Радиометрическое устройство для автоматического измерения и вычисления параметров динамических систем Советский патент 1975 года по МПК A61B6/00 A61B5/05 

1

Изобретение относится к технике исследования динамических, замкнутых (рециркуляционных) систем, в частности к радиометрическим устройствам для автоматического измерения и вычисления параметров динамических систем, состоящих из жидкостных сосудистых замкнутых протоков, с использованием индикаторных количеств радиоактивных веществ, вводимых в сосуди стый проток для получения кондентрационной кривой.

Известное устройство содержит необходимое количество радиометрических каналов источников питания, операционных .усилителей, блок логических операций, включающий в себя измерительные и логические элементы: регистр, шифратор, управляемый генератор, управляемые ключи, компаратор, блок ввода коэффициента калибровки, измеритель времени задержки сигнала, блок регулируемого запаздывания, регулятор управления задержки и измеритель времени задержки потока рециркуляции, блок накопителей, блок управляемых ключей, блок I

деления, блок умножения, блок индикации и блок регистрирующих устройств.

Однако известные устройства ограничивают практические возможности измерения параметров динамических систем.

Цель изобретения - повысить точность диагностики исключением экспоненциальной экстраполяции нисходящей части концентрационной кривой.

Эта цель достигается тем, что один из отводов выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к соответствующему входу блока деления через последовательно соединенные интегратор блока накопителей, управляемый ключ и к входу регистра блока логических операцийчерез вторые последовательно соединенные дифференциальный усилитель, формирователь и вентиль; другой отвод выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к одному из входов компаратора и через блок ввода коэс}х{)ициента калибровки - к соответствующему входу блока умножения, а выход линейного радиометрического канала посредством one рационнопоусилителя одновременно подключен к входу регистра через первые последовательно соединенные дифференциальный усилитель, формирователь, вентиль, к одному из входов коммутатора и коммутируемому входу управляемого вентиля, один из входов которого через блок регулируемого запаздывания .подключен к дополнительному входу операционного усилителя узлового радиометрического канала, а другой выход вентиля через последова- тельно соединенные интегратор и управляемый ключ - к соответствующему входу блока деления; Для амплитудно-временного согласования сигналов радиометрических каналов, а также измерения временных интервалов запаздывания и рециркуляции, выходы регистра подключены к соответствующим входам шифратора, у которого один из выходов подключен к коммутирующему входу первого ключа, другой - к входу запуска генератора, а следующий выход шифратора одновременно к входу выключения генератора, к входу переключения коэффициента передачи радиометрического канала и к входу переключения управляемого вентиля, при этом выход генератора соединен с одним из входов блока индикации через блок измерения времени задержки потока рецир куляции и через последовательно соединен ные рё1улятор управления задержки, изме- ритель времени задержки сигнала, управляе мый ключ с блоком регулируемого запазды С целью получения сигнала разрешения для выполнения операций деления выход компаратора подключен к управляемым входам второго и третьего управляемых ключей.I Для получения конечного результата вычислений выход блока деления и выход блока ввода коэффициента калибровки с учетом входной цепи от внешнего органа управления соединены соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен к соответствующему входу блок индикации. На чертеже дана блок-схема предлагаем мого радиометрического устройства. Устройство содержит радиометрические каналы РК , РК ...РК г , которые объединяются в блок радиометрических каналов БРК. По своему назначению каждый канал является либо узловым (как РК ), которвзш регистрирует концентрациор , 1кривую в месте объединения сосудистых протоков, либо линейным (как РК), которьщ регистрирует прохождение индикатора в неразветвленной части протока. К выходам каналов подключены операционные усилители У , У„, У блока опера - : ционных усилителей БОУ. С помощью усилителей У , У и У выполняют операции, J. о умножения сигнала на постоянное число, : а также операции сложения и вычитания, j Выходы операционных усилителей подклю- чены к блоку регистрирующих устройств БРУ типа щлейфовых осциллографов, а также к блоку накопителей БН и к блоку логических операций БЛО.I Накопительные элементы представляют собой аналоговые интеграторы И , И„, но в случае дискретного сиграла накопитель , выполняют в виде дискретного сумматора. Блок логических операций состоит из i логических, измерительных и исполнительных блоков. К ним относятся дифференциальные усилители ДУн и ДУо собранные по балансной схеме, выходы которых через формирователи Ф , Ф и вентили В, (мл. В подключены к входу 1 регистра. Р, выполненного из ряда бистабильных эле- , ментов. Выходы 2, 3, 4 регистра соединены с входами 5, 6, 7 шифратора Ш, выполненного из элементов по схеме И, , НЕ, который вырабатывает команды для управления генератором Г, ключом УК и вентилем УВ, а также для переключения коэффициента передачи канала РК , Выход генератора подключен к входу измерителя . времени задержки рециркуляции, выполненного по дискретной - схеме пересчета с преобразованием в десятичный код. Вход измерителя 5 времени задержки сигнала, схема которого аналогична схеме измерителя 2 , через управляемый ключ VVi-. .Подключен к генератору, а через регулятор управления задержки РУЗ - к коммутирующему входу блока регулируемой задержки БРЗ. Выход БРЗ соединен с дополнительньгм входом У , а вход через вентиль УВ соединен с выходом У . К выходам усилителей У и У подключен 1о компаратор К, выход которого соединен с управляемыми входами УК , УК . Выходы -О интеграторов И , И через соответствующие управляемые ключи УК, УК подсоединены к входам блока деления БД, выход которого соединен с одним из входов блока умножения БУ, а другой вход последнего через блок ввода коэффициента калибровки БВКК, с учетом ввода от вне него органа управления ВОУ, подключен к выходу усилителя У . Выход БУ подключе К соответствующему входу блока индикации БИ, другой вход которого соединен с выходом измерителя времени задержки рецир :КУЛЯЦИИ. Устройстро работает следующим образо ИндикаторноёвёщестБО, инъектируемое ,в сосудистый проток, перемещивается вместе с жидкостью и происходит с ней по руслу, действуя на детектор первого радио метрического канала РК ,. В РК ,,/вырабатывается сигнал, пропорциональный конi центрации вещества. Сигнал усиливается усилителем У , откуда он поступает для записи на бумажную ленту и через управляемый вентиль УВ - на интегратор И Этот же сигнал после усиления в дифферен циальном усилителе ДУ , формирования в формирователе Ф создает импульс, который через вентиль В поступает на вход регистра Р. С помоисью регистра и шифратора вырабатывается и запоминается комавда для запуска генератора Г, который работает в. режиме ударного возбуждения и выдает импульсы определенной частоты. Эти импульсы отсчитываются изме-

рителем 2. .. и через открытый ключ УК измерителем 2 „ С измерителя S

1

сигнал поступает в блок индикации БИ.

Дальнейшее прохождение индикаторного вещества по протоку вырабатывает на выходе канала РК сигнал, который поступа2

ет на входы усилителей У и

У . С выо

ХОДОВ усилителей сигналы поступают для , записи на бумажную ленту блока БРУ, и один из них интегрируется на интеграторе , И , а другой через блок; БВКК передается на блок БУ. Начальное появление сигнала с усилителя У после усиления в усилителе ДУр, формирования в формирователе Ф создает импульс, который через вентиль В поступает на вход регистра Р.Посредством регистра и шифратора выра- ; |батывается команда для загшра йя ключа :УК После этого измеритель выдает сиг;нал в регулятор управления задержки, ко- ,| . X

Предмет изобретения

1. Радиометрическое устройство для 4Q : автоматического измерения и вычисления

параметров динамических систем, состоящих из жидкостных сосудистых замкну: тых протоков, с использованием индикаторных количеств радиоактивных веществ, 45 вводимых в сосудистый проток для полу. чения концентрационной кривой, содержа-

щее необходимое количество радиометрических каналов, источников питания, one-

j рационных усил11телей, блок логических 50 : операций, включающий измерительные и логические элементы: регистр, шифратор, управляемый генератор, управляемые ключи, компаратор, блок ввода коэффициента калибровки, измеритель времени задержки 55 сигнала, блок регулируемого запаздывания, регулятор управления задержки и измеритель времени задержки потока рецир.куляции, блок накопителей, блок управляемых ключей, блок деления, блок умноже60 ния, блок индикации и блок регистрируюторый соответственно переключает коэффи-| циенты передачи в блок БРЗ. I Начало появления потока рециркуляции, действующего надетектор, канала РК , образует на его выходе сигнал, который по цепочке у f: ДУ , Ф « В поступает на регистр Р. Последний вместе с шифрато- ром Ш вырабатцвает команду для остановки генератора Г, для переключения коэффициента передачи канала РК и переклю. чения вентиля УВ. При этом сигнал с усин лителя У направляется уже не на интег- I ратор И , а через блок БРЗ - на дополнительный вход усилителя У . В момент установления равномерной концентрации по всей системе сигналы усилителей У и У„ становятся равными, 1 iii что вызывает срабатывание компаратора К, сигнал с выхода которого открывает ключи УК и УК . После этого момент в о блоке БД производится операция деления, а в блоке БУ - операция умножения с учетом коэффициента калибровки, изменяемого внещним органом управления БОУ. Затем результат постугиет в блок индикации. После прекращения измерения и вычисления логические и измерительные элементы возвращаются в исходное состояние с помощью кнопки КН подключением напряжения сброса. щих устройств, отпичающееся тем, что, с целью повышения точности диагностики посредством исключения метода экспоненциальной экстраполяции нисходящей части концентрационной кривой, один из отводов выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к соответствующему входу блока деле ния через последовательно соединенные ин тегратор блока накопителей, управляемый ключ и к входу регистра блока логических операций - через вторые последовательно соединенные дифференциальный усилитель,: уформирсеатель и вентиль; другой от вод выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к одному из , входов компаратора и через блок ввода коэффициента калибровки - к соответству щему входу блока умножения, а выход линейногх) радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к входу регистра через первые последовательно соединенные дифференциальный усилитель, формировател вентиль, к одному из входов коммутатора и коммутируемому входу управляемого ве тиля, один из входов которого через блок .регулируемого запаздывания подключен к дополнительному входу операционного усилителя узлового радиометрического канала, а другой выход вентиля, через последовательно соединенные интегратор и управляемый ключ - к соответствующему входу блока деления. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью амплитудновременного согласования сигналов радиометрических каналов, а также измерения временных интервалов запаздывания и рециркуляции, выходы регистра подключены к соответствующим входам шифратора, у которого один из выходов подключен к коммутирующему входу первого ключа, другой - к входу запуска генератора, а следующий выход щи{ ратора - одновременно к входу выключения генератора, к входу переключения коэффициента передачи радиометрического канала и к входу переключения управляемого вентиля, при этом выход генератора соединен с одним i из входов блока индикации через блок измерения времени задержки потока рециркуляции и через .последовательно соединенные регулятор управления задержки, из-. ,меритель времени задержки сигнала, уп-т. цавляемый ключ - с блоком регулируемо- го запаздывания 3,Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- ; щ е е с я тем, что, с целью получения сигнала разрешения для выполнения операции деления, выход компаратора подключен к управляемым входам второго и третьего управляемых ключей. 4.Устройство по п. 1,отлича ющ е е с я тем, что, с целью получения j конечного результата вычислений, выход блока деления и выход блока ввода коэффициента калибровки с учетом входной це пи от внещнего органа управления соедине ны соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен к соответствующему входу блока индикации.