Измерительная система Советский патент 1989 года по МПК G08C19/28 

4

-sS

4 4

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для прецизионных измерений различных геофизических параметров приборами с емкостными датчиками и частотно-модулированным выходным сигналом. Цель изобретения - повышение точности системы. Измерительная система содержит коммутатор 1, блок 2 вычитания, блок 3 управления, таймер 4, транскриптор 5, перфоратор 6 и емкостные датчики 71-78. Измерительная система для прецизионных измерений различных геофизических параметров приборами с емкостными датчиками и частотно-модулированным выходным сигналом (уровня жидкости в скважинах, атмосферного давления, деформаций и т.д.), в которой сигналы с датчиков через коммутатор каналов подаются на вход блока вычитания, позволяет регистрировать окончательный результат измерений на ленточном перфораторе. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1

Фиг.1

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для прецизионных измерений различных геофизических параметров приборами с емкостными датчиками и частотно- модулированным выходным сигналом (уровня жидкости в скважинах, атмосферного давления, деформаций и т.д.).

Цель изобретения - повышение точ- ности системы.

На фиг.1 представлена функциональная схема системы; на фиг.2 - функциональная ,схема блока вычитания; на фиг.З - функциональная схе- ма блока управления; на фиг.4 - временная диаграмма работы системы.

Измерительная система содержит коммутатор 1, блок 2 вычитания, блок 3 управления, таймер 4, транс- криптор 5, перфоратор 6 и емкостные датчики 7| - 7в.

Блок 2 вычитания содержит первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой и девятый элементы И 8 - J6, первую, вторую, третью, четвертую, пятую, шестую.и седьмую группы элементов И 17-23, восьмидекадный реверсивный счетчик .24, входы.25-39 управления блока вычитания, информационный вход 40 блока вычитания, выходы 41-48 блок вычитания внутренние шины 49 - 76 блока вычитания.

Блок 3 управления содержит первый второй, третий и четвертый счетчики- дешифраторы 77 -.80, первый и второй триггеры 81 и 82, первый и второй элементы ИЛИ 83 и 84, первый, второй третий и четвертый элементы НЕ 85 - 86, первый, второй, третий и четвертый элементы И 89 - 92, формирователь 93 импульсов и переключатель 94, выходы 95 и 96 первой группы выходов блока управления, выходы 97- 111 второй группы выходов блока управления, выходы 112 - 119 третьи группы выходов блока управления, выходы 120 - 127 четвертой группы выходов блока управления, тактовые входы 128 - 133 блока управления t входы/выходы 132-136 группы входов/ выходов блока управления.

Устройство работает следующим образом,

Импульсом запуска от таймера 4 включается перфоратор и питание первого датчика, коммутатор-каналов подключает выход первого датчика к вхо

Q

§

0

5 O

«

г

5

ду блока 2 вычитания, разрешается прохождение тактовых импульсов из - таймера 4 для управления работой устройства.

При первом тактовом импульсе (фиг,4) в блок 2 вычитания записывается рабочая частота. Второй тактовый импульс переключает плечи конденсатора емкостного датчика 7,- при помощи реле, третий тактовый импульс дает разрешение на запись в блок 2 вычитания эталонной частоты, При этом происходит вычитание частот блока 2 вычитания с получением разности этих частот. Четвертым тактовым импульсом дается разрешение на прохождение синхроимпульсов в транскриптор 5 для вывода информации на перфоратор 6. На перфоленте пробиваются коды цикла, номер канала и за последующие три пробоя информация о разности эталонной и рабочей частот, начиная со старшего разряда.t

После вывода всей информации на перфоленту формируется импульс конца цикла, который включает питание второго датчика 7г . При следующих по очереди тактовых импульсах происходят все описанные действия системы для второго канала и т.д. Переключателем числа каналов 94 выбирается нужное количество каналов. При выводе информации из последнего канала формируется импульс, который включает систему, ожидающую следующего запускающего импульса.

Блок 2 вычитания функционирует следующим образом (фиг.2 и 4).

В соответствии с импульсами из блока управления через коммутатор 1 каналов и элемент И 8 в реверсивный счетчик 24 записывается рабочая частота, а через элемент И 9 - эталонная частота соответствующего датчика 7( - 78 . Происходит вычитание частот. Таким образом в реверсивном счетчике 24 хранится информация о разности этих частот для вывода ее на перфоленту .

Выходы реверсивного счетчика 24 соединены с первыми входами элементов И семи групп элементов И 17 - 23. На другие же входы поступают сигналы с блока 3 управления, разрешающие вывод информации на перфоленту последовательно за три пробоя.

J14

Блок 3 управления функционирует следующим образом (фиг.З и 4).

Импульс запуска из таймера 4 (входы 128 - 130) через элементы - ИЛИ 83 и 84 переключает триггер 81, на прямом выходе которого устанавливается логический О, и происходит включение перфоратора, а на инверсном выходе логическая 1 разрешает прохождение из таймера 4 тактирующих импульсов через элемент И 89.

Инвертированным элементом НЕ 86 первый тактовый импульс переключает триггер 82 и первый счетчик - дешиф- ратор 77. Логический О на инверсном выходе триггера 82 через коммутатор каналов подключает первый датчик 7j к элементам И 8 и 9 блока 2 вычитания, а логическая 1 на пер- вом выходе первого счетчика-дешифратора 77 дает разрешение через элемент И 8 на запись в реверсивный счетчик 24 блока 2 вычитания рабочей частоты датчика 74 J,

Второй тактовый импульс переключает первый счетчик-дешифратор 77, чем прекращает поступление рабочей частоты в реверсивный счетчик 24 блока 2 вычитания и переключает вто- рой счетчик-дешифратор 78, при этом переключается реле первого датчика 7 .

Третий тактовый импульс снова переключает первый счетчик-дешифра- тор 77 и на вход элемента И J9 блока 2 вычитания поступает логическая , тем самым в реверсивный счетчик 24 блока 2 вычитания разрешается по- ступленйе эталонной частоты.

Четвертый тактовый импульс вновь переключает первый счетчик-дешиф- ратор 77, чем прекращается прохождение эталонной частоты в реверсивный счетчик 24. Со счетчика-дешифрато- ра 77.импульс поступает на транскриптор 5, где вырабатываются команды вывода информации на перфоратор 6. Эти команды поступают на третий счетчик-дешифратор 79. При следующих друг за другом пяти импульсах из транскриптора 5 третий счетчик-дешифратор 79 поочередно разрешае т вывод на перфоратор 6 номера канала и информации о разности рабочей и эталонной частот за три пробоя, начиная со старшего разряда. При поступлении пятого импульса третий

- Q

15 2025

30

35

Q

.,

0

5

184

счетчик-дешифратор 79 и формирователь 93 формируют импульс конца цикла, который через элементы И 91 и 89 и ИЛИ 84 подключает электропитание второго датчика 72, через элементы И 91 и НЕ 88 проходит сигнал на коммутатор каналов и начинается описанная работа блока управления только уже для второго датчика.

Изобретение обладает следующими пр еимуще с твами:

в каждом цикле измерения, состоящем из опроса нескольких датчиков (8 по выбору), электропитание каждого датчика включается на одно и то же время, датчики при измерении находятся в одинаковых температурных условиях, что снижает дрейф частоты генераторов датчиков и повышает точность измерений;

работа системы построена так, что вывод информации на перфоленту производится после окончания всех логических операций, когда система находится в устойчивом состоянии;

в систему дополнительно введен блок вычитания, который производит вычитание кодов рабочей и эталонной частот соответствующего емкостного датчика It - 7S ; на носитель записывается окончательный результат измерений - разность частот, пропорциональная регистрируемому геофизическому параметру.

Формула изобретения

J. Измерительная система, содержащая емкостные датчики, выходы которых подключены к информационным входам коммутатора, блок управления, выходы первой группы выходов которого подключены к управляющим входам

коммутатора, входы/выходы группы входов/выходов блока управления подключены к входам/выходам первой группы входов/выходов транскриптора, входы/выходы второй группы входов/вы-ходов которого подключены к входам/выходам перфоратора, таймер, выходы кото - рого подключены к тактовым входам блока управления, отличающаяся тем , что,-с целью повышения точности системы, в нее введен блок вычитания, выходы которого подключены к информационным входам транскриптора, выход коммутатора подключен к информационному входу блока вычитания, вы-

bU

ходы второй группы выходов блока управления подключены к управляющим входам блока вычитания, кадцый выход третьей группы выходов блока

управления подключен к входу переключения эталонной и рабочей частот соответствующего емкостного датчика, каждый выход четвертой группы выходов блока управления подключен к входу включения питания соответствующего емкостного датчика.

того элементов И первой группы подключены к первым входам третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И соответственно, выходы первого второго и третьего элементов И второй группы подключены к первым входам седьмого, восьмого и девятого элементов И соответственно, выходы четвертого элемента И второй группы, первого, второго, третьего и четвертого элементов И третьей группы и первого и второго элементов И четвертой группы подключены к вторым входам третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого и девятого элементов И соответственно, выходы третьего и четвертого элементов И четвертой группы и первого, второго, третьего и четвертого элементов И пятой группы подключены к третьим входам третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И соответственно, выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И шестой группы и первого, второго и третьего элементов И седьмой группы подключены к детвертым входам третьего, четвертого, пятого, шестого,седьмого,восьмого и девятого элементов И, выходы которых и выход четвертого элемента И седьмой группы являются выходами блока, вход Сброс реверсивного счетчика является пятнадцатым управляющим входом блока.

ходом группы входов/Выходов блока инверсный выход второго триггера является первым выходом первой группы выходов блока, подвижный вывод переключателя подключен к первому входу второго элемента И и через третий элемент НЕ к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и через четверый элемент НЕ является вторым выходом первой группы выходов блока, первый выход первого счетчика-дешифратора является первым выходом второй труп- пы выходов блока, второй выход первого счетчика-дешифратора подключен к тактовому входу второго .счетчика- дешифратора, третий выход первого счетчика-дешифратора является вторым выходом второй группы выходов блока четвертый выход первого счетчика- дешифратора является вторым выходом группы входов/выходов блока, выходы второго счетчика-дешифратора являются выходами третьей группы выходов блока, тактовый вход третьего счетчика-дешифратора является первым входом группы входов/выходов блока, первый, второй, и чет-

вертый выходы третьего счетчика-дешифратора являются третьим, четвертым, пятым и шестым выходами второй группы выходов блока, пятый выход третьего счетчика-дешифратора через формирователь импульсов подключен к вторым входам второго и третьего элементов И и является третьим выходом группы входов/выходов блока, выход второго элемента И подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход четвертого элемента И является вторым входом группы вхо- дов/выходов блока, выход второго элемента ИЛИ подключен к тактовому входу четвертого счетчика-дешифратора, выходы которого подключены к еподвижкым выводам переключателя и являются седьмым, восьмым, девятым, десятым, одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым выходам второй группы выходов и выходами четвертой группы выходов блока, выход четвертого элемента И подключен к входам Сброс первого и.второго триггеров, первого, второго, третьего и четвертого счетчиков-дешифраторов и является шестнадцатымвыходом второй группы выходов блока.

244

xfi

0-спЧ

2526

.30

27

25:

2337 -ЗЦ3f-38 - 3S

/

z

43

- 5«-

48

je

E4

OJ

N

OL

1JL Ъ

/7„

Ш7

%

%

Si

H

te

±2

tm

Л1 2

27з

Wu

22,

Ш

22,

n

23,

ZJzj 23з1

гз

.pVJ

J, vl

i-l, CO

ади

56 53

69

10

5,

65

71

C3

/2

i70

Фиг. Л

fc

5

J

CZD

ШЗ

QUUW

g - Ј Ј S

,CJ CO 00 l

Составитель И.Кузнецов

Редактор Л.Гратилло Техред М.Дидык Корректор М.Самборская ,

Заказ 1898/50 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101