РК ),2 который регистрирует концентрационкривую в месте объединения сосудистых протоков, либо линейным (как РК ), ко= торый регистрирует прохождение индикатора в неразветвленной части протока. К выходам каналов подключены операционные усилители У , У , У блока операционных усилителей БОУ, С помощью усилителей У, У и У выполняют операции,1умножения сигнала на постоянное число, а также операции сложения и вычитания.Выходы операционных усилителей подключены к блоку регистрирующих устройств БРУ типа шлейфовых осциллографов, а также к блоку накопителей БН и к блоку логических операций БЛО.Накопительные элементы представляютсобой аналоговые интеграторы И , И , но в случае дискретного сигнала накопитель 20 выполняют в виде дискретного сумматора,Блок логических операций состоит излогических, измерительных и исполнительных блоков. К ним относятся дифференциальные усилители ДУ и ДУ, собранные 25по балансной схеме, выходы которых через формирователи ф, ф и вентили ВВ подключены к входу 1 регистра Р,2ЗО выполненного из ряда бистабильных элементов. Выходы 2, 3, 4 регистра соединены с входами 5, 6, 7 шифратора Ш,выполненного из элементов по схеме "И""НЕ", который вырабатывает команды для 35 управления генератором Г, ключом УК ниЯ и вентилем УВ, а также для переключения"коэффициента передачи канала РК, Выходгенератора подключен к входу измерителя, 40 с 1 времени задержки рециркуляции, выполненного по дискретнойсхеме пересчета с преобразованием в десятичный код.Вход измерителявремени задержки2сигнала, схема которого аналогична схемеизмерителя 2:, через управляемый ключ1Я 1,подключен к генератору, а через регулятор управления задержки РУЗ - к ком- бмутирующему входу блока регулируемойзадержки БРЗ. Выход БРЗ соединен с дополнительным входом У а вход через2вентиль УВ соединен с выходом У, К1выходам усилителей У и У подключен 551 3компаратор К, выход которого соединен суправляемыми входами УК, УК, Выходы2 3интеграторов И, И через соответствую 1 2щие управляемые ключи УК, УК под 2 3376981 торый соответственно переключает коэффи-циенты передачи в блок БРЗ.Начало появления потока рециркуляции, действующего на детектор, канала РК1образует на его выходе сигнал, который .,по цепочке У",ДУ, фВ поступает на1регистр Р. Последний вместе с шифратором Ш вырабатывает команду для останов- ки генератора Г, для переключения коэффициента передачи канала РК и переклю-1 1 ,чения вентиля УВ При этом сигнал с уси- лителя У направляется уже не на интег ратор И, а через блок БРЗ - на допол 1 энительный вход усилителя У.2В момент установления равномерной концентрации по всей системе сигналы усилителей У и У становятся равными, что вызывает срабатывание компаратораК, сигнал с выхода которого открывает ключи УК и УК, После этого момент в блоке БД производится операция деления, а в блоке БУ - операция умножения с учетом коэффициента калибровки, изменяемого внешним органом управления БОУ. Затем результат постугает в блок индикации.После прекращения измерения и вычис, ления логические и измерительные элементы возвращаются в исходное состояние с помощью кнопки КН подключением напряжения сброса. 1, Радиометрическое устройство для автоматического измерения и вычисления параметров динамических систем, состоящих из жидкостных сосудистых замкну- тых протоков, с использОванием индикаторных количеств радиоактивных веществ, вводимых в сосудистый проток для получения концентрационной кривой, содержащее необходимое количество радиометрических каналов, источников питания, операционных усилителей, блок логических операций, включающий измерительные и логические элементы: регистр, шифратор, управляемый генератор, управляемые ключи, компаратор, блок ввода коэффициента калибровки, измеритель времени задержки сигнала, блок регулируемого запаздывания, регулятор управления задержки и.измеритель времени задержки потока рециркуляции, блок накопителей, блок управляемых ключей, блок деления, блок умножения, блок индикации и блок регистрирую 5соединены к входам блока деления БД,выход которого соединен с одним из вхо-,дов блока умножения БУ, а другой входпоследнего через блок ввода коэффициентакалибровки БВКК, с учетом ввода от внешнего органа управления ВОУ, подключен квыходу усилителя У . Выход БУ подключенк соответствующему входу блока индикацииБИ, другой вход которто соединен с выходом измерителя времени задержки рециркуляции.Устройство работает следующим образом.Индикаторное вещество, инъектируемоев сосудистый проток, перемешивается вместе с жидкостью и происходит с ней поруслу, действуя на детектор первого радиометрического канала РК,. В РК;,.выра 1 1"батывается сигнал, пропорциональный концентрации вещества, Сигнал усиливается 20усилителем У , откуда он поступает для1записи на бумажную ленту и через управляемый вентиль УВ - на интегратор И1Этот же сигнал после усиления в дифферен-циальном усилителе ДУ , формирования в253формирователе ф создает импульс кото-1Урый через вентиль В поступает на вход 1регистра Р. С помощью регистра и шифра-, З 0тора вырабатывается и запоминается команда для запуска генератора Г, который работает в режиме ударного возбуждения и выдает импульсы определенной ча-,стоты. Эти импульсы отсчитываются измерителем Х и через открытый ключ УК1 1измерителем 3. С измерителя Х2 1сигнал поступает в блок индикации БИ,Дальнейшее прохождение индикаторного 40вещества по протоку вырабатывает на вы-,ходе канала РК сигнал, который поступа-2ет на входы усилителей У и У, С вы 2 3ходов усилителей сигналы поступают для45 ,записи на бумажную ленту блока БРУ, иадин из них интегрируется на интеграторе,И, а другой через блок; БВКК передается на блок БУ, Начальное появление сигнала с усилителя У после усиления в уси2лителе ДУ, формирования в формировате 2ле ф 2 создает импульс, который черезвентиль В поступает на вход регистра Р. 552Посредством регистра и шифратора выраатывается команда дпя зайирайия ключаУК После этого измеритель выдает сиг,нал в регулятор управления задержки, ко- . 60 Предмет изобретенияших устройств, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения точностидиагностики посредством исключения метода экспоненциальной экстраполяции нисходящей части концентрационной кривой,один из отводов выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к соответствующему входу блока деления через последовательно соединенные интегратор блока накопителей, управляемыйключ и к входу регистра блока логическихопераций - через вторые последоватецьно соединенные дифференциальный усилитель,.формирсеатель и вентиль; другой отвод выхода узлового радиометрическогоканала посредством операционного усилителя одновременно подключен к одному извходов компаратора и через блок вводакоэффициента калибровки , - к соответствующему входу блока умножения, а выходлинейного радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к входу регистра через первые последовательно соединенные 2 бдифференциальный усилитель, формирователь,вентиль, к одному из входов коммутатораи коммутируемому входу управляемого вентиля, один из входов которого через блокрегулируемого запаздывания подключен ЗОк дополнительному входу операционногоусилителя узлового радиометрического канала, а другой выход вентиля, через последовательно соединенные интегратор иуправляемый ключ - к соответствуюшемувходу блока деления,2, Устройство по п, 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью амплитудно-временного согласования сигналов радиометрических каналов, а также измерениявременных интервалов запаздывания и рециркуляции, выходы регистра подключенык соответствующим входам шифратора, укоторого один из выходов подключен ккоммутирующему входу первого ключа,другой - к входу запуска генератора, аследующий выход шифратора - одновременно к входу выключения генератора, квходу переключения коэффициента переда-чи радиометрического канала и к входупереключения управляемого вентиля, приэтом выход генератора соединен с однимиз входов блока индикации через блок измерения времени задержки потока рециркуляции и через ,последовательно соединенные регулятор управления задержки, из,меритель времени задержки сигнала, уп .равляемый ключ - с блоком регулируемого запаздывания,3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью получениясигнала разрешения для выполнения операции деления, выход компаратора подключен к управляемым входам второго итретьего управляемых ключей,4. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью полученияконечного результата вычислений, выходблока деления и выход блока ввода. коэффициента калибровки с учетом входной цепи от внешнего органа управления соединены соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен к соответствуюшему входу блока индикации.