Устройство для определения времени схода лавины Советский патент 1984 года по МПК G01H5/00 G01P3/42 

1 Изобретение относится к средствам .измерительной техники и может быть использовано для определения скорости распространения снежных лавин и селевых потоков. . Известно устройство для определения времени схода лавины, содержа щее измерительный канал, состоящий из вибропреобразователя и усилителя блок пуска и канал с измерителем временного интервала ij . Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость устройства, реагирующего на воздействия от взрывов, движения транспорта и др. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости. Поставленная цель достигается те что устройство для определения времени схода лавины, содержащее измерительный канал, состоящий из вйбро преобразователя и усилителя, блок пуска и канал связи с измерителем временного интервала, снабжено тремя идентичными первому измерительны ми каналами, подключенными к усилителям четырьмя выпрямителями, двумя трехвходовыми схемами Hj к первым двум входам которых подключены выходы соответствующей пары каналов, блоком поиска максимума, выходы схе .И подключены к входам обоих блоков поиска максимума и пуска-, триггером входом подключенным к выходу блока поиска максимума, два выхода тригге ра, подключены соответственно к третьим входам схем И, а измеритель временного интервала подключен через канал связи к третьему входу пе вой схемы И. Кроме того, блок поиска максимума выполнен в виде последовательно соединенных порогового элемента, ав тогенератора и первого триггера, подключенного входом к его первому выходу второго триггера, двух трехвходовых схем И, подключенных к их выходам соответственно двух запоминающих элементов, подключенных к выходам последних вторыми входами двух двухвходовых схем И, мультивибратора и схемы сравнения, входы которой соединены с выходами двухвходовых схем И первые входы которых через мультивибратор подключены к первому выходу второго триггера, первая трехвходовая схема И подклй4 2 чена первым входом к первому выходу второго триггера, второй ее вход соединен с первым выходом первого триггера, третьи входы обеих трехвходовых схем И подключены к входу порогового элемента, первый вход второй трехвходовой схемы И подключен к второму выходу второго триггера, а второй вход трехвходовой схемы И подключен к второму выходу первого триггера. На фиг.1 представлена блок-схема устройства, на фиг.2 - временные i диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство для определения вре-мени схода лавины содержит четыре измерительных канала I-IY, состоящих каждый из вибропреобразователя 1, например микрофона, усилителя 2 и выпрямителя 3, две трехвходовые схемы 4 и 5 И, к первьм двум входам которых подключены выходы соответствующей пары каналов I,.II и Ш, 1У Вибропреобразователи I и II каналов устанавливаются соответственно на поверхности земной коры и в земной коре, аналогично устанавливаются преобразователи III и IY каналов на определенном от первых расстоянии р( 50-100 м). К выходам трехвходовых схем 4 и 5 И подключены входы обоих блоков - блока 6 поиска максимума и блока 7 пуска, состоящего из усилителя 8 и. электромагнитного реле 9 . -Блок 7 пуска предназначен для подключения блоков питания (не показан 1 к различным элементам устройства. Триггер ГО входом подключен к выходу блока 6 поиска максимума, а два его выхода - к третьим входам схем 4 и 5 И соответственно. Через канал 11 связи к третьему входу первой схемы 4 И подключен измеритель 12 временного интервала. Канал 11 связи может быть, в общем случае, выполнен в виде радиопередатчика, антенны и приемника. Блок 6 поиска максимума выполнен в виде последовательно соединенных порогового элемента 13, вход которого является входом блока 6, автогенератора 14 первого триггера 15, подключенного входом к его первому выходу второго триггера 16, двух трехвходовых схем 17 и 18 И, подключенных к их выходам соответственно двух запоминающих элементов 19 и 20, под3ключенных к выходам последних вторыми входами двухвходрвых схем 21 и 22 И, мультивибратора 23 и схемы 24 сравнения, входы которой соединены с выходами двухвходвых схем 21 и 22 И, первые входы которых через мультивибратор 23 подключены к первому выходу второго триггера 16 Первая трехвходовая схема 17 блока подключена первым входом к первому выходу второго триггера 16, второй ее вход соединен с первым выходом первого триггера 15, третьи входы обеих трехвходовых схем I7 и 18 И подключены к входу порогового элемента 13, первый вход второй трех- входовой схемы 18 И подключен к второму выходу второго триггера 16, а второй вход ее подключен к второму выходу первого.триггера 15. Устройство работает следующим об разом. Вибропреобразователи f, II и Щ ка налов размещают на расстоянии 5 на поверхности земной коры, вибропреоб разователи 1,. П и 1У каналов размещают под ними в земной коре. По мере перемещения лавины амплитуды колебаний BO3jqyxa и земной коры в мес те размещения вибропреобразователей 1 фиг.2 а, б) возрастают., соответственно возрастают напряжения на выходе выпрямителей 3 фиг.2 в), пр этом на первый вход схемы 4 И снача ла поступает сигнал с 1 канала, зат со II канала, и на выходе . схемы 4 И появляется сигнал только в случае присутствия сигналов обоих каналов, т.е. только при условии, если волна давления у поверхности земной коры будет причиной возникновения вибросигнала. При достижении входным сигналом уровня напряжения ,(п см) смещения, подаваемого на третий вход схемы 4 пороговый элемент 13 запирается и возбуждается автогенератор 14 (фиг, виг, момент tn , импульсы U которого управляют триггерами 15 и 16: первый импульс автогенератора 14 переводит триггер 15 зо второе устойчивое состояние, отпирает схему 18 И, через которую на запоминающий элемент 20 в момент времени t, поступает напряжение ис(фиг.2 г, д). 4 . 4 Второй импульс автогенератора 14.во5 вращает триггер 15 в исходное состояние, запрещающее работу схемы 18 И, и переводит триггер 16 во второе устойчивое состояние, схема 17 И от- пирается и на запоминающий элемент 19 в момент tj поступает и запоминается напряжение и(фиг.2 г, ж, и). Третий импульс Гфиг.2 г) автог1енератора 14 вновь переводит триггер 15 во второе устойчивое состояние и запрещает работу схемы 17 И. Четвертый импульс (фиг.2 г) автогенератора 14 возвращает триггеры 15 и 16 в исходное состояние, в котором триггер 16 запускает мультивибратор 23. Последний импульсом Uy f фиг. 2 к) в момент времени t л, отпирает схемы22 и 21 и напряжения U и Vc поступают на входы схемы 24 сравнения, которая в случае равенства напряжений Ug и и или превьшения напряжением Ug напряжения U(U U) вырабатывает v управляющий импульс и{о(фиг.2 л,м,. .Этот импуЛьс/фиг.2 н) в момент времени tf переводит триггер 10 во второе устойчивое состояние,разрешает работу канала 11 связи (еслк он включает радиопередатчик и радиоприемник, они вступают в работу), запускает измеритель 12 временного интервала, запрещает работу измерительных каналов 1 и II и разрешает работу И1 и 1У измерительных каналов (работа которых аналогична описанной). Измерительные кавалы Ш и 1У начинают работу и. прекращают ее в момент времени t, когда на выходе схемы 24 сравнения возникает второй импульс Цу(фиг.2, н) , запрещающий работу канала П связи, Щ и ТУ измерительных каналов, и подготовляет работу 1 и II измерительных каналов. При уменьшении сигнала U{. до величины напряжения и, смещения блок 7 пуска контакта реле 9 отключает источник питания. На цифровом табло измерителя 12 временного интер-, вала регистрируется временный интервал, за который лавина перемещается на расстояние 6. Использование изобретения позволяет повысить надежность измерений за счет повышения помехоустойчивости устройства.

. -,

Г

пппппппппппппп пппппппппп ПППППП ПППППП 1,д,г ЛпА 5ЛЛЛ АПА п п П tv J Зк К JK K h K h ll

,Z ibl . h hi llllj

1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕЛЕНИЯ ВРЕМЕНИ СХОДА ЛАВИНЫ, содержащее измерительнь1й канал, состоящий из вибропреобразователя и, уси- .лителя, блок пуска и канал связи с измерителем временного интервала, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, оно снабжено тремя идентичными первому изкгрительными каналами, подключенными к усилителям четырьмя . вьшрямителями, двумя трехвходовыми схемами И, к первым двум входам которых подключены в.1ходы соответствующей пары каналов, блоком поиска максимума, выходы схем И подключены к входам обоих блоков - поиска максимума и пуска, триггером, входом подключенным, к выходу блока поиска максимума, два выхода триггера подключены соответственно к третьим входам схем И, а измеритель временного интервала подключен через канал связи к третьему входу первой схемы И. 2, Устройство по П.1, отличающееся тем, что блок поиска максимума вьтолнен в виде последовательно соединенных порогового элемента, автогенератора и первого триггера, подключенного входом к его первому выходу второго триггера,двух трехвходовых схем И, подключенных к их выходам соответственно двух запоминающих элементов подключентлх к выходам последних вторыми входами двух двухвходовых схем Л, мультивибратора и схемы сравнения входы которой соединены с выходами двухвходовых схем И первые входы кото. через мультивибратор подключены к первому выходу второго триггера, первая трехвхрдовая схема И подклю- . чена первым входом к первому выходу второго триггера второй ее вход соединен с первым выходом первого триггера, третьи входы обеих трехвходовых схем И подключены к входу порогового .элемента, первь1й вход второй трехвходовой схемы И подключен к второму выходу второго триггера-, а второй вход трехвходовой схемы И подключен к второму выходу первого тригг гера.