Способ регистрации пороговой частоты Советский патент 1986 года по МПК H03D3/00 

Изобретение относится к радиометрическому контролю технологических параметров, таких, например, как уровень сыпучих и жидких материалов, толщина, перемещение и т.п., может быть использовано для автоматизации технологических процессов в различных отраслях промышленности и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 410527.

Из-за случайного (статистического во времени) процесса распада радиоактивных ядер последний характеризуется значительными флуктуациями временных интервалов между актами распада ядер радиоактивного изотопа. Поз- тому при радиометрическом контроле важно обеспечить минимальный перепад пороговых частот (т.е. частот, при которых происходит срабатывание и отпускание сигнальных устройств) и в то же время высокую статистическую надежность (т.е. .исключаются ложные срабатывания и отпускания сигнальных устройств).

Целью изобретения является повышение статистической надежности и разрешающей способности регистрации пороговых частот.

Указанная цель достигается тем, что осуществляется поочередное формирование последовательностей импульсов для двух пороговьпс состояний, а в качестве пороговой регистрируют частоту тех сформированных импульсов средняя продолжительность промежутков между которыми равна средней длительности этих импульсов.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способаt на фиг. 2 - временные диаграммы сигналов.

Распределение вероятностей времен ньпс интервалов между импульсами исходной последовательности имеет экспоненциальный характер. Согласно диаграммам (фиг. 2), на которых представлены импульсы исходной и сформированной по предлагаемому способу последовательностей, число импульсов новой последовательности(фиг. 2 (2.) равно количеству интервалов меяаду импульсами исходной последовательности (фиг. 2, (сх), которые превышают значение длительности импульса Т, для данного порогового значения импульсов исходной последовательности. Импульсы новой последовательности образованы следующим образом. Каждый импульс исходной последовательности начинает формировать импульс новой последовательности длительностью Т и если в это время Т не придет новый импульс исходной последовательности, то процесс закончится. Если же в это время T, приходит следующий импульс, то он продолжает процесс формирования до тех пор, пока интервал до следующего импульса не превысит значение TH,. Промежутки времени между импульсами новой последовательности образованы путем вычитания из исходных интервалов, больших Т, величины Т,.

Следовательно, среднее значение промежутков Т„ между импульсами новой последовательности определяется выражением

fH-rCt-Tjhe c/t--, 1. , Jh е п Т.,

где h - -средняя частота пороговых импульсов исходной последовательности .

Поскольку при средней частоте исходной последовательности, равной пороговому значению, среднее значение длительности импульсов Т, рав

но среднему значению промежутков а V Т Т -Ь то .

Т f-lu2.

Таким образом, в последовательности, состоящей из импульсов, имеющих длительность ТIu2 для каждой последовательности пороговой частоты, поддерживается равенство средних значений длительностей импульсов и промежутков Т„ между ними. При превышении исходной последовательностью значения пороговой частоты получают f,Tf, а при уменьшеНИИ - Т Т. В первом случае на схеме интегрирования, имеюшей одинаковые скорости заряда и разряда интегрирующего конденсатора, получат сигнал верхнего порогового состояния, а во втором случае - сигнал нижнего порогового состояния.

Когда частота следования импульсов превьш1ает пороговую, появляется сигнал одного порогового состояния;

этом случае промежутки времени меж-;; у импульсами уменьшаются, а длитeль- ности импульсов увеличиваются. При этом резко увеличивается сумма длительностей импульсов и уменьшается сумма длительностей промежутков между ними. Появляющийся сигнал запоминают и сохраняют, одновременно начиная формировать новую последовательность импульсов, соответствующую другому пороговому состоянию, в этой последовательности уже другое соотношение между длительностями импульсов и промежутков времени между ними. Импульсы формируют с большей длительностью, соответствующей новой величине среднего временного интервала для импульсов нижней пороговой частоты. Если при этом сумма длительностей промежутков времени между импульсами (или средняя длительность временных промежутков) становится больше суммы длительности сформированных импульсов, то появляется сигнал нижнего порогового состояния, который формируют и эапоми- нают точно так же, как и сигнал верхнего порогового состояния.

По получении сигнала нижнего порогового состояния снова начинают формировать последовательность импульсов для верхиего порогового состояния и т.д. вьш1е описанным обра- эом.

Устройство, реализующее способ (фиг.1), состоит из соединенных последовательно формирователя 1, управляемого .генератора 2 линейно-изменяющегося напряжения, порогового элемента 3, элемента 4 вьщержки времени и релейного элемента 5, причем выход последнего соединен с вторым входом генератора 2.

Устройство работает следующим образом.

импульс, поступающий на вход устройства с детектора ионизирующего излучения, в момент to (фиг. 2) нормализуется по амплитуде и длительности формирователем 1, запускает генерато 2 линейно изменяющегося напряжения и переключает пороговый элемент 3 в состояние с высоким уровнем напряжения на выходе. Напряжение на выходе генератора 2 линейно изменяется от минимума до максимума с заданной скоростью, определяющей пороговую частоту устройства. В момент времени t выходное напряжение генератора 2 достигает величины И и переключает пороговый элемент 3 в исходное состояние с низким уровнем напряжения на выходе . С появлением следующего вход

5

0

5

0

5

0

5

0

ного импульса процесс повторяется. Таким образом, на выходе порогового элемента 3 формируется импульсная последовательность, длительность импульсов которой определяет пороговую частоту устройства.

Дпя случая, когда средняя частота исходной импульсной последовательности меньше пороговой частоты срабатывания (фиг. 2), длительность промежутков времени между импульсами формируемой последовательности преобладает над длительностями импульсов и напряжение на выходе элемента 4 выдержки времени не превышает величины порога срабатывания релейного элемента 5, последний находится в состоянии Отпущено, а длительность Т импульсов формируемой импульсной последовательности соответствует заданной пороговой частоте срабатьгоания.

При увеличении средней частоты исходной импульсной последовательности длительность промежутков времени межГ: ду импульсами формируемой последовательности становится меньше длительности импульсов этой же последовательности, напряжение на выходе элемента 4 выдержки времени растет и в некоторый момент времени переключает релейный элемент 5 в состояние Сработано с высоким уровнем напряжения на выходе. На управляющий вход генератора 2 линейно изменяющегося напряжения с выхода релейного элемента 5 поступает сигнал, уменьшающий скорость изменения напряжения генератора 2, и пороговый- элемент 3 начинает формировать импульсы длительностью Tj,, соответствующей пороговой частоте отпускания.

При уменьшении средней частоты исходной импульсной последовательности длительность промежутков между импульсами становится больше длительности импульсов, напряжение на выходе элемента 4 выдержки времени уменьшается и в момент t, достигнув величины , переключает релейный

элемент 5 в исходное состояние Отпущено. Сигнал с выхода элемента 5 увеличивает скорость изменения линейно изменяющегося напряжения генератора 2, длительность импульсов 5 формируемой импульсной последовательности на выходе порогового элемента 3 становится равной Т, что соответствует настройке устройства

на контроль пороговой частоты сраба- тьшания.

При такой схеме построения устройства возможна работа с меньшими перепадами пороговых частот. Контрол пороговых частот (нижней и верхней) осуществляется в одном канале, что упрощает схемную реализацию устройст упрощает их наладку, снижает стоимость. Формула изобретения

Способ регистрации пороговой частоты по авт. св. № 410527, отличающийся тем, что , с целью повьшений статистической надежности и разрешающей способности, формирование последовательности импульсов

Ф//г.г

Составитель А.Комкин Редактор Л.Повхан Техред О.Сопко Корректор М.Демчик

Заказ 1618/57 Тираж 816Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. , д.4/5

Филиал ШШ Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,4

,

для одного порогового состояния осуществляют после формирования последовательности импульсов для другого порогового состояния и регистрации в ней пороговой частоты, а в качестве пороговой частоты регистрируют частоту тех сформированных импульсов, средняя продолжительность промежутков между которыми равна средней длительности этих импульсов, при этом последнюю выбирают из соотношения

Т То1п2,.

где T, - длительность формируемых

15 импульсов;

Т - средний временной интервал пороговых импульсов исходной последовательности.

10

р:/е./

Изобретение относится к радиометрическому контролю технологических параметров, таких, например, как уровень сыпучих и жидких материалов, толщина, перемещение и т.п. и может быть использовано для автоматизации технологических процессов в различных отраслях промьшленности. Оно является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 410527, Цель изобретения - повьшение статистической надежности и разрешающей способности регистрации пороговых частот. Это достигается тем, что формирование последовательности импульсов для одного порогового состояния осуществляют после формирования последовательности импульсов для другого порогового состояния. Затем производят регистрацию в ней порогрвой частоты. В качестве пороговой частоты регистрируют частоту тех сформированных импульсов, средняя продолжительность интервалов между которыми равна средней длительности этих импульсов, которую выбирают из условия Ту, T ln 2, где TM - длительность формируемых импульсов; Т - средний временной интервал пороговых импульсов исходной последовательности. В описании изобретения приводится устройство, реализующее данный способ, и указываются особенности режимов его работы. 2 ил. i О) CZ § to М о со