Термогалинозонд Советский патент 1989 года по МПК G01N1/24 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в аппаратуре для гидрофизических исследований.

Цель изобретения - улучшение контроля информации.

На фиг.1 представлена структур-, ная схема термогалинозонда с непрерывным контролем информации; на фиг.2 - структурная схема блока разрешения вывода информации; на фиг.З структурная схема устройства синхронизации; на фиг.4 - структурная схема цифрового устройства сравнения .

Термогалинозонд. содержит, (фиг.1) погружаемое устройство 1, состоящее из измерительных преобразователей

2-5 температуры, электрической проводимости, гидростатического давления, скорости распространения ультразвука соответственно5 подключенных к блоку 6 преобразования и передачи информации, и соединенное с помощью линии 7 связи с бортовой аппаратурой 8. Бортовая аппаратура 8 состоит из последовательно соединенных блока 9 приема и преобразования информации, блока 10 вычислений и блока 11 разрешения вывода информации, на второй вход которого подключен блок 12 ввода критерия. Один из выходов блока 11 разрешения вывода информации соединен с последовательно соединенными счетчиком 13 сбоев и индикатором 14 сбоев, другой

О)

-ч|

ю

00

выход подключен к входу цифроанало- гового преобразователя 15, выход которого соединен с аналоговым регистратором 16, и входу блока 17 цифровой регистрации.

Блок 11 разрешения вывода информации содержит (фиг.2) устройство 18 синхронизации, буферньй регистр 19 схему И 20 и цифровое устройство 21 сравне сия. Информационный вход буферного регистра 19 и первый вход устройства 18 синхронизации соединен с выходом блока 10 вычислений. Схема И 20 подключена своим первым вхо- дом - к первому выходу буферного регистра 19, вторым входом - к второму выходу устройства 18 синхронизации, а выходом - к входу АЦП 15 и блоку 17 1ЩФРОВОЙ регистрации. Цифровое устройство 21 сравнения соединено первым входом - с выходом блока 12 ввода критерия, вторым входбм - с вторым выходом буферного регистра 19

третьим входом - с третьим выходом устройства 18 синхронизации, первым выходом - с вторьм ВХОДШ4 этого же устройства, а вторьа4 выходом - со счетчиком 13 сбоев..Тактовый вход (вход 2) буферного регистра 19 подключен к первому выходу устрсй ства 18 синхронизации

Устройство 18 синхронизации состоит (фиг.З) из первого 22 и второго 23 RS-триггера, первой 24 и второй 25 схемы И, генератора 26 такто- вых импульсов, схемы ЩШ 27 и двух счетчиков 28 и 29.

1 фровое устройство 21 сравнения содержит (фиг.4) схему 30 сравнения, схему ИЛИ 31, схему И 32.

Термогалинозонд работает сле- дукщим образом.

При опускании погружаемого устройства f зонда с бсфта судна на грузонесущем кабеле, выполнякщем одновременно роль линии 7 связи погружаемого устройства 1 с бортовой аппаратурой 8, информация о гидрофизических параметрах начинает поступать с измерительньк преобразователей 2-5 температуры, электрической проводимости, падростатического давления, скорости распространения зву ка соответственно э блок 6 преобразования и передачи информации. В этом блоке производятся коммутация аналоговых -сигналов с измерительных преобразователей 2-5, преобразование

0

с

5

0

0

0

5

их в цифровой код, формирование общего кадра информации, необходимые преобразования сигнала для передачи по линии 7 связи. Информационный кадр формируется периодически с дискретностью, определяемой узлами синхронизации, входящими в блок 6 преобразования и передачи информации. В составе информационного кадра, поступшощего по линии 7 связи в блок 9 приема и преобразования информации бортовой аппаратуры 8, присутствуют сигналы синхронизации, с помощью которых производится синхронизация работы приемной части бортовой аппаратуры 8. В блоке 9 приема и преобразования информации производятся необходимое усиление сигнала, вьщеление цифрового кода информации, ко; е4утация и занесение цифровой информации об 1измеряемых параметрах в регистры памяти, откуда она считывается в блок 10 вычислений.

В блоке 10 вычислений производится расчет физических величин из- меряемьк параметров температуры t, электрической проводимости R, гидростатического давления Р, скорости распространения звука С, расчет вторичного параметра - скорости распространения звука по формуле Дель- Гроссо для морской воды и формуле солености по шкале практической солености (Ш1С-78), с использованием измеренных и рассчитанных значений t, R и Р, вычисление абсолютной разности между прямоизмеренным значением скорости распространения звука, полученным с помощью измерительного преобразователя 4, и ее значением, рассчитанным как вторичный параметр.

Коэффициенты статических характеристик преобразования при расчете физическцк величин измеряемых пара- метров заносятся в память блока 10 вычислений заранее.

На выходе блока Ш вычислений 0 формируется кадр информации, включающий цифровые коды физических величин измеряемых параметров (тем5

пературы t, электрической проводимости R, гидростатического давле- ния Р, скорости распространения звука ,), а также коды рассчитанных значений солености S, скорости распространения звука Срдсч и абсо 1467428

лютной разности ЛСр.ц 1С„, I Эта информация поступает в блок 11 разрешения вывода информации, в котором производится сравнение величи Q н 15 и 20 г 25 и

критерием достоверности KjJ), введенном оператою блока 12 ввода крите

нении соотношения

сч

1 Ut-Kc.fl

4 I - 1 - - t; I

ЛР-КС I +|UC| К,

погрешности каналов измерений температуры, электрической проводимости, гидростатического давления и скорости распространения ультразвука соответственно,

обобщенные коэффициенты зависимости скорости распространения ультразвука от температуры, электрической проводимости и гидростатического давления соответственно, определяемые используемыми при расчете вторичного параметра эмпирическими соотношениями по выражениям

К,. +

де С

S

c.-fc

C,R

с,р

3с 3t

Э ЭР

9с 3t эс

3

ЭР

9с

as

il эк

ь

as

3 9t

Э ЭР

s 3s t 9R ар

частные производные, ха.-- рактеризунлцие зависимость скорости распространения ультразвука от температуры, солености и гидростатического давления соот-.. ветственно, в формуле Дель-Гроссо,

частные производные, характеризующие зависимость солености от температуры, электрической проводимости и гидростатического давления соответственно, в формуле солености, блок 11 разрешения вывода информации пропускает информацию одного достоверного кадра измерений на блок 17 цифровой регистрации, где производится ее запись. Одновременно при Q необходимости информация вьшодится через цифроанапоговьм преобразователь 15 на аналоговый регистратор 16. При невьшолнении указанного соотношения блок 11 разрешения вывода 15 информации формирует сигнал сбоя, который поступает через счетчик 13 сбоев на индикатор 14 сбоев, и информация недостоверного кадра информации на блок 17 .цифровой ре- 20 гистрации и ЦАП 15 не поступает. Блок 11 разрешения вывода информации производит . анализ на достоверность кадцого кадра измерений, пропуская на регистрацию только кадры 25 информации, данные которых соответствуют критерию достоверности.

Оператор, наблюдая . за показаниями индикаторов 14 сбоев, может судить о техническом состоянии изме- Q рительных каналов и аппаратуры тер- могалинозонда в процессе эксплуатации. Наличие большого количества сбоев служит сигналом о неисправности термогалинозонда, в этом случае оператор должен применить все существующие методы контроля измерительных каналов и составных частей термогалинозонда с целью выявления и устранения причин сбоев,

Таким образом, в термогалинозон- де обеспечивается автоматический контроль получаемой информации в процессе измерений, что позволяет повысить ее достоверность. Это улучшает качество интерпретации данных.

5

0

5

0

5

полученных при исследованиях процессов в Мировом океане. Кроме того, сокращаются затраты времени на проведение контроля информации, получаемой с помощью термогалинозонда.

Формула изобретения

1. Термогалинозонд, содержащий погружаемое устройство, включающее измерительные преобразователи температуры, электрической проводимости, гидростатического давления, скорости распространения ультразву

ка, и блок преобразования и передачи информации, входы которого подключены к выходам измерительных преобразователей, бортовое устройство, включающее последовательно соединенные блок приема и преобразава™ ния информации и блок вычисленийj а также блок щфровой регистрации и по,следовательно соединенные цифро аналоговьй преобразователь и анало- говьй регистратор, и линию связи, соединяющую выход преобразования и передачи информации погружаемого устройства с входом блока приема и преобразования информации бортового устройства, о тлич щ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности информации путем обеспечения непрерьюности ее контроля и сокращения затрат времени на проведение контроля, в бортовое устройство дополнительно введены блок разрешения вьшода информации, первый вход которого подхслючен к вы ходу блока вычисления, первый выход к входам блока цифровой регистрации и цифроаналогового преобразователя, блок ввода критерия, выход которого соединен с вторым входом блока разршения вывода информации, последова- твЕько соединенные индикатор сбоев

и счетчик сбоев, вход которого подключен к второму выходу блока разрешения вывода информации,

2. Термогалинозонд по п, 1, отличающийся тем, что блок разрешения вывода информации содержит устройство синхронизации, первьй вход которого является первым входом блока разрешения вьшода информации, буферный регистр, информа- щюнный вход которого соединен с первым входом устройства синхронизации, тактовый вход, - с первым выг- кодом устройства синхронизации, схему И, первый вход которой подключен к первому выходу буферного регистра, второй вход - к второму выходу устройства сишфонизащш, а выход является первым выходом блока разрешения вьгаода информации, и цифровое устройство сравнения, первый вход которого является вторым входом блока разрешения вьгоода информации, второй вход соединен с вторым выходом буферного регистра, третий вход - с третьим выходом устройства синхронизации, первый выход - с вторым

входом устройства синхронизации, а второй выход является вторым выходом блока разрешения вывода информации.

Изобретение предназначено для использования в аппаратуре для гидрофизических исследований. Цель изобретения - улучшение контроля информации. Термогалинозонд содержит погружаемое устройство, включающее измерительные преобразователи температуры, проводимости, давления, скорости ультразвука, блок преобразования и передачи информации, и бортовое устройство с блоками вычисления, цифровой регистрации и блоком разрешения вывода информации, разрешакнцего ввод при удовлетворении критерия достоверности, заключающегося в наложении ограничений сверху на абсолютную величину разности измеренной и рассчитанной скорости ультразвука. 1 з-.п. ф-лы, 4 ил.

Г

;

f9

Нни

22

С

24

26

2S

20

Фиг. 2

ZT

№

23

25

И

25

Фие. 3