Устройство для определения сечения мигрантов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к водному к рыбному хозяйству, а именно к экспериментальным гидравлическим исследованиям струйных процессов. Цель изобретения - повышение точности определения геометрических размеров мигрантов и снижение стоимости устройства. Для определения контура излучаемого объекта 2 используется принцип световой локации рядом источников по периметру отверстия. Засветка соседних светоизлучающих диодов 1 исключается подачей и приемом модулированного сигнала и раздельной его обработкой. Последовательно сканирование обеспечивается демультиплексором 3, а раздельный прием и обработка сигнала - мультиплексором 5, Усиленный в усилителе 6 сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь 7. Определение амплитуды и задержки эхосигналов осуществляет микроэвм. 8. 4 ил. ( (Л 00 оо 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4050848/30-15 (22) 21.02.86 (46) 15.02.88. Бюл. М- 6 (») В.В. Лагутов и П.П. Зайцев (53) 627.13(088.8) (56) Патент США У 44 178 17, кл. 01 В 11/28, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СЕЧЕНИЯ МИГРАНТОВ (57) Изобретение относится к водному и. рыбному хозяйству, а именно к экспериментальным гидравлическим исследованиям струйных процессов.

Цель изобретения — повьпыение точности опреДеления геометрических разме„„SU„„1373749 А1 (51) 4 Е 02 В 1/02 01 В 11/28 ров мигрантов и снижение стоимости устройства. Для определения контура излучаемого объекта 2 используется принцип световой локации рядом источников по периметру отверстия.

Засветка соседних светоизлучающих диодов 1 исключается подачей и приемом модулированного сигнала и раздельной его обработкой. Последовательно сканирование обеспечивается демультиплексором 3, а раздельный прием и обработка сигнала — мультиплек.сором 5. Усиленный в усилителе 6 сигнал поступает на аналого-цифровой преобразователь 7. Определение амплитуды и задержки эхосигналов осуществляет микроЭВМ, 8. 4 ил, 1373749

r<1 >

35 и их можно вычислить

45 где С и

t Р 1 С ;<

55

С

n jt

Изобретение относится к водному и рыбному хозяйству, а именно к экспериментальным гидравлическим исследованиям струйных процессов.

Цель изобретения повышение точности бесконтактного контроля параметров мигрантов.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 и 3 — диаграммы хода лучей в устройстве; на фиг. 4 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство для определения сечения мигрантов содержит светоизлучающие диоды 1, совмещающие и функции фотоприемников.

Светоизлучающие диоды размещены вокруг излучаемого объекта 2. Каждый из диодов соединен с демультиплексором 3, через который на него от генератора 4 поступает сигнал модуляции, и с мультиплексором 5, выход которого через усилитель 6 подается на аналого-цифровой преобразователь 7. Коды с аналого-цифрового преобразователя поступают на микроЭВМ 8, с которой связано устройство 9 отображения информации.

В процессе работы происходит поочередное включение светодиодов 1, в силу чего световой луч обегает всю плоскость за период Т>,. Демультиплексор 3 поочередно подключает к . каждому диоду 1 модулирующую частоту

Мультиплексор 5 также поочередно опрашивает диоды 1, которые в это время работают в режиме фотодиодов.

МикроЭВМ 8 выдает синхроимпульсы на мультиплексор 5 и демультиплексор 3.

Демультиплексор 3 включает i-й диод в режиме излучения, а мультиплексор

5 — все остальные диоды поочередно в режиме фотоприемников. При этом

i-й диод излучает промодулированный световой импульс длительностью Т (фиг. 4).

3а время Т, -Т сигнал, излучаемый

i-м диодом и принятый диодом 1-го канала, обрабатывается. Измеряются

его амплитуды и время прохождения от i-го до 1-го диода. Таким образом, за время работы i-го диода в режиме излучения он излучает m-1 световой импульс длительностью Т, (m — общее количество светодиодов в систему).

При этом поочередно опрашивается

m-1 диодов и по каждому каналу фиксируется амплитуда и задержка сигналов относительно излученных импульсов, После опроса тп-1 каналов i-й диод излучает эхосигнал, который воспринимается этим же диодом, но уже работающим в режиме фотодиода, измеряется его амплитуда и задержка. Затем включается i+1-й диод.

После полного обхода контура в плоскости объекта (первой) можно составить матрицу коэффициентов, равных отношению мощности сигнала принимаемого 1-м фотодиодом, обозначаемого Р, и мощности излучения

Р;, i-м светодиодом.

При заданной геометрии расположения диодов эта матрица однозначно описывает форму контура сечения рыбы, причем этот контур может быть

1 записан в память как шаблон для каждого вида рыб и микропроцессор может самостоятельно сопоставить эти данные.

25 Кроме того, система позволяет вычислять и координаты смешенного относительно центра объекта (фиг. 3).

Очевидно, что расстояние r 1 пройденное лучем от i-ro до 1-го диода равно

30 а от i-го, СИД, до S — диода r, равно где r,, - -r r — геометрические

41 As AC размеры

С С

r. =-- t r.

1l и > 15 и скорость света в вакууме, показатель преломления воды; время прохождения луча от i-го до 1-ro u S-ro лиода

Записывая полученное в координатной форме и учитывая расстояния, имеем

1373749 (х -х;) +(y y.) + где х, х,, х и y„, у., у, y координаты по осям точки встречи А и R i u S-х датчиков (фиг. 2 и 3).

Решая последнее уравнение, находим координаты точки А. Аналогично определяется точки отражения луча из других СИД. Суммируя данные, можно построить полный контур рыбы. Через время dt рыба перемещается на расстояние dl относительно плоскости отверстия, и определяется новый контур и так до g-ro сечения, По известным сечениям перемещающейся рыбы с помощью микропроцессора можно восстановить полную конфигурацию объекта и вывести ее изображение на устройство отображения 9.

Так как граница раздела рыба поток и поток — воздух достаточно 25 разделимы, то данная система может работать и при определении сечения струи в экспериментальной гидравлике. Таким образом, применение предлагаемой системы в условиях действу30 ющих рыбопропускных сооружений позво-— ляет не только избежать каких либо насильственных действий по отношению к мигрантам, но и дает полную картину численности ушедших на нерест мигрантов и их видовую принадлежность 3 т,е. выход товарной продукции под отлов ° формула и э о б р е т е н и я

Устройство для определения сечения мигрантов, содержащее группы излучателей и приемников излучения, мультиплексор, соединенный своими входами с детектором излучения, соединенный своими выходами с излучателями, и схему синхронизации, связанную с входами управления мультиплексора и демультиплексора, о т л и,ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения геометрических размеров мигрантов и снижения стоимости устройства за счет сокращения количества используемых излучателей и приемников излучения, устройство содержит модулятор, усилитель, аналого-цифровой преобразователь, процессор и блок отображения, а в качестве излучателей и приемников излучения используются одни и те же светоизлучающие диоды, при этом выходы светоизлучающих диодов соединены каждый с соответствующим выходом демультиплексора, вход которого подключен к выходу модулятора, а выход демультиплексора через усилитель и аналого-цифровой преобразователь связан с входом процессора, выход синхрониэацни которого соединен с управляющими входами мультиплексора и демультиплексора, а информационный выход — с блоком отображения информации.

1373749

4Oll8 Я

1373749

Фиг.

Составитель Б.Кузьмич

Техред А.Кравчук Корректор Л.Патай

Редактор M.Håäoëóæåíêo

Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 537/21

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4