Устройство для автоматического измерения гидрологических параметров Советский патент 1987 года по МПК G01D5/12 

Изобретение отноеится к.гидрометеоприоростроенпю и может быть использовано в

ироком K,:iacce измерительной аппаратуры,

оступ к которой в процессе эксплуатации

граничен.

Целью изобретения является повышение адежности устройства для автоматическоо измерения гидрологических параметров а счет организации по одноразрядной внешей магистрали управления таким устройтвом и считывания накопленных в нем реультатов измерения.

Одноразрядная внешняя магистраль озволяет осуществлять связь между данным подводным устройством и внешним устройством управления и сбора информации через одноконтактный герметичный разъем и тем самым обеспечить эксплуатацию устройства для измерения гидрологических параметров без нарушения герметизации его корпуса для измерения программы работы и считывания полученных данных.

На фиг. 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - схема возможной реализации коммутатора внешней магистрали и декодера команд; на фиг. 3 - кольцевой счетчик- распределитель, ком.мутатор частоты считывания и коммутатор-формирователь временного интервала; на фиг. 4 - формирователь серии импульсов.

Устройство содержит датчики 1.1, 1.2, .... 1.П гидрологических параметров с частотным или число-импульсным выходом, подключенные через измерительный блок 2 и регистр 3 сдвига к информационному входу 4 блока 5 памяти, задатчик 6 программ, запускающий через коммутатор 7 программ и первый ключ И 8 измерительный блок 2, коммутатор 9 магистрали, передающий результаты измерений из блока 5 памяти на внешнюю магистраль 10 или сигналов из нее к декодеру 11 команд. Дополнительно в состав устройства входят соединенные последовательно друг с другом регистр 12 программы, подключенный к информационным выходам 13 декодера, и дешифратор 14 программы, связанный с управляющими входами 15 коммутатора 7 програ.мм, а также геркон 16, соединенный одновременно с запрещающим входом 17 первого ключа И 8 и управляющими входами 18 и 19 соответственно блока 5 памяти и декодера 11 команд. При этом выход «Сброс 20 декодера 11 команд подан на вход «Запись 21 регистра 12 программы и входы «Сброс 22 и 23 сметчика 24 адреса и делителя 25 опорной частоты, образующего совместно с генератором 26 опорной чис- TOTiji задатчик 6 программ), а командный выход 27 декодера команд 1 I че|)ез элемент ИЛИ 28 - па вход 29 «Установка трии-е- ра ,() и далее на вход формир()вате. 1я 31 серии имнульсов и управля1они1Й вход 32 коммутатора 9 внешней .магистрали, информационный вход 33 которого связан с выходом 34 блока 5 памяти. В свою очередь командный выход 35 формирователя 31 серии импульсов присоединен к входу «Сброс 36 триггера 30, а информационный выход 37 - к тактовым входам 38, 39 и 40 соответственно регистра 3 сдвига блока 5 и счетчика 24 адреса, информационный вход 41 блока 5 связан с информационны.м выходом 42 счет° чика 24.

Одновременно измерительный блок 2 устройства для измерения гидрологичееких параметров включает в себя кольцевой счетчик-распределитель 43, связанный по R-BXO5 ду 44 с выходом первого ключа 8, счетчики- измерители 45.1, 45.2, ..., 45.п, входы сложения 46.1, 46.2, ..., 46.п которых соединены соответственно с датчиками 1.1, 1.2, ..., l.n, а выходы через коммутатор-формирователь 47 временного интервала и второй ключ

И 48 - с тактовым входом 49 счетчика 50 результата измерения и далее - с информационными входами 51 регистра 3 сдвига, а также коммутатор 52 частоты считывания. Группы входов 53 и 54 соответственно ком5 мутатора 52 и коммутатора-формирователя 47 связаны с кольцевым счетчиком-распределителем 43. Блокирующий выход 55 кольцевого счетчика-распределителя 43 соединен через третий ключ И 56 и элемент задержки 57 с R-входом 58 счетчика 50 результата

измерения, а тактовый вход 59 кольцевого счетчика-распределителя 43 - с вторым входом 60 ключа И 56 и выходом 61 сигнала тактовой частоты делителя 25 опорных частот. Другой выход 62 сигнала частоты счи- тывания делите.1я 25 подан на вход 63 ком- мутатора 52 частоты считывания, управляемого по своей второй группе входов 64 с группы командных выходов 65 ком.мутатора- формирователя 47, и далее - на входы вычитания 66.1, 66.2, ..., 66.п соответственно

0 счетчиков-измерителей 45.1, 45.2, ..., 45.п. Кроме того, выход третьего ключа И 56 подключен к входу «Запись 67 регистра 3 сдвига и элементу ИЛИ 28.

5 В свою очередь коммутатор программ состоит из двух элементов И-ИЛИ 68 и 69, входы которых связаны с соответствующими группами 70 и 71 выходов делителя 25 опорной частоты, а их выходы 72 и 73 -- соот- ветствен 10 с входом 74 первого ключа И 8

0 и входом 75 второго ключа И 48.

В состав коммутатора 9 входят два магистральных элемента 76 и 77, управляющие входы 78 и 79 которых соединены вместе и представляют собой один унравляющий вход 32 всего коммутатора 9 внеп1ней магистрали, а информационный вход 80 первого 76 из магистра;П)Пых элемеп гов - 11П(|)ормапион- пый вход 33 Bcei o коммутатора 9. В свою

очередь выход 8 этого магистрального элемента 76 связан с информационным входом 82 второго элемента 77 и внешней магистралью 10, а выход второго элемента 77 - с декодером 11 команд. Выход 83 магистрального элемента 77 соединен с входом блока 84 разделения разногюлярных импульсов.

В случае задания программ в виде числа импульсов, поступающих по внешней магистрали 10 между импульса.ми отрицательной полярности, считывания данных из блока 5 памяти по сигналам положительной полярности, установки всего устройства для автоматического измерения в исходное состояние по сигналам отрицательной полярности, в состав декодера 11 команд входит блок 84 разделения разнополярных сигналов, один выход 85 которого представляет собой выход «Сброс 20 декодера 11 команд и соединен через первый элемент 86 задержки с R-входом 87 счетчика 88 программы, а второй выход 89 этого блока 84 разделения разнополярных сигналов через один ключ И 90 - с тактовым входом 91 счетчика 88 программы и через второй ключ И 92 и второй элемент 93 задержки - с элементом ИЛИ 28. Другие входы 94 и 95 этих ключей И 90 и 92 объединены и представляют собой управляющий вход 19 декодера 11 команд.

Кольцевой счетчик-распределитель 43 выполнен на основе п+1 разрядного кольцевого счетчика 96, имеющего вход «Запрет счета 97. Число разрядов такого счетчика 96 должно быть на один больше числа счетчиков-измерителей 45.1, 45.2, ..., 45.п. Выходы 98.1, 98.2, ..., 98.п кольцевого счетчика 96 поданы на группу входов 53 коммутатора 52 частоты считывания, а на группу входов 54 коммутатора-формирователя 47 - выходы 98.1, 99.2, ..., 98.п, 98.П + 1. Блокирующий выход 55 кольцевого счетчика-распределителя 43 организован с помощью инвертора 99, подключенного к выходу 98.П+1 кольцевого счетчика 96. Коммутатор 52 состоит из п числа трехвходовых ключей И 100.1, 100.2, ..., 100.п, присоединенных по выхода.м к входам вычитания 66.1, 66.2, ..., 66.п соответственно счетчиков-измерителей 45.1, 45.2, ..., 45.п. Один из входов 101.1, 101.2, ..., 101 .п каждого из этих ключей 100.1, 100.2, ..., 100.П. соединены между собой и являются входом 63 всего ко.ммутатора 52.

Коммутатор-формирователь 47 временного интервала в свою очередь состоит из п числа триггеров 102.1, 102.2, ..., 102.п, п числа двухвходовы.ч ключей И 103.1, 103.2. .... 103.п и одной п-входовой схемы ИЛИ 104. объединяющей Е)ыходы этих ключей 103.1,

103.2 103.п и связанной через второй

ключ И 48 с тактовым входом 49 счетчика 50 результата измерения. Инверсные выходы 105.1, 105.2 105.П указанных триггеров

102.1. 102.2, .... 102.П образуют группу командных выходов 65 всего коммутатора-формирователя 47 и одновременно связаны с соответствующими входами 106.1, 106.2

106.П ключей И 100.1, 100.2 ЮО.п, входящих в состав ко.ммутатора 52, и входами

107.1, 107.2 107.п ключей И 103.1, 103.2,

..., 103.п, входящих в состав коммутатора- формирователя 47. Таким образом, входы

0 106.1, 106.2, ..., 106.п образуют вторую группу входов 64 коммутатора 52. Выходы счетчиков-измерителей 45.1, 45.2. ..., 45.п поданы соответственно на тактовые входы 108.1, 108.2 108.п триггеров 102.1, 102.2,

..., 102.П, п-входы 109.1, 109.2, ..., 109.п кото- рых соединены вместе и подключены к выходу 98.П + 1 кольцевого счетчика 96. Выходы 98.1, 98.2, ..., 98.п этого счетчика 96 поданы на входы 110.1, 110.2, ..., ПО.п соответственно ключей И 103.1, 103.2, ..., 103.п.

0 Формирователь 31 серии импульсов состоит из генератора 111 импульсов, связанного с ним ключа И 112 и счетчика ИЗ импульсов, подключенного своим в.ходом к выходу ключа И 112.

Выход этого ключа 112 представляет собой информационный, выход 37 всего формирователя 31 серии импульсов, а его командным выходом является выход счетчика 113 импульсов пачки, имеющего емкость,

0 равную числу К -- разрядов результата измерения одного гидрологического параметра. Триггер 30 подключен по выходу к другому входу 114 ключа И 112, а своим входом «Сброс 36 связан с выходом счетчика 113 импульсов пачки.

5 Устройство для автоматического измерения гидрологических параметров имеет следующие четыре основные режима работы; первый - установка устройства в исходное состояние; второй - задание программы; третий - измерение и запи.сь в память результатов измерения гидрологических параметров; четвертый - считывание результатов измерения из памяти.

В каждом из указанных основных режимов устройство работает следующим обра5 зом.

В первом, втором и третьем из указанных режимов геркон 16 находится в разомкнутом состоянии. В четвертом режиме этот геркон 16 замыкается с помощью внешнего магнита, расположенного вне герметичного корпуса, в котором располагаепся пред.ии ас- мое устройство.

Кроме того, в течение всего перво1Ч) и BTopoi o режимов работы рассматривае.1О1 о устройства три1-| ср 30 устан()в,1сн в состоя5 Hilt Q «О, поэтому cni na. i лс)1 ического «О с ei o выхода по управ.1яюп1ем 32 коммутатора 9 liHcnnicii магистралп обеспечивает закр1)|тпс первого магистра.чьного

0

0

элемента 76 и открытие второго магистрального элемента 77. Наличие логического «О на управляющем входе 78 элемента 76 обеспечивает бесконечно большое сопротивление на его выходе 81 и запрещает прохождение информации с блока 5 через информационный вход 33 коммутатора 9 непосредственно на внешнюю магистраль 10.

В первом режиме установки предлагаемого устройства в исходное состояние по внешней магистрали 10 от внешнего устройства управления на коммутатор 9 внешней магистрали поступает сигнал отрицательной полярности. Этот сигнал проходит открытый второй магистральный элемент 77 через его информационный вход 82 на выход 83 данного элемента 77. Магистральный элемент 77 открыт по своему управляющему входу 79 сигналом логического «О, поступающим с выхода триггера 30, поскольку данный триггер 30 находится в состоянии Q «О. Таким образом, сигнал отрицательной полярности направляется на вход блока 84 разделения разнополярных сигналов. Данный блок 84 осушествляет диодное выпрямление поступившего сигнала отрицательной полярности и выдает при этом импульс уровня логической «1 на своем выходе 85. Далее этот импульс транслируется на выход «Сброс 20 декодера 11 команд и далее на вход «Сброс 23 делителя 25 опорной частоты, вход «Запись 21 регистра 12 программ и вход «Сброс 22 счетчика 24 адреса. Тем самым производится синхронизация сигналов со всех выходов делителя 25, перенесение кода, характеризующего программу, из счетчика 88 программ в регистр 12 программы и установка нулевого адреса в счетчике 24 адреса. Через некоторую задержку, определяемую элементом 86, импульс, сформированный на выходе 85 блока 84, поступает на R-вход 87 счетчика 88 программы, который устанавливается по этому сигналу в нулевое состояние. Данная задержка необходима для надежного перенесения информации со счетчика 88 в регистр 12.

Во втором режиме задания требуемой программы работы всего устройства по внешней магистрали 10 от внешнего устройства управления поступают и.мпульсы положительной полярности, а геркон 16 находится в разомкнутом состоянии. Число импульсов, поступивших между двумя импульсами отрицательной полярности, однозначно определяют программу работы устройства. Сигналы положительной полярности проходят открытый второй магистральный элемент 77 и далее появляются в виде импульсов логической «1 на выходе 89 блока 84 разделения разнополярных сигналов. Поскольку сигналом логического «О, поступающего на у |равляющий вход 19 декодера II команде

разомкнутого геркона 16, ключ И 90 по своему инверсному входу 94 открыт, а ключ И 92 по своему прямому входу 95 закрыт, то импульсы с выхода 89 блока 84 поступают только на тактовый вход 91 счетчика 88 программы. Счетчик 88 подсчитывает число импульсов, поступивших в положительной полярности по внешней магистрали 10, с момента выдачи по ней последнего отрицательного сигнала, сбросившего этот счетчик 88 в исходное состояние. В результате к моменту появления на внешней магистрали 10 последующего сигнала отрицательной полярности в счетчик 88 программ будет занесен код, равный числу положис тельных импульсов и однозначно задающий требуемую программу работы всего устройства для измерения гидрологических параметров в целом. После появления на шине внешней магистрали 10 последующего импульса отрицательной полярности, следую0 щего за группой импульсов положительной полярности, значение кода, накопленное в счетчике 88 программы, переносится в регистр 12 программы. Это происходит в момент появления на выходе 85 блока 84 им5 пульсного сигнала, поступающего на вход «Запись 21 регистра 12 программы. По этому сигналу значение кода счетчика 88 програм.м, присутствующее на инфор.мацион- ных выходах 13 декодера 11 команд переносится в параллельном виде в регистр 12

0 программ. Затем через некоторую временную задержку, создаваемую на дифференцирующей RC-цепи элемента 86 задержки, сигнал с 85 блока 84 поступает на R-вход 87 счетчика 88, и он обнуляется. Таким образом, в регистре программы 12

оказывается в кодовом виде информация, однозначно задающая требуемую програм.му работы устройства для автоматического измерения гидрологических параметров. В это.м регистре 12 данная информация хранится

0 до появления очередного импульса отрицательной полярности по внещней магистрали 10, который производит установку всего рассматриваемого устройства в исходное состояние.

В третьем режиме работы описываемого устройства происходит измерение in sitn гидрологических параметров и запись полученных результатов в блок 5 памяти. Для этого устройство погружается в воду на заданную глубину и расгюлагаетси в изучаемом слое

0 океана, в котором следует производить измерения гидрологических параметров. При этом сигналы с датчиков 1.1, 1.2, ..., l.n, имеющих частотный выход, непрерывно в течение всего времени наблюдения поступают па входы сложения 46.1. 46.2, ..., 46.п

5 счетчиков-измерителей 45.1, 45.2 45.п. В

результате в этих счетчиках происходит на- коплепие кода, характеризующего среднее

5

значение каждого из измеряемых гидрологических параметров за интервал времени, равный дискретности наблюдения. Длительность этих интервалов дискретности получения средних значений гидрологических параметров определяется установленной в данном устройстве программой работы. Интервал времени дискретности определяется периодом появления сигналов на выходе 72 коммутатора 7 программ.

Работа коммутатора 7 и всего устройства в целом обеспечивается функционированием задатчика программ 6. Непрерывно работающий в нем генератор 26 опорной частоты сигнал одной опорной частоты, из

10

тор 52 сигнал частоты считывания. После поступления на вход 66.1 числа импульсов, равных значению кода в этом счетчике 45.1, накопленного в нем за предшествующий период дискретности наблюдения, счетчик-измеритель 45.1 обнуляется. По сигналу обнуления на соответствующем выходе из группы выходов 65 коммутатора-формирователя появляется сигнал, прекращающий прохождение частоты считывания с входа 63 коммутатора 52 на вход вычитания 66.1 данного счетчика-измерителя 45.1. Одновременно сам коммутатор-формирователь 47 обеспечивает прохождение через второй ключ И 48 частоты записи с выхода 73 элекоторого делитель 25 опорной частоты фор- 15 мента И-ИЛИ 69 в течение интервала времирует путем деления на своих выходах 61, 62, 60 и 71 сигналы всех требуемых частот. В TOiM числе сигналы на группе выходов 71 и на выходе 62 служат для поочередной перезаписи результатов измерения из счетчиков-измерителей 45.1, 45.2, ..., 45.п в счетчик 50 результата измерения, а сигналы тактовой частоты на выходе 61 и частоты считывания на выходе 62 - для последовательного перенесения кода из последнего счетчи20

мени, прямо пропорционального среднему значению гидрологического параметра, измеренному датчиком 1.1, за интервал дискретности наблюдения. В итоге на выходе ключа И 48, на вход 75 которого поступает частота записи, формируется число-импульсный код, равный измеренному датчиком 1.1 среднему значению гидрологического параметра, так как через элемент И-ИЛИ 69

, коммутатора 7 программ с группы выходов

ка 50 сначала в регистр 3 сдвига, а затем в 25 71 делителя 25 опорной частоты проходит блок 5 памяти. Сигналы на группе выходовсигнал частоты записи, также соответствую70 обеспечивают запуск измерительногощей выбранной дискретности наблюдения,

блока 2 с требуемой по заданной программеПолученная последовательность импульсов

работы дискретностью наблюдения. Для этого в зависимости от значения кода, хранимого в регистре 12 программы, дещифра- тор 14 программы формирует на управляющих входах 15 коммутатора 7 программы сигналы, по которым через элемент И-ИЛИ 68 с группы выходов 70 делителя 25 опор30

на выходе ключа И 48 поступает на тактовый вход 49 счетчика 50 результата измерения и тогда код, равный измеренному датчиком 1.1 среднему значению гидрологического параметра, записывается в этот счетчик 50.

НОИ частоты проходят сигналы с такой периодичностью, которая соответствует заданной по программе дискретности наблюдения. Указанные сигналы с выхода 72 элемента И-ИЛИ 68 поступают на вход 74 открытого по запрещающему входу 17 первого ключа

35

После появления на выходе 61 делителя 25 опорной частоты первого тактового импульса происходит первое переключение кольцевого счетчика-распределителя 43 по его тактовому входу 59. Одновременно этот импульс,, проходя через вход 60 ранее открыИ 8 и далее на R-вход 44 кольцевого счетчи- 40 того третьего ключа И 56 и элемент ИЛИ 28 ка-распределителя 43. В момент появленияустанавливает триггер 30 по его входу 29

на R-входе 44 сигнала логической «1 на«Установка в состояние Q «1. Одновреблокирующем выходе 55 этого счетчика рас-менно сигнал с выхода ключа И 56 поступапределителя 43 вырабатывается сигнал логи-ет на вход «Запись 67 регистра 3 сдвига,

ческого «О. В результате блокировка с д в который по информационным входам 51

переносится код из счетчика 50 результата измерения. Кроме того, через некоторую временную задержку, определяемую постоянной времени RC-цепи элемента 57 задержки, импульс с выхода ключа И 56 поступает на

делителя 25 вырабатывает на группе вхо- 50 R-вход 58 этого счетчика 50, обнуляя его. дов 53 коммутатора 52 и на первой группеДанная задержка необходима для того, чтовходов 54 коммутатора-формирователя 47 сигналы, обеспечивающие поочередную перезапись результатов измерения из счетчиков-измерителей 45.1, 45.2, ..., 45.п в счетчик 50 результата измерения. Для этого сначала на вход вычитания 66.1 счетчика- из.мерителя 45.1 поступает через коммутатретьего ключа И 56 снимается и производится запуск измерительного блока 2. При этом кольцевой счетчик распределитель 43 в процессе поступления на его тактовый вход 59 сигнала опорной частоты с выхода 61

55

бы обеспечить надежную перезапись информации из этого счетчика 50 в регистр 3 сдвига до момента обну. 1ения счетчика 50.

После установки триггера 30 в состояние Q «1 сигнал с его выхода производит запуск фор.мировате, 1я 31 серии импульсов. Во время работы формирователя 31 на ei o

тор 52 сигнал частоты считывания. После поступления на вход 66.1 числа импульсов, равных значению кода в этом счетчике 45.1, накопленного в нем за предшествующий период дискретности наблюдения, счетчик-измеритель 45.1 обнуляется. По сигналу обнуления на соответствующем выходе из группы выходов 65 коммутатора-формирователя появляется сигнал, прекращающий прохождение частоты считывания с входа 63 коммутатора 52 на вход вычитания 66.1 данного счетчика-измерителя 45.1. Одновременно сам коммутатор-формирователь 47 обеспечивает прохождение через второй ключ И 48 частоты записи с выхода 73 эле0

мени, прямо пропорционального среднему значению гидрологического параметра, измеренному датчиком 1.1, за интервал дискретности наблюдения. В итоге на выходе ключа И 48, на вход 75 которого поступает частота записи, формируется число-импульсный код, равный измеренному датчиком 1.1 среднему значению гидрологического параметра, так как через элемент И-ИЛИ 69

Полученная последовательность импульсов

на выходе ключа И 48 поступает на тактовый вход 49 счетчика 50 результата измерения и тогда код, равный измеренному датчиком 1.1 среднему значению гидрологического параметра, записывается в этот счетчик 50.

35

После появления на выходе 61 делителя 25 опорной частоты первого тактового импульса происходит первое переключение кольцевого счетчика-распределителя 43 по его тактовому входу 59. Одновременно этот импульс,, проходя через вход 60 ранее откры40 того третьего ключа И 56 и элемент ИЛИ 28 устанавливает триггер 30 по его входу 29

50 R-вход 58 этого счетчика 50, обнуляя его. Данная задержка необходима для того, что55

бы обеспечить надежную перезапись информации из этого счетчика 50 в регистр 3 сдвига до момента обну. 1ения счетчика 50.

После установки триггера 30 в состояние Q «1 сигнал с его выхода производит запуск фор.мировате, 1я 31 серии импульсов. Во время работы формирователя 31 на ei o

И1и)()рмацион11ом выходе 1К)яв,( , .с)яя из К-им11у:1ьсг)В, число которых j;;in inc }. двоичных ра:фядов в резулыате р-..vieiH - ; одного параметра. Эта ос:1ед()В.:пч-, 1ыи)сть импульсов, поступая синхронно i;a тактовы вход 38 регистра 3 сдвига, тактовый вхол, ЗУ блока 5 памяти и тактовый вход 40 счеши- ка 24 адреса, осуществляет icpeKccciuie nii- формации об одном параметре в вид.е последовательного двоичного кода из регистра 3 сдвига в блок 5 памяти. гЗтот носледователь- ный код поступает па информационный вход 4 блока 5 памяти, на управляющий вход i8 которого подан сигнал логического «О с геркона 16, обеспечивающий работу блока 5 памяти в режиме записи информации.

После окончания формирования серии импульсов формирователь 31 вырабатывает па свое.м ко.мандном выходе 35 сигнал, воз- вра1.цаюп.1ий по входу «Сброс 36 триггер 30 в состояние Q «О. Таким образом, завершается перенесение в блок 5 памяти результата измерения датчика 1.1.

Вслед за первым тактовым импульсо.м на выходе 61 делителя 25 опорной частоты и на тактовом входе 59 кольцевого счетчи- ка-распределите.пя 43 появляется очередной второй тактовый импульс, который иерек.-по- чает ei o в следующее по.тожение. Оно характеризуется тем, что сигнал частоты считывания с входа 63 коммутатора 52 поступает на вход вычитания 66.2 счетчика-нзмсрите- ля 45.2, а коммутатор-формирователь 47 формирует временной интервал, который пропорционален числу, накопленному в счетчике 45.2. Тогда в блок 5 намяти аиалогич- ны.м образом произойдет перенесение результата из.мерепия гидрологическо1Ч) параметра датчиком 1.2.

Таким образом, осуществляется цикл перезаписи всех данных, накопленных в счегчиках-из.мерителях 45.1, 45.2. ..., 45.п за первый временпой интерва: дискретности наблюдения, в блок 5 памяти. On обеспечивается схемным построением коммутатора 52 частоты считывания, коммутатора-формирователя 47 времещюго интервала и связанных с ним, как ноказано на фиг. Г, счетчиками-измерителями 45.1, 45.245.11. Последние в .мо.мент их обнуления частотой с н-i- тывания, поступаюп1ей па их входы В111чита- пия 66.1, 66.2, ..., ()6.п, производят поочеред- пое вк. 1К)чепие ио тактовым входам 108.1,

108.2 108.п в состояние Q «1 трпгI epoB 102.1, 102.2, ..., 102.п, входяп1их в соста в ком .м утатора-форм ирователя 47. Тем са.мым с помопп.ю к, почей И 103.L

103.2 103.п. входящих в cocTaii данпо1Ч)

ком.1утатора-(|)орми)ова 1 е:1я 47, нропз водится (j)opMnpoBanne времеппых . 1ов, 11))11орциопа,1ЫЦ)1х пзмереппым значениям ги.тро. югических параметро и не|)едава( - 1ых через :. 1емепт ИЛИ па второй ключ

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

И 4о, входящий в состав измерительной цепи, блокирование с помощью ключей 103.1, 103.2, ..., 103.П поступления сигнала частоты считывания на соответствующие входы вычитания 66.1, 66.2, ..., 66.П счетчиков-измерителей 45.1, 45.2, ..., 45.п. Сброс триггеров 102.1, 102.2. ..., 102.п в исходное состояние Q «О и продолжение измерения гидрологических параметров производится после окончания перезаписи результатов измерения со всех счетчиков-измерителей 45.1, 45.2, ..., 45.п в блок 5 в момент возвращения кольцевого счетчика 96 в исходное состояние и появление сигнала логической «1 на его выходе 98.п 4-1, соответствующего «0, на блокирующем выходе 55 кольцевого счетчика-распределителя 43. Сигнал логической «1, действующий одновременно по все.м R-входам 109.1, 109.2 109.п устанавливает триггеры 102.1, 102.2, ..., .п в исходное состояние Q «О.

В последующем через временной интервал, равный заданной дискретности наблюдения на выходе 72 элемента И-ИЛИ 68 коммутатора 7 программ появляется новый импульсный сигнал, производящий запуск измерительной цепи рассматриваемого устройства, и его цикл работы повторяется. При этом результаты последующих измерений средних значений гидрологических параметров от всех датчиков 1.1, 1.2, ..., 1.п запесепы в последующие ячейки блока 5 памяти. В результате в течение всего времени нахождения данного устройства в исследуемом слое океана оно автоматически с заданной програм.мой дискретностью производит измерение и осреднение гидрологических пара.метров этого слоя океана.

В четвертом режиме для считывания из блока 5 памяти результатов измерения необходимо за.мкнуть геркон 16 и подать по внешней магистрали 10 импульс положи- тельпой полярности. Для замыкания геркона 16 снаружи герметичного корпуса, в котором располагается предлагаемое устройство, следует поднести магнит.

После замыкания геркона 16 сигнал логической «1 с его выхода, поступая на управляющий вход 18 блока 5 памяти переводит его из состояния записи в состояние считывания информации, а поступ-ая на за- нрениюнщй вход 17 первого ключа 8, запрещает прохождение через его вход 74 сигналов от задатчика 6 программ на R-вход 44 К(,льцсво1 {) счетчика-распределителя 43. Тем самым б, 1окируется периодический запуск измерительной цепи и прекращается автоматический оежим измерения данпы.м уст- ройство.м гидравлических пара.метров. Оно 11(реводится в )ежи.м считывания данных из блока памяти. Считывание данных из блока 5 памяти нроизводится последовательпо

11

по одному значению каждого из измерительных гидрологических параметров. Для этого по внешней магистрали 10 подается один импульс положительной полярности. Поступая на коммутатор 9 внешней магистрали, он проходит через открытый по своему инверсному входу 79 второй магистральный элемент 77. Транслируясь с входа 82 этого элемента на его выход 83 этот сигнал попадает в блок 84 разделения разнополярных сигналов и затем в виде сигнала логической «1 появляется на его выходе 89. В связи с тем, что геркон 16 замкнут и на управляю- ш,ий вход 19 декодера 11 команд поступает сигнал логической «1, ключ И 92 оказывается открытым, а ключ И 90 закрытым. Поэтому сигнал с выхода 89 блока 84 поступает через ключ И 92 и элемент 93 задержки на командный выход 27 декодера 11 команд. Затем сигнал с этого выхода 27, проходя элемент ИЛИ 28, включает по входу 29 «Установка триггер 30 в состояние Q «1. В результате происходит запуск формирователя 31 серии импульсов-, который аналогично режиму записи результатов измерений управляет блоком 5 памяти, регистром 3 сдвига и счетчиком 24 адреса.

Одновременно сигналом с выхода этого триггера 30, поступаюш,им на управляюш.ий вход 32 коммутатора 9 внешней магистрали, производится закрытие магистрального элемента 77 и открытие магистрального элемента 76. Тем самым производится подключение выхода 34 блока 5 памяти через информационный вход 33 коммутатора 9 внешней магистрали с помощью ее магистрального элемента 77 непосредственной к самой внешней магистрали 10, поскольку открытый магистральный элемент 77 осуш,ествляет непосредственную передачу сигналов со своего информационного входа 80 на свой выход 81. Временная задержка на прохождение сигнала с внешней магистрали 10 на включение триггера 30, осуществляемая с помощью КС-цепи элемента 93 задержки, необходима для надежного прохождения этого сигнала на вход «Установка 29 триггера 30.

В результате запуска формирователя 31 серии импульсов и подключения выхода 34 блока 5 к внешней магистрали 10, в нее в виде последовательного кода выдается информация, ранее записанная в блоке 5 памяти, о результате первого измерения среднего значения первого гидрологического параметра in situ. После окончания формирования пачки К-импульсов триггер 30 по своему входу «Сброс 36 возвращается в состояние Q «О сигналом с командного выхода 35 формирователя 31 серии импульсов.

Д.чя считывания из блока 5 памяти значения последующего параметра по внешней

0

5

0

5

магистрали 10 подается следующий положительный импульс. В результате аналогично описанной последовательности работы устройства, происходит последующее включение триггера 30, запуск формирователя 31 и считывание из блока 5 памяти значения последующего параметра, и, как следствие, осуществляется вызов всей информации, записанной в режиме измерения в блок 5 памяти, о значениях всех параметров.

Таким образом, вся работа предлагаемого устройства по измерению средних значений гидрологических параметров in situ осуществляется полностью автоматически. При этом изменение временной дискретности осреднения измеряемых гидрологических параметров и считывание по тученных результатов выполняется по одноразрядной шине внешней магистрали, которая при связи устройства с внешней аппаратурой через одноконтактный герметичный разъем позволяет осуществлять эксплуатацию такого устройства для автоматического измерения гидрологических параметров без нарушения герметизации его корпуса.

Формула изобретения

5

Устройство для автоматического измерения гидрологических параметров, содержащее геркон, триггер, датчики, параллельно подключенные к последовательно включен0 ным измерительному блоку, регистру сдвига, блоку памяти, адресный вход которого подключен к выходам счетчика адреса, последовательно включенные задатчик программ, состоящий из опорного генератора и делителя частоты, коммутатор программ, а также формирователь серии импульсов, соединенный выходом с вторыми входами регистра сдвига, блока памяти, счетчика адреса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены сое0 диненные последовательно коммутатор внещ- ней магистрали, декодер команд, регистр программы, дешифратор программы, подключенный к вторым входам коммутатора программ, а также ключ и элемент ИЛИ, при этом первый вход декодера команд соединен с третьим входом блока памяти, выходом геркона и первым запрещающим входом ключа, второй вход которого соединен с первым выходом коммутатора команд, второй выход которого соединен с вторым вхо0 дом измерительного блока, третий вход которого соединен с выходом ключа, второй выход декодера команд соединен с тактовым входом регистра программ и с входами «Сброс задатчика программ и счетчика адреса, третий выход декодера программ через

5 элемент ИЛИ соединен с входом «Установка триггера, выход которого соединен с входом формирователя серии импульсов и вто5

13

рым входом коммутатора внешней магистрали, к третьему входу которого подключена внешняя магистраль, второй выход формирователя серии импульсов соединен с входом «Сброс триггера, а второй выход измерительного блока соединен с вторым

14

входом элемента ИЛИ и третьим входом «Запись регистра сдвига, второй выход задатчика программ соединен с четвертым тактовым входом измерительного блока, пятый вход которого соединен с третьим выходом задатчика программ.

Изобретение относится к электротехнике и служит для повышения надежности измерения гидрологических нараметров. № .:: u, ам- .. 23 10 i ройство содержит датчики 1.1...1.П, измерительный блок 3, регистр 3 сдвига, блок 5 памяти, задатчик 6 программ, коммутатор 7, внешнюю магистраль 10, геркон 16, счетчик 24 адреса, формирователь 31 серии импульсов и триггер 30. Введение коммутатора 9 внешней магистрали, декодера 11 команд, регистра 12 программ, дешифратора 14 программ и ключа 8 позволяет организовать по одноразрядной внешней магистрали 10 управление устройством и считывание накопленных в нем результатов измерения. Внешняя магистраль 10 позволяет осушествить связь между данным подводным устройством и внеп1ним устройством управления и сбора информации через одноконтактный герметичный разъем. 4 ил. SS (Л fetj в- Sa обп 8, CO IsD СЛ 00 JV fl

16

Фиг.