Прибор для обнаружения и определения концентрации кристаллических частиц в облаках Советский патент 1980 года по МПК G01W1/00 

37

1шя по обе стороны от светового потока на внутренней поверхности трубы, транспортирующей аэрозоль.

При этом логическая электронная схема содержит подключенный к выходам фотодатчиков блок хранения информации, выход которого соединен с последовательно связанными первым коммутатором, аниалого-цифровым преобразователем, сумматором, вторым коммутатором, блоком памяти и третьим коммутатором, подключенным выходом к входу сумматора а также последовательно соединенные блок управления, четвертый коммутатор и цифропечатающее устройство, причем . входы блока управления подключены первый - к одному из фотодатчиков, размещенных в непосредственной близости от выхода светового потока из трубы, второй - к выходу аналогово-цифрового преобразователя, а выходы связаны со входами блока хранения информации, сумматора и коммутаторов.

Кроме Того, блок управления содержит формирователь импульса, связанный первым входом с выходом управляющего фотодатчика, а выходом - со вторым входом И: через схему ИЛИ со входом первого счетчика, связанного выходом со входом первого дешифратора, V)+ 2 выхода которого соединены со входами первого, второго и третьего коммутаторов, а Ц ч-З-й выход связан со входом блока хранения аналоговой информации, со вторым входом первого счетчика, с третьим входом формирователя импульса и со входом третьего счетчика первый генератор тактовых импульсов, связанный входом с выходом аналого-цифрового преобразователя, а выходом - со входом второго счетчика, соединенного выходом со входом второго дешифратора, К. выходов которого связаны со входом сумматора, а К +1-й выход соединен со вторым входом второго счетчика, со вторым входом первого генератора тактовых импульсов и через схему ИЛИ - со входом первого счетчика, схему сравнения, связанную первым входом с регистром числа измерений, вторым входом - с выходом третьего счетчика, а выходом - со вторым входом третьего счетчика и со входом второго генератора тактовых импульсов, выход которого соединен со входом четвертого счетчикш, связанного выходом со входом третьего дешифратора, 11+2 выходы которого соединены о входом четвертого коммутатора, а Vl +3-Й выход,со вторым входом четвертого счетчика

04

со вторым входом второго генератора тактовых импульсов.

На фиг. I приведена блок -схема устройства.

Она включает трубу 1, транспортирующую аэрозо.ль, источник 2 света, фотодатчик 3, блок 4 хранения аналоговой информации, коммутаторы 5-8, аналогоВо-цифровой преобразователь 9, сумматор 10, блок 11 памяти, цифропечатающее устройство 12, блок 13 управления и управляющий фотодатчик 14.

На фиг, 2 приведена схема блока управлення. Она содержит управляющий фотодатчик 14, формирователь 15 импульса, дешифраторы 16-18, счетчики 19-22, 1эегистр 23 числа измерений, схему 24 сравнения, генераторы 25 и 26 тактовых импульсов, схему 27 ИЛИ, щину 28, связанную со входом первого, второго и третьего коммутаторов, шину 29, связанную со входом блока хранения аналоговой информации, шину 30, связанную с выходом аналого-цифрового преобразователя, шину 31, связанную со входом сумматора, шину 32 ввода числа измерений, шину 33, связанную со входом коммутатора 4.

Выходы и+2 фотодатчиков 3 и 14 (фиг.1) соединены с И+ 2 входами блока 4, Управляющий датчик 14 связан со входом блока управления 13, И+З-й выход блока хранения аналоговой информации соединен с выходом блока управления, а выход через коммутатор 5 - со входом аналого-цифрового преобразователя 9, связанного первым выходом со входом блока : управления, а вторым выходом с первым входом сумматора 10, второй вход сумматора связан с выходом блока управления. Выход .сумматора через коммутатор 6 соединен со входом блока памяти 11, первый выход которого через коммутатор 7 связан с третьим входом сумматора, второй выход через коммутатор 8-со входом цифропечатающего устройства 12. Входы всех коммутаторов 5-8 связаны с выходами блока управления. Формирователь импульса 15 (фиг. 2) связан первым входом с выходом управляюШегч) фотодатчика 14, а выходом - со своим вторым входом и через схему ИЛИ 27 со входом счетчика 19, связанного выходом со входом дешифратора 16, П42 выхода которого соединены шиной 28 со входами коммутаторов 5-7 (фиг.1), а пч-З-й выход связан шиной 29 .ро входом аблока хранения аналоговой информации 4 (фиг.1); со вторым входом счетчика 20 (фиг,2), с третьим входом формирователя импульса и со входом счетчика 21. Генератор тактовых импул сов 25 связан шиной 30 с выходом ана лого-цифрового преобразователя 9 (фиг.1), выходом - со входом счетчика 20 (фиг.2), соединенного выходом со входом дешифратора 17, R выходов ко торого связаны шиной 31 со входом сумматора Ю {фиг.1), а R, +1-й выход соединен со BTopfanvi входом счетчик 2О, со вторым входом генератора 25 и через схему ИЛИ - со входом счетчика 19. Схема сравнения 24 связана первым входом с регистром чис ла измерений 23, вторым входом с вьь ходом счетчика 21, а выходом - со вторым входом счетчика 21 и со входом генератора тактовых импульсов 26, выход которюго соединен со входом счетчи ка 22, связанного выходом со входо дешифратора 18, И+2 выхода которого соединены шиной 33 со входом коммута ,ра 8(фиг. 1 а выход - со вторым входом счетчика 22 (фиг.2) и со вторым входом генератора 26. При попадании частицы в луч света на фотодатчики поступает рассеянное частицей световое излучение. Каждый датчик выдает сигнал с напряжением, пропорциональным силе света, рассеянно го частицей в данном направлении. Общее число датчиков определяется необходимой ТОЧНОСТЬЮ определения индика рисы. Например, при определении ин- , дикатрисы с шагом )20. Сигналы с датчиков поступают в блок хранения аналоговой информации, где хранятся до окончания цикла опроса всех датчиков. Одновременно сигнал с любого, из датчиков, расположенного непосредственно справа или слева от выхода луча света из трубы, поступает на блок управления и открывает шгкл опроса блока хранения аналоговой информации. Такое расположение запускающего датчика вызвано ffeM, что на него поступает по сравнению с остальными датчиками самый сильный сигнал (рассеяние вперед наи-. более интенсивно). Это позволяет регистрировать частицы с нaJ €ньшeй интенсивностью светорассеяния. Блок управления 13 через коммутатор 5 вьзда из блока хранения аналоговой информации 4 на преобразователь 9 данные, поступающие с первого датчика. Аналогоцифровой преобразователь преобразует поступивший на его вход аналоговый сигнал п параллельный двоичный код. Этот код поступает на сумматор Ю и складывается с выдаваемым из блока памяти II через коммутатор 7 числом, накопленным в соответствующем первому датчику регистре блока памяти (если производится единичное измерение индикатрисы в регистре записан нуль). Полученная сумма через коммутатор 6 записывается в соответствующий первому датчику регистр блока памяти. После этого блок управления через коммутатор 6 осуществляет выдачу из блока хранения аналоговой информации данных, поступивших со второго датчика, и описанные операции вьшолняются с информацией второго датчика и т.д. до последнего датчика. После окончания цикла обработки информации, полученной за одно измерение, в соответствующих различным датчикам регистрах блока памяти хранится сумма величины сигнала, снятого с датчика, и накопленной суммы величин сигналов, снятых с этого же датчика при предыдущих измерениях. При получении индикатрисы, усредненной по серии измерений к окончанию серии в регистрах блока памяти хранится сумма величин сигналов, снятых с соответствующих датчиков при всех измерениях серии. После окончания измерений (или измерений)блок управления через коммутатор 8 осуществляет поочередную выдачу из блока памяти на цифрю-печатающее устройство информации, соответствующей раапичным датчикам, а также выдает на цифропечатающее устройство число сделанных измерений. Автоматизация измерений, заключающаяся в открытии цикла обработки поступившей с фотодатчиков информации при вхождении частицы в луч света, достигается наличием в светопрнемной частя устройства утфавпшошего фотодатчика, функционально входящего в состав блока управления, а также наличием блока управления,который обеспечивает поочередную обработку информации, поступающей от датчиков, ее накопление для усреднения по серии измерений и выдачу результата на цифропечатъ. Сигнал с управляющего фотодачика 14 (фиг.2) поступает на формирователь импульса 15 блока управления, который вырабатывает импульс, запирающий вход формирова, толя до поступления на другой его вход после окончания обработки данных одного измерения отпирающего импульса. Тог же импульс формирователя поступает через схему ИЛИ 27 на уттравлягащий первым, вторым и третьим коммутатором четчик 19. В результате сигнал появляется на первом входе дешифратора 1Q Этот сигнал по жгутовой шине 28 поступает на элементы коммутации коммутаторов 5, 6, 7 (фиг. l), соответствующие первому датчику, и открывает их. После преобразования аналоговой информации первого датчика в цифровой вид сигнал с выхода аналого-цифрового преобразователя 9 (фиг.1) поступает по шике 30 на вход генератора 25 и запускает его. Поступающие на вход счетчика 2О импульсы генератора вызывают последовательное появление на выходах деш1в})ратора 17 единичного сигнала. Сигналы с К выходов дешифратора, связанные жгутовой шиной 31 со входом сумматора, где К определяется конкретным типом применяемого сумматора, используются для управления cyNiMHpoBaнием поступивших от первого датчика данных с результатом, накопленным для первого в блоке памяти. Сигнал с последнего К +1-ГО выхода дешифратора сбрасывает счетчик 20 в нулевое состояние, выключает генератор тактовых импульсов 25 и через схему ИЛИ 27 поступает на вход счетчика 19. В результате единичное напряжение исчезает с первого выхода дешифратора 16, появляется н а его втором выходе и описан ные операции производятся с информацией -второго датчика и т.д. до И+2-го датчика. После этого единичный сигнал появляется на последнем -м выходе дешифратора 16. Этот сигнал по шине 29 поступает на вход блока хранения аналоговой информации и стирает записанную в нем информацию. Одновремен но сигнал с выхода дешифратора 16 (фиг.2) сбрасывает счетчик 19 в нулево состояние и поступает на вход счетчика 21. Выход этого счетчика подключен ко входу схеми сравнения 24, связанной другим входом с регистром числа измерений 23, в котором записано требуемое .кошгчество измерений. После того, как на вход счетчика 21 поступит число сиг налов, равное требуемому числу измерений, сигнал с выхода схемы сравнения сбросит счетчик 21 в нулевое состояни и запустит генератор тактовых импульсо 26, имеющий больший, чем у генератора 25, период следования импульсов из-за меньшей скорости операций цифропечати по сравнению с процессом обработки информации. Импульсы генератора начут поступать на вход счетчгка 22и вызовут поочередное появление единичных сигналов на Vl+2 выходах дешифратора 18. Эти сигналы, поступая по жгутовой шине 33 на элементы коммутации коммутатора 8 (фиг.1), управляют выдачей результата из блока памяти на цифропечатающее устройство. Единичный сигнал с последнего У +3-го выхода дешифратора 18 сбрасывает счетчик 22 в нулевое состояние, выключает генератор тактовых импульсов 26 и измерительный цикл заканчивается. Предложенное устройство позволяет решить задачу измерения индикатрисы светорассеяния аэрозольной частицы, по которой можно определить состав, размеры, форму и оптические характеристики, аэрозольных частиц. Формула изобретен.и я 1.Прибор для обнаружения и определение концентрации кристаллических частиц в облаках . по авт. свид. №257804, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительными фотодатчиками, равномерно размещенными на внутренней поверхности трубы, транспортирующей аэрозоль в плоскости измерения по обе стороны от светового потока.« 2.Прибор по п. 1,отлича ющ и и с я тем, что, в нем логическая электронная схема выполнена из подключенного к выходам фотодатчиков блока хранения информации,- выход которого соединен с . последовательно связанными первым коммутатором, аналого-цифровым преобразователем, сумматором, вторым коммутатором, блоком памяти и третьим коммутатором, подключенным выходом к входу сумматора, а также последователь но соединенного блока управленмя, четвертого коммутатора и цифропечатающего устройства, при этом входы блока управления подключены первый - к одному из фотодатчикрв, размещенных в непосредственной близости от выхода светового потока из трубы, второй - к выходу аналого-цифрового преобразователя, а выходы связаны со входами блока хранения информации, сумматора и коммутаторов. 3.Прибор по п. 1, о т л и ч а ющ.и и с я тем, что в нем блок управлекия содержит формирователь импульса, связанный первым входом с выходом управляющего фотодатчика, а выходом со своим вторым входом и через схему или со входом первого счетчика, связанного выходом со входом первого дешифратора, Vif2 выхода которого соединены со входами первого, второго к третьего коммутаторов, а п +3-й выход связан 6о входом блока хранения аналого й информации, со вторым входом первого счетчика, с третьим входом формирователя импульса и со входом третьего счетчика, первый тактовых импульсов, связанный входом с выходом аналогочоифрового преобразователя, & выходом - со входом второго счетчика, соединенного выходом со входом второго дешифратора, К. выходов которого связаны со входом сумматора, а K+t-й выход соединен со вторым входом второго счетчика, со вторым входом первого генератора тактовых импульсов и через схему ИЛИ - со входом первого счетчика, схему сравнения, связанную первым входом с регистром числа измерений , вторым входом - с выходом третьего счетчика, а выходом - со вторым входом третьего счетчика и со входом второго генератора тактовых импульсов выход которого соединен со входом четвертого счетчика, связанного выходе со входом третьего дешифратора, П - 2 выхода которого соединены со входом четвертого коммутатора, а h+3-й выход со вторым вхоиом четв ертсго счетчика и со вторым входом второго /генератора тактовых импутшсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авт фское свидетельство СССР № 2578О4, кл. GO1 W 1/ОО, 1967.