Патент ссср 162976

Патент ссср 162976

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОюз СОВетских

COll ИАЛИСТИЧ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ

ИЗОБ РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ № 162976

Класс

42с, 26„

lg"

В

/»:

МПК

G 01с

Заявлено 15.Х.1962 (¹ 798885/26-10) Опубликовано 27.V,1964 г. Бюллетень № 11

ГОСУААРСТВЕННЫИ

КОМИТЕТ ПО АЕЛАМ

ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ

СССР

УДК

Подписная группа Л 149

Известны анализаторы спектра высот и периодов волн в водоемах, предназначенные для автоматической обработки информации с датчиков волнения, содержащие формирующий контур, временные анализирующие ячейки и электроимпульсные счетчики.

Отличительнои особенностью предложенного анализатора является то, что в нем к шинам диодной матрицы с электроимпульсными счетчиками подключены два одпоходовых шаговых распределителя, состоящие из одинаковых релейных элементов с временной задержкой и блока разделения импульсов на четные и нечетные, которые связаны с блоками, управляющими их работой, спстемой коммутационных переключателей. Для производства корреляциош ого анализа последовательности одиночных импульсов и пауз между пп ми ко входу анализатора подключен дополнительный блок деления сигналов и блокирующий коммутатор питания отсчетного устройства. Параллельно входным клеммам анализатора вкл1очено реле, избирательное к длительности поступающих импульсов и производящее блокировку отсчетов, искаженных наложением сигналов от датчика скорости ветра. Кроме того, для обеспечения постоянства выдачи первого импульса и увеличения каналов анализатора без увеличения элементов распределителей и отсчетного устройства на вход анализатора включены генератор периодических импульсов и носитель информа1 !

А. К. Куклин (I

АНАЛИЗАТОР СПЕКТРА ВЫСОТ И ПЕРИОДОВ ВС1ЛН

В ВОДОЕМАХ е ции, например магнитофон. Такое выполнение устройства позволяет повысить точность анализа и производить обработку данных как непосредственно от датчика, так и от записи на магнитофонной пленке.

На фиг. 1 изображена блок-схема анализатора; на фиг. 2 — электрическая схема, Блоки анализатора можно подразделить на три группы. К первой группе относятся датчики 1 волнения (радиоволнограф, электродные датчики и т. д.), канал связи 2 и магнитофон

8. Эти устройства не входят непосредственно в схему анализатора, так как могут работать самостоятельно. Вторая группа включает и себя блоки, управляющие работой распределителей, к которым относятся счетчик 4 анемометра с фильтром б, разветвитель б импульсов, ограничитель 7 длительности входных импульсов, переключатель 8 с самоблокировкой, выделяющий первый импульс группы на управление, реле 9 времени, генератор 10 периодических импульсов, коммутатор 11 питания, блоки 12 и 18 управления циклической работой распределителей. К третьей группе относятся распределители 14 и 15 импульсов, блоки 1б и 17 разделения импульсов и диодная матрица 18 с электроимпульсными счетчиками с автоматическим фоторегистратором и самописцем.

На ьход анализатора импульсы поступают в виде однополярных посылок постоянного

М 1б2976 тока одинаковой амплитуды и прямоугольной формы. Каждую группу импульсов можно охарактеризовать следующими признаками, 11МЕ10Щ!1Х1И ЗиаЧЕНИЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ аНаЛИЗa: количеством импульсов в группе (N); интервалом времени между первыми импульсами смежных групп (T); интервалом времени между последними и первым импульсами смежпых групп (паузой между группами) р, ДЛИТС IbilOCTblO ИМП1 ЛЬСОВ (Ги), ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ паузы между импульсами в группе (скважность1о) i>, иптервалом времени между передпимп фронтами импульсов в группе (/@). При этом всегда cîáëlîäàåòñÿ неравенство: р т1П ) ф пах

Основная задача анализа заключается в определении распределения групп импульсов по первым двум признакам.

С поступлением импульсов на вход анализатора разветвитель 6 распределяет их по блокам. Импульсы одновременно поступают в огра1гичптель 7, реле 9 времени и фильтр 5 счетчика анемометра, Каждый импульс, поступающий на вход анализатора, блокирует реле времени. С прекращением блокировки через заданное время 8 реле срабатывает и псреводит переключатель 8 с самоблокировкой в положение, обеспечивающее поступление первого импульса группы в коммутатор

11 питания и генератор 10 периодических импульсов. Be, lè lèïà берется в следующих пределах; (2) 1р та» (в ) р т1п

В случае несоблюдения неравенства (2) деление импульсов на группы при анализе будст нарушено.

С поступлением импульса в коммутатор 11 питания последний через соответствующие элементы распределителей 14 на время l» подключает напряжение к шинам диодной матрицы 18. В результате происходит срабатывание электрОимпульсного счетчика, находящегося на пересечении шин, подключенных в данный момент времени к источнику постоянного напряжения.

С поступлением первого импульса группы в генератор 10 периодических импульсов происходит его блокировка на время 10, что пре;,0òçpàùàåò ошибки в измерении за счет переключения элементов распределителя 15 во время о счета. Кроме того, генератор возврапается в исходное положение и выдает первый импульс после прекращения блокировки через строго определенное время.

В паузе между первым и вторым импульсами группы коммутатор 11 питания возвращает в исходное положение распределители

14 и 15 и переключатель 8 с самоблокировкой. После этого второй и все последующие импульсы группы поступают в блок 1б разделения импульсов распределителя 14 (распределителя высот волн). На распределитель 15 (распределитель периодов волн) начинают поступать импульсы с генератора 10 периодических импульсов. Через время, после прохождения последнего импульса группы снова срабатывает реле 9 времени и первы1 импульс следующей группы вызывает отсче .. и возврат анализатора в исходное положение.

Импульсы с датчика скорости ветра в несколько раз по длительности превосходят импульсы с датчика высот и периодов волн, поэтому они легко выделяются на отдельный счетчик с помощью фильтра 5, имеющего постоянную времени 1 . Одновременно импульсы с датчика скорости ветра поступают в коммутатор питания и производят блокировку в анализе за счет искажения некоторых групп импульсов наложением сигналов с датчика скорости ветра.

Распределители анализатора обеспечивают последовательное подключение коммутатора питания к соответствующим шинам диодной матрицы с электроимпульсными счетчиками, Управляющие импульсы на распределитель

14 высот волн поступают со входа анализатора; управляющие импульсы на распределитель 15 периодов волн поступают от генератора периодических импульсов. В исходном положении коммутатор питания соединен с диодной матрицей через первые элементы распределителя. Вследствие этого использование первого импульса группы на управление работой анализатора не влияет на точность отсчетов, Распределители 14 и 15 работают следующим образом. При поступлении первого импульса группы приводится в рабочее состояние второй элемент распределителя 14, который подключает к коммутатору питания второй ряд счетчиков диодной матрицы. Одновременно второй элемент распределителя осуществляет возврат в исходное положение первого элемента и подготовляет к срабатыванию третий элемент распределителя. С поступлением второго импульса группы приводится в рабочее состояние третий элемент распределителя, возвращается в исходное положение второй элемент, подготовляется к к работе четвертый элемент распределителя и т, д. Таким образом, в момент отсчета положение счетчика, на который подается импульс тока, определяется количеством импульсов в группе (высотой волны) и количеством импульсов, поступивших во второй распределитель от генератора периодических импульсов (периодом волны) . После отсчета № 162976 распределители возвращаются в исходное положение с помощью коммутатора питания путем кратковременного прерывания напряжения.

Рассмотренная схема анализа осуществляется если переключатели находятся в положении «1» (переключатели на блок-схеме указаны стрелками) и рассчитана для получения исходных данных, с целью установления простейшей корреляционной связи между исследуемыми величинами.

Раздельный анализ спектра высот и периодов волн проводится последовательно. Для этого одна и та же информация с помощью магнитофона подается на вход анализатора дважды. Сначала анализируется высота волны, а затем — период, или наоборот.

Анализ спектра высот волн проводится прп установлении переключателей в положение

«2». В этом случае генератор периодических импульсов отключается и управляющие импульсы на распределитель 15 поступают с распределителя 14. Распределитель 14 работает в циклическом режиме. С поступлением (2n+ 1) -ro импульса на вход анализатора блок управления циклом распределителя 14 одновременно выдает управляющий импульс в распределитель 15 и импульс в коммутатор питания для самовозврата в исходное положение. В результате. через первый элемент распределителя 14 и второй элемент распределителя 15 к коммутатору

1 питания подключается счетчик — (разме2 щение счетчиков указано на диодной матрице 18). С поступлением (2ni+1)-го импульса на вход анализатора, где = 1, 2, 3, 4.....

1 (2m — 1), включается счетчик, с поступi+1 лением 4nm-го импульса к коммутатору

2п питания подключается — счетчик. Таким об2т разом, в зависимости от количества импульсов в группе (N) к коммутатору питания может подключиться любой из 4пт счетчиков диодной матрицы 18. Следовательно, при проведении данного анализа N = 4nm, тогда как в случае корреляционного анализа Nma>= 2п.

Анализ спектра периодов волн производится при установлении переключателей в положение «3». Генератор периодических импульсов подключается на вход распределителя 14.

Импульсы со входа анализатора поступают в этом случае только в блоки управления. В остальном схема работает таким же образом, как при анализе высоты волн, В случае проведения корреляционного анализа с 2п каналами анализатора по высоте волн и с 2m каналами анализатора по периоду волн требуется 4пт счетчиков имдульсав

В рассматриваемом анализаторе п=6, m= 6 следовательно, 120 счетчиков. Еслтт увеличить количество каналов анализатора по высоте и периоду волн в 2 раза (n=12. m=10), то возникнет необходимость в 480 счетчиках.

Отсчетное устройство будет громоздким, стоимость анализатора повысится в неско",üêî раз.

Задача увеличения каналов анализатора без изменения его схемы решается путем проведения ттиклического анализа. Цттклттческттй анализ увеличивает количество каналов анализатора в р раз, где р — количество циклов.

Необходимость в проведении корреляционного анализа в несколько циклов вознтткяет в том случае, когда на вход анализатора поступают группы импульсов с количеством импульсов в группе, превьттттаютттттм количество элементов распределителя. Наличие таких групп импульсов определяется по показанию счетчика блока управления циклом.

При производстве анализа первого пнкля (2п+1)-й импульс группы с распретелителя

14 или 2т импульс от генератора печттодтт теских импульсов с ряспоеделтттеля 15 пере;тяется в коммутатор питания и блокирует отсчет. В случае анализа второго никла хяттяктер блокировки в коммутаторе питания мет яется и отсчет начинается только с (2п-1-1т-го или 2m импульса. В общем случае. когтя блокировка коммутатора питания проттзво птсч как от ряспречелителя 14, так и распре.телптеля 15, анализ проводится B четь ре цикла.

Предмет изобретения

1. Анализатор спектра высот и периодов волн в водоемах, предназначенный для автоматической обработки информации с датчиков, которые кодируют один из склонов волн в группы импульсов, с количеством пмпульсов в группе, пропорциональным высоте волны и интервалу времени между первыми импульсами смежных групп, равным периоду той же волны, содержащий распределители импульсов, блоки, управляющие работой распределителей, диодную матрицу с электроимпульсными счетчиками с автоматическим фоторегистратором и самописцем, о т л и ч а тошийся тем, что, с целью повышения точности и производства раздельного анализа информации, к шинам диодной матрицы с электроимпульсными счетчиками подключецы два одноходовых шаговых распределителя, состоящие из одинаковых релейных элементов с временной задержкой и блока разделения импульсов на четные н нечетш-.те, которые свяэяттьт с блокямтт, упрявлятощнмн lt работой, системой коммутационных ттсреклточятелей, 2. Анализатор по п. 1, отличающнттгя № 162976 тем, что, с целью производства корреляционного анализа последовательности одиночных импульсов и пауз между ними, ко входу анализатора подключен дополнительный блок деления сигналов и блокирующий коммутатор питания отсчетного устройства.

3. Анализатор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ющ и и ся тем, что, с целью выделения сигналов с датчика скорости ветра из основной информации о ветровых волнах, параллельно его входным клеммам включено реле, избирательное к длительности поступающих импульсов и производящее блокировку отсчетов, искаженных наложением сигналов от датчика скорости ветра.

4. Анализатор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения постоянства выдачи первого импульса, на вход анализатора включен генератор периодических импульсов.

5. Анализатор по п. 1, отл ич а ющий ся тем, что, с целью увеличения каналов анализатора без увеличения элементов распределителей и отсчетного устройства, íà его вход включен носитель информации, например магнитофонн. № 162976

Составитель Н. В. Фомичев

Техред А. А. Камышникова Корректор И. А. Шпынева

Редактор Н. С. Коган

Типография, пр. Сапунова, 2.

Поди. к печ. 28.VII — 64 г. формат бум. 60+90>/8 Объем 0,56 изд. л.

Зак. 1767/14 Тираж 575 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4