Устройство для обработки информации о концентрации аэрозолей Советский патент 1982 года по МПК G06F17/00 

I

Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в рашометрических системах, измеряющих различные виды излучений, и в том числе концентрацию аэрозолей.

Известно устройство для обработки информации с содержанием аэрозолей, содержащее детектор изл 5гчения. генератор, очетчик времени, блоки угфавления и памяти, три счетчика, генератор тактовой частоты, два индикатора и два коммутатора 1..

Недостатком этого .устройства являются ограниченные функциональные воймож- ности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для обработки информации о концентрации аэрозолей, содержащее блок детектирования с шаговым перемещением ленты фильтра и двумя детекторами совмещенной и несовмещенной прокачки, блок задания порогов, блок управления, времязадающий блок, блок памяти прощедшего

периода измерения, блок генераторов л блок вывода.

В данном устройстве в процессе теку щего периода измерения аэрозоли накап- . ливаются на текущем кадре ленты фильт ра, а через блок вывода на выход устройства подается информация, пропорциональная активности аэрозолей накопленных на прошецщем кадре фильтра, и обратно пропорцисиальная длительности прошедщего периода измерения.

Носителем информации об активности прошедшего периода в течение всего текущего измерения является непосредст венно прошедший кадр ленты фильтра. После завершения текущего измерения происходит перемещение ленты таким образом, что место под детектором несовмещенной прокачки занимает текущий каар, а его место, в свою очередь, занимает чистый отрезок ленты, через который и будет производиться прокачка воздуха. Таким образом, детектор несовмещенной прокачки в данном случае выполняет

роль преобразсжагеля статической информации об активности, накопленной в прошецщем периоде.

Наличие второго детектора - цетекто- ра совмещенной прокачки вызвано тем, что необходимо определять момент окончания периода текущего измерения. Для этотх отслеживается возрастающее значение активности, накапливаемое в текущем периоде. По результатам отслеживания за окоросчъю изменения активности ( и при соответствующих сигналах от времязадающего блока) формируются сигналы для смены кадра. Судят о росте акгивности текущего кадра фильтра по пропорциональной ей частоте импульсов на выходе детектора совмещенной прокачкиГ22 Иедсютатком этого устройства является ьшзкая эффективность использования ленты фильтра. Это объясняется тем.что активность аэрозолей, осаждаемых на отдельном кадре ленты часто бывает суще ственно ниже предельно допустимых значений, задаваемых для ленты. Наличие таких полупустых кадров в конечном итоге сокращает срок эксплуатации ленты и вызывает более частые ее смены, в процессе которых происходит останш устройства, а следовательно, перерыв в процессе измерения. Цель изобретения - повыщение производительности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройсгео, содержащее датчик фильтра, блок задания ророгов, блок вывода, таймер, блок памяти прошедщего периода управляющие входы которых соединены соответственно с выходами, с первого по пятый, блока управления, вььход таймера соединен с первым входом блока управления и с информационным входом блока памяти Угрощедшего периода выход которого подключен к первому вхо ду блока выхода, второй вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход блока управления является управлякицим входом устройства выход блока вывода является выходом устройства, введены счетчик, два регистра, блок сложения и вычитания, управляющие входы которых соединены соответственно с щестым, седьмым, восьмым и девятым выходами блока управления, информационные входы блока сложения, и вы читания соегинены соответственно с вы-

ходами первого и второго регистров, сче1 55:нальна активности осаждаемых на ленте чика и блока задания пфогов, выходыфильтра аэрозолей, с датчика 1 поступаблока сложения и вычитания подключены ют в счетчик 2. Через фиксированное вресоответственно к тречъему входу блокамя Т-период счета - таймер 10 выдает

управления; к третьему входу блока вывода и к информационному входу второго регистра, выход которого соединен с четвертым входом блока вывода, информационный вход первого регистра соединен с выходом счетчика; счетный вход которого подключен к выходу датчика фильтра.

Кроме того, в устройстве блок управления содержит узел памяти, регистр адреса, регистр микрокоманды, узел коммутации, элемент ИЛИ и генератор импульсов, выходы которого подключены соогаетственно к синхронизирующим входам репистра адреса и регистра микрокоманды, У входы установки исходного состояния которыхподключены к выходу элемента ИЛИ, входы которого являются соответственно первым и вторым входами блока, выход узла памяти соединен с информационными входами регистра микрокоманды, регистра адреса и первым входом узла коммутации, второй и третий входы которого подключены соответственно к третьему входу блока и к первому выходу регистра микрокоманды, выходы которого, начиная с второго, являются соответственно с первого по девятый выходами блока, управляющий вход регистра адреса соединен с вькодом узла коммутации, выход регистра апреса подключен к адресному входу узла памяти. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - схема блока ytfравления; на фиг. 3 - схема узла коммутации. Устройство содержит датчик I. фильрра, счетчик 2, регистр 3,блок 4 сложения и вычитания, блок 5 задания порогов, регистр 6, блок 7 вывода, генератор 8 тактовых импульсвв, блок 9 управления, таймер 10, блок 11 памяти прошедщего периода, выходы 12 блока управления, генератор 13 импульсов, элемент ИЛИ 14, узел 15 памяти, регистр 16 адреса, регистр 17 микрокоманды, узел 18 коммутации, элемент НЕ 19, элементы И 20 и 21, элемент ИЛИ 22. Устройство работает следующим образом. По сигналу Пуск все блоки устройства устанавливаются в исходное состояние. В датчике 1 под детектором находится чистый кадр ленты фильтра, через который начинает производиться фокачка воздуха, содержащего аэрозоли. Импульсы, частотаследшания которых пропорциоимпульс, который поступает в блок 9 уп равления и блок 11 памяти прошедшего периода. За это время в счетчике 2 накопленное число импульсов составляет . -5fllt)di гае Т i -I- Д интервал сче -пауза счета} n(t) It) -частота импульсов на выхо де детектора A(-t) - активность аэрозолей, осаждаемых на ленте фильтра при пр жачке возцуха;К -коэффициент, ха рактеризукждай определенный тип детектора. - Поступивший с таймера 10 сигнал запускает блок 9 управления, с выходов которого сигналы поступают на управляющие входы блоков устройства последовательно, управляя их работой. Содержимое счетчика 2 поступает на ВХ0Д блока 4, на другой вход которого поступает информация из регистра 3 (в первом периоде кулевая), а из блока. 5 задания порогов поступает значение первого псрога (П1). На выходе блока 4 вырабатывается результат опера ции. vw-p. где S г- число, считанное с соответствуто щего блока, а индекс указывает номер этого блока. Если разность Р положительна, то это указьюает на то, что скорость возрастания активности за данный период счета превышает значение, задаваемое порогом При превышении порога резульгарующая информация Р, пропорциональная степени превышения, поступает с блока 4 на вход блока 7 вывода и передается на вы ход устройства. В случае если разность Р отрицательна, т.е. скорость возрастани активности лежит в установленном диапазме, на вькоде устройства сигнализации о превышении не производится. Затем информация из источника 2 перезаписыва ется в регистр 3, счетчик 2 обнуляется и пускается для последующего замера. Остальные же блоки продолжают обработку результата замера, находящегося в настоящий момент в регистре 3. Таким образом, путем распараллеливания.процессов счета и обработки сводится в минимуму пауза между соседними интервалами счета. Далее содержимое регистра 3, подаваемое на вход блока 4, складывается с содержимым регистра 6, подаваемым на . вход блока 4 (после первого периода счета содержимое регистра 6 равно 0)j Результат этой операции сохраняется в р&гистре 6. Таким образом, этот регистр будет содержать информацию, равную сумме нормированньр по ( значений. Это значение вместе с информацией из блока 11 формирует в блоке 7 вывода выходную измерительную информацию. Затем производится проверка ветшчины средней активности, накопленной на кадре ленты с начала периода измерения. Блок 4 производит сравнение второго порога, подаваемого на его вход из блока 5 задания порогов, и содержимого р гистра 3. Если средняя частота поступивших импульсов превышает предельно допустимое значение, задаваемое для ленты, то это указывает на окончание текущего периода измерения. В этом случае сигнал с выхода блока 4 поступает на блока 9 управления,,в результате чего блок 7 вывода принимает информацию от регистра 6, от блока 11 памяти прошедшего периода и передает ее на выход устройства. Эта информация равна .При этом также включается механизм лентопротяжки в блоке I, под детектором устанавливается чистый кадр ленты, производится начальная установка составных час тей 2-6 и 11 устройства. По слеоуюШему. импульсу таймера 10 начинает выполняться та же последовательность операций, что и при начальном пуске. Если средняя частота поступивших импульсов не превышает предельно допустимого значения, установленного для ленты и задаваемого с помощью второго порога, тогда обработка результатов текущего периода счета заканчивается начальной установкой счетчика 2 и устройство ждет прихода следующего импульса от таймера 1О, по которому аналогично начинается его работа. При этом регистры 3 и 6, блок 11 сохраняют информацию, сформированную в результате.обработки данных предыдущего замера, а перемещения ленты не производится. Блок 9 управления работает следующим образом. По сигналу Пуск или сигналу на первом вхоце блока обнуляются регистры адреса 16 и микрокоманды 17. Затем п адресу из регистра 16 извлекаемся из узла 15 памяти слово, состоящее иэ адреса следующей микрокоманды и теку щей микрокоманды. Эти данные записыва ются соответственно в регистры 16 и 17. Из регистра 17 управляющие сигналы подаются на блоки устройства. Для выполнения микрокоманды условного перехода служит узел 18. При всех видах микрокоманд, кроме микрокоманды уело- вного перехода в один из разрядов проверки условия, в регистре 17 записывается О. Это значение после инвертирования на элементе 19 позволяет записывать в младший разряд регистра 16 адреса содержимое младшего разряда подслова адреса (из узла 15). При уста новке в единицу разряда проверки услови осуществляемой в , ми1фоКоманце условного перехода, в младший разряд регис г ра 16 адреса записывается состояние условного сигнала (1 или О), который . подается в блок 9 по его третьему вход Тем самым обеспечивается переход на различные адреса в зависимости от хода обработки данных. Последовательность выдачи блоком 9 управляющих сигналов на составные части устройства выполняется согласно последовательности обрабрэ ки. Назначение управляющих сигналов, подаваемыхна основные блоки, приведено ниже. Составная Управляющие сигналы часть 1Включение-отключение перемотки на кадр 2Пуск-остайов счета, нача- . льная устансека 3Строб записи, начальная установка4Адреса операндов, результата ( выхода), функция 5Номер порога, чтение 6Запись - чтение Запись - передачи (сиг нализации измерения), начальная установка 10Начальная установка 11Начальная установка Таким образом, предлагаемое устройство позволяет & 1,5- раза эффективнее использовйть ленту, осуществляя перемещ ние ее только при условии максимально до пустимой загрузки кадра. Существеннь 1М преимуществом предлагаемого устройства является упрощэ1ие блока детектирования за счет исключения детектора несшмещенной прокачки. Так как по услсвиям нормальной защиты от фона окружающей йреды блок детектирования должен обязательно экранирсжатпься свинцовой защитой, то это снижает стоимость и габариты устройства. Формула изобретения 1.Устройство для обработки информации о концентрации аэрозолей, содержащее датчик фильтра, блсж задания порогов, блок вывода, таймер, блок памяти прощедше го периода, управляющие входы которых соединены соответственно с выходами, с первого по пягый,о.блока управления, выход таймера соединен с первым входом блока управления и с информационным входом блока памяти прошецщего периода, выход которого подключен к первому входу блока вывода, второй вход , которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, второй вход блока управления является управляющим входом устройства, выход блока вьшода является выходом.устройства, отличающее с я тем, что, с целью повьдиения производательности, в него введены счетчик, два регистра, блюк сложения и вычитания, управляющие входы которых соединены соответственно с, щестым, cem MbiMj восьмым и девятым выходами блока управления, информационные входы блока сложения и вычитания соединены соогеетсхвенно с выходами первого и второго регистров, счетчика и блока задания порогов, вьгходы блока сложения и вычитания подключены соответственно к третьему входу блока управления, к третьему входу блока вывода и к информацисиному входу второго регистра, выход которого соединен С четвертым входом блока вьюода, информационный вход первого регистра соединен с выходом счетчика, счетный вход которого подключен к выходу датчика фильтра. 2.Устройство по п. 1. о т л и ч а ю щ е е с я тём, чго блок управления содержит узел памяти, регистр адреса, регистр микрокоманды, узел коммутации, элемент ИЛИ и генератор импульсов, выходы которого подключены соответственно к синхрсииаярующим входам регистра адреса и регистра микрокоманды, входы установки исходного состояния которых

подключены к выходу элемента ИЛИ, кхо цы которого являются соответственно первым н вторым входами блока, выход узла памяти соединен с информационны.ми входами регистра микрокоманды, регнстра адреса и первым входом узла коммутации, второй и третий входы которого подключены соответственно к третьему входу блока и к первому выходу регистра микpoкoмaндьv выходы которого, начиная с второго, являются соответственно с первого по девятый выходами блока, управл5поашй вход регистра адреса соединен с выходом узла Комму тации, выход регистра адреса подключен к адресному входу узла памяти.

Источники информация, принятые во внимание при аксперпэе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке Nj 2421718/18-24,

кл. Q 06 F 15/46, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР М 39О531, кл. q 06 F 15/46, 1971 (прототип).