Акустический сигнализатор Советский патент 1984 года по МПК G08B3/10 

ному входу первого элемента И, входы первого элемента ИЛИ образуют вторую группу управляющих входов блока управления, выход первого элемента ИЛИ подключен к другому входу первого элемента И, выход которого подключен к одному входу второго элемента

И, входы второго элемента ИЛИ образуют третью группу управляющих входов блока управления, выход второго элемента ИЛИ подключен к другому входу второго элемента И, выход которого образует выход блока управления .

1. АКУСТИЧЕСКИЙ СИГНАЛИЗАТОР, содержащий формирователь сигнала, выход которого подключен к входу первого делителя частоты, второй делитель частоты и усилитель мощности, выход которого подключен к громкоговорителю, отличающийся тем, что, с целью повьшения информативности акустического сигнализатора, в него введены тональный генератор, оптический указатель поддиапазонов, два реверсивных счетчика, тактовый генератор, преобразователь код-частота, формирователь длительности импульса и блок управления, выход первого делителя частоты соединен с информационным входом формирователя длительности импульса, выход формирователя сигнала соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом преобразователя код-частота, выходы младших разрядов .первого реверсивного счетчика соединены с первой группой управляющих входов формирователя длительности импульса и первой группой входов блока управления, выходы старших разрядов первого реверсивного счетчика соединены с группой управляющих входов преобразователя код-частота, с первой группой управляющих входов тонального генератора, с группой управляющих входов усилителя мощности, с вторыми группами управляющих входов формирователя длительности импульса и блока управления, выход переноса первого реверсивного счетчика подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом блока управления выходы второго реверсивного счетчика соедине(О ны с группами управляющих входов первого и второго делителей частоты, с второй группой управляющих входов тонального генератора, с входами оптического указателя поддиапазонов и третьей группой управляющих входов блока управления, выход тактового генератора подключен к входу второ го делителя частоты, выход которого «sj подключен к входу преобразователя код-частота, выход формирователя дли- , тельности импульса подключен к входу тонального генератора, выход которого подключен к входу усилителя мощности. 2. Сигнализатор по п.1, отличающийся тем, что в нем блок управления содержит узел задания кода, узел сравнения кодов, два элемента И и два элемента ИЛИ, одни входы узла сравнения кодов образуют первую группу управляницих входов блока управления, другие входы узла сравнения кодов подключены к выходам узла задания кодов, а выход - к од

Изобретение относится к ядерному приборостроению и может быть исполь зовано в системах управления и защи ты ядерных реакторов для оперативного контроля уровня нейтронного потока во всех режимах работы реакт ра. Известно устройство звуковой сиг нализации, содержащее громкоговоритель, через которьй с помощью управляемого кремниевого вьшрямителя разряжается конденсатор под воздействием входных импульсов, поступающих с блоков детектирования иони зирующих излучений. При этом информация представляется в виде щелчков частота повторения которых пропорциональна входной частоте Щ. Недостатком данного устройства является низкая информативность. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является акустический сигнализатор, содержащий формирователь сигнала, выход которого подключен к входам трех делителей частоты, выход каждого из которых соединен с последователь но включенными регулятором громкости и оконечным каскадом, образующими усилитель мощности, к выходу которого подключен громкоговоритель Акустический сигнал предназначен для наблюдения за изменением средней частоты следования импульсов в пределах шести декад (до 10 имп/с которое представляется изменением звука на трех перекрьшающихся диапазонах слышимых частот, т.е. имеет место сжатие входного диапазона частот следования импульсов в облас звуковых частот, при этом область низких частот следования импульсов представляется в виде щелчков, которые с ростом частоты переходят в моделируемый, тональный, пропорциональный входной частоте акустический сигнал С2. Недостатком известного устройства . является низкий уровень информативности, обусловленньй малой степенью различения на слух медленного изменения входного сигнала в широком диапазоне входных частот. Оператору, осуществляющему контроль за уровнем нейтронного потока в ядерном реакторе по акустическому сигнализатору, важно чувствовать малейшие изменения и отклонения в работе реактора для своевременного принятиятребуемых в той или иной ситуации решений. В известном устройстве только по изменению тональности акустического сигнала трудно оценить медленные изменения входной частоты и практически невозможно по тональному сигналу оценить непосредственное значение входной частоты в широком диапазоне. Цель изобретения - повьшдение ин- . формативности акустического сигнализатора. Поставленная цель достигается тем, что в акустический сигнализатор, содержащий формирователь сигнала, выход которого подключен к входу первого делителя частоты, второй делитель частоты и усилитель мощности, выход которого подключен к громкоговорителю, введены тональный генератор, оптический указатель поддиапазонов, два реверсивных счетчика, тактовый генератор, преобразователь код-частота, формирователь длительности импульса и блок управления, выход первого делителя частоты соединен с информационным входом формирователя длитель ности импульса, выход формирователя сигнала соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, в читающий вход которого соединен с вы ходом преобразователя код-частота, выходы младших разрядов первого реве сивного счетчика соединены с первой группой управляющих входов формирова теля длительности импульса и первой группой входов блока управления, выходы старших разрядов первого реверсивного счетчика соединены с группой управляющих входов преобразователя код-частота, с первой группой управляющих входов тонального генератора, с группой управляющих входов усилителя мощности, с вторыми группами уп равляющих входов формирователя длите ности импульса и блока управления, выход переноса первого реверсивного счетчика подключен к суммирующему входу второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом блока управления, выходы второго реверсивного счетчика соединены с группами управляющих входов первого и второго делителей частоты, с второй группой управляющих входов тонального генератора, с входами оптического указателя поддиапазонов и третьей группой управляющих входов блока управления, выход тактового генератора подключен к входу второго делителя частоты, выход которого под ключен к входу преобразователя кодчастота, выход формирователя длитель ности импульса подключен к входу тонального генератора, выход которого подключен к входу усилителя мощноети. Блок управления содержит узел задания кода, узел сравнения кодов, два элементы И и два элементы ИЛИ, одни входы узла сравнения кодов образуют первую группу управляющих входов блока управления, другие входы узла сравнения кодов подключены к выходам узла задания кодов, а выход - к одному входу первого эле мента И, входы первого элемента ИЛИ образуют вторую группу управляющих входов блока управления, выход первого элемента ИЖ подключен к другому входу первого элемента И, выход которого подключен к одному входу второго элемента И, входы второго элемента ИЛИ образуют третью группу управляющих входов блока управления, выход второго элемента РШИ подключен к другому входу второго элемента И, выход которого образует выход блока управления. На фиг.1 приведена функциональная схема акустического сигнализатора; на фиг.2.- зависимость параметров выходного тонального импульса акустического сигнализатора от средней частоты следования,входных сигналов. Акустический сигнализатор содержит формирователь 1 сигнала, первый делитель 2 частоты и первый реверсивный счетчик 3, преобразователь 4 код-частота, блок 5.управления, формирователь 6 длительности импульса, тональный генератор 7, усилитель 8 мощности, второй реверсивный счетчик 9, второй делитель 10чacтoты оптический указатель 11поддиапазона, тактовьй генератор 12, громкоговоритель 13. Блок 5 управления содержит узел 14 сравнения кодов, входы которого являются первой группой входов блока 5, узел 15 задания кода, элемент И 16, элемент ИЛИ 17, входы которого являются второй группой входов блока 5, элемент И 18, элемент ИЛИ 19, другие входы которого являются третьей группой входов блока 5. Выход элемента И 18 является выходом блока 5 управления. Акустический сигнализатор работает следующим образом. На вход формирователя 1 сигнала поступают сигналы с источника импульсной информации, которым может быть, например, блок детектирования ионизирующего излучения, выходная средняя частота следования которого пропорциональна уровню нейтронного потока (выходной мощности) в ядерном реакторе. Формирователь 1 сигнала формирует импульсные сигналы по амплитуде до уровней, которые необходимы для нормальной работы логических элементов. , При поступлении инфранизких частот, например, при частотах менее 1имп/с- выходной сигнал с формирователя 1 сигнала поступает на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 3 и через первьпт делитель 2частоты на вход формирователя 6 длительности импульса. На вычитающий I вход первого реверсивного счетчика З с выхода преобразователя 4 кодчастота, управляемого первьм реверсивным счетчиком 3, поступают импул ные сигналы, уравновешивающие входнуга частоту, и с ростом частоты на .суммирующем входе, как следствие, растет частота на вычитающем входе первого реверсивного счетчика 3. Выходной код младших разрядов ревер сивного счетчика 3 управляет формирователем 6 длительности импульса. Сформированный по длительности имп-уль ный сигнал является управляющим для работы тонального генератора 7, час тота работы которого в этом режиме постоянна, например 400 Гц. Тональный импульс с выхода тонального генератора 7 через усилитель 8 мощности поступает на громкоговоритель 13. Информация с громкоговорит ля 13 представляется в виде тональ ных импульсных сигналов, частота по торения которых пропорциональна (фиг,2,а), а длительность обратно пропорциональна входной частоте, Например с 1,5 до 0,05 с (фиг,2,6) |при постоянных значениях частоты тона (фиг.2,в) и интенсивности (фиг.2,г). При увеличении частоты входного сигнала, например, от 10 до 10 имп где г - порядковьй номер поддиапазона входных частот, появляются информационные сигналы на выходе старших разрядов первого реверсивно счетчика 3., которые формируют импул ные сигналы на выходе формирователя 6длительности импульса, равной дли тельности (фиг.2,б) например 0,05 с с пропорциональным дискретным увели чением частоты тонального генератор 7(фиг.2,в), например, с величиной дискрета 30-40 Гц, и интенсивности .звука усилителя 8 мощности (фиг.2,г например, с вел1гчиной дискрета 3-4 дБ. В этом случае информация с громкоговорителя 13 представляется в виде тональных импульсных сигн лов, частота повторения которых изм няется в диапазоне, например, 110 имп/с пропорционально изменени входной частоты (фиг.2,а). Частота тона (фиг.2,Б) и интенсивность (фиг.2,г) тонального импульсного сигнала при его равной длительности также увеличиваются пропорционально изменению входной частоты. При превьшении входной частотой значения, напри(ер, 10 имп/с на выходе первого реверсивного счетчика 3 появляется импульс переноса, который поступает на суммирующий вход второго реверсивного счетчика 9. Поступление на суммирукщий вход реверсивного счетчика 9 импульса переноса эквивалентно переходу с .одного частотного поддиапазона на другой, более высокий. Например, достижение входной частотой значения 10 имп/с эквивалентно переходу с первого поддиапазона на второй. Под воздействием выходного кода второго реверсивного счетчика 9 происходит изменение коэффициента деления дополнительного делителя 2 частоты, на выходе которого частота повторения определяется, например, как у/й, изменяется коэффициент деления второго делителя 10 частоты, выходная частота которого увеличивается, например, в 10 раз по отношению к первоначальному ,. чению, а также дискретно увеличивается тональность импульсов тонального генератора 7. На вход второго делителя 10 частоты постоянно поступают импульсы с тактового генератора 12, работающего в автоколебательном режиме. При этом данный переход воспринимается в виде резкого снижения частоты повторения тональных импульсных сигналов, например, с 10 до 1 имп/с (фиг,2,а) с одновременным повышением тональности (фиг.2,в), снижением интенсивности (фиг.2,г) при равной длительности (фиг.2,б) импульса. Под воздействием выходного кода второго реверсивного счетчика 9 происходит также переключение индуцируемого работающего поддиапазона на оптическом указателе 11 поддиапазонов. Дальнейший рост входной частоты вызывает поочередной переход на более высокие поддиапазоны, при этом каждый последующий поддиапазон характеризуется увеличением частоты тонального заполнения импульсов равной длительности в области наибольшей чувствительности человеческого например в общем диапазоне 400-3500 Гц, а внутри каждого поддиапазона в пределах, например, 300-400 Гц относительно начального значения тональной частоты данного поддиапазона. При этом равные по длительности тональные импульсные сигналы различаются оператором по частоте тона и интенси ности точнее, чем неравные. Таким образом, в этом режиме работы сигнализатора представляемая оператору информация контролируется по совокуп ности параметров акустического сигнала: изменением частоты повторения, интенсивности, тональности при равной длительности импульса. При медленном изменении входной информации в точках перехода с одног поддиапазона на другой из-за статист ческого характера распределения вход ных сигналов велика вероятность возв та на предыдущий поддиапазон. Устранение резких частых переходов и возвратов поддиапазона на поддиапазон обеспечивает блок 5 управления, ра.ботающий следующим образом. На одну группу узла 14 сра нения кодов поступают сигналы младших разрядов первого реверсивного счетчика 3. На другую группу входов узла 14 поступают сигналы с узла 15 задания кода, в котором заранее устанавливается, например, с помощью переключателей код числа пять. При значениях кода младших разрядов, меньших установленного значения кода в узле 15, узел 14 выдает сигнал, ко торый через элементы И 16 и 18 поступает на вычитающий вход второго реверсивного счетчика 9 при одновременном удовлетворении двух условий: при отсутствии на входах элемента ИЛИ 17 информационных сигналов на старших разрядах первого реверсивного счетчика 3 (условие прохождения сигнала через злемент И 16) и при наличии на входе элемента ИЛИ 19 хотя бы одного информационного сигнала на выходах второго реверсивного счетчика 9 (условие прохождения сигнала через элемент И 18). Таким образом, переход на более низкий поддиапазон возможен лить при значительном, заранее определенном (установленном) снижении значени входной частоты, например, до уровня ,5.10 имп/с. Кодовая комбинация, установленная в блоке 5, по существу определяет глубину гистерезиса возврата на более низкий поддиапазон. Например, при использовании числа пять, что эквивалентно значению входной частоты 5 10 имп/с, глубина гистерезиса составляет 50%, так как переход на более высокий поддиапазон происходит при частотах следования входного сигнала 10 имп/с и, следовател -но, получаем (,o.i . Возврат на более низкий частотный поддиапазон сопровождается дискретным снижением тональности импульсов тонального генератора 7 путем изменения коэффициента деления делителей 2 и 10-частоты, а также переключением работающего поддиапазона на указателе 11 поддиапазонов. Данный переход выражается в виде резкого повышения частоты повторения тональных импульсов (фиг.2,в), например, с 0,5 до 5 имп/с с одновременным снижением частоты тока (фиг.2,в) и увеличением интенсивности (фиг.2,г) при равной длительности (фиг.2,б) импульса., Предлагаемый акустический сигнализатор позволяет приблизить решение проблемы рационального распределения поступающей информации между зрительным и слуховым анализаторами оператора, осуществляющего контроль уровня нейтронного потока (мощности) в различных режимах работы ядерного реактора, частично возложив функции контроля на слуховые органы оператора. При этом оператор по совокупности параметров представляемых тональных импульсных сигналов получает возможность качественно различать информационные сигналы и оценивать их количественную характеристику в широком диапазоне входных частот. Предлагаемый акустический сигнализатор обеспечивает качественное различие на тональных импульсных сигналов в широком диапазоне входных частот во всех режимах ра- . боты ядерного реактора.

-7

/

tl

16

at.

н

4

I

/

€

n

ff

ftM.

///

/

/

А

/