Устройство для передачи информационных импульсов

Устройство для передачи информационных импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, к обработке материалов импульсным воздействием, к технике измерений, регистрации, обработки информации и т.п. Цель изобретения - расширение функциональных и эксплуатационных возможностей, снижение вероятности ложной тревоги. Устройство для передачи информационных импульсов содержит входную 1 и выходную 3 линии пе# редачи, взаимодействующие друг с другом за счет взаимного расположения и протекания процесса распространения информационных импульсов с выходом на/за их наружную поверхность. Входами устройства являются концы 6 и 7 входной линии, при этом обе линии передачи расположены и выполнены с обеспечением передачи информации из входной в выходную только в зоне встречи (суммирования) 14 входных импульсов 12 и 13. Приведены варианты выполнения линий передачи из взрывчатого, акустопроводящего и иных материалов, как с параллельным, так и перекрестным расположением линий передачи. Для осуществления задержки, соответствующей разновременности прихода входных импульсов 12, 13, обе линии передачи выполнены имеющими разную скорость распространения информации и/либо градиент времени задержки по длине линий. 8 з.п. ф-лы, 4 ил. СО с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sx)s Н 04 В 13/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И 17 gg

М V

Рг. j!

) а

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4952854/22 (22) 11.06,91 (46) 15.07.93. Бюл. М 26 (75) В.И.Балакишеев (56) Речицкий В.И. Радиокомпоненты на пове рхностн ых акустических вол нах. M.: Радио и связь, 1984.

Зарубежная электронная техника, М 6, март, 1977, с, 11, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к горнодобывающей промышленности, к обработке материалов импульсным воздействием, к технике измерений, регистрации, обработки информации и т.п, Цель изобретения— расширение функциональных и эксплуатационных возможностей, снижение вероятности ложной тревоги. Устройство для передачи информационных импульсов содержит входную 1 и выходную 3 линии пе„, Я „„1827720 А1 редачи, взаимодействующие друг с другом эа счет взаимного расположения и протекания процесса распространения информационных импульсов с выходом на/за их наружную поверхность. Входами устройства являются концы 6 и 7 входной линии, при этом обе линии передачи расположены и выполнены с обеспечением передачи информации из входной в выходную только в зоне встречи (суммирования) 14 входных импульсов 12 и 13, Приведены варианты выполнения линий передачи из взрывчатого, акустопроводящего и иных материалов, как с параллельным, так и перекрестным расположением линий передачи. Для осуществления задержки, соответствующей разновременности прихода входных импульсов 12, 13, обе линии передачи выполнены имеющими разную скорость распространения информации и/либо градиент времени задержки по длине линий. 8 з,п. ф-лы, 4 ил.

1827720

Изобретение относится к обработке материалов импульсными воздействием, к технике измерений, регистрации, обработки информации и т.п. и может быть использовано в горнодобывающей промышленности.

Цель изобретения — расширение функциональных и эксплуатационных возможностей и снижение вероятности ложной тревоги.

Поставленная цель достигается тем, что устройство выполнено с двумя входами, которыми являются концы входной линии передачи, и при этом обе линии передачи расположены и выполнены с обеспечением передачи информации из входной в выходную в зоне встречи (суммирования) обоих входных импульсов, подаваемых на концы входной линии, Местоположение этой зоны по длине входной линии предопределяется разновременностью прихода входных импульсов и градиентом скорости их распространения.

Линии передачи s данном устройстве могут быть выполнены, например; из акустопроводящего материала, носителем информации в котором является ПАВ, имеющая скорость от 1,62 до 4,0 км/с (в зависимости от типа материала); из материала, поддерживающего реакцию самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, например, сплав TiNi, имеющий температуру беспламенного горения порядка 1237 С: и температуру начала горения порядка 270...320 С.. Здесь носителем информации является фронт горения, распространяющийся со стабильной скоростью около 2 cM/ñ; из взрывчатого материала, носителем информации в котором является фронт детонации (область повышенного давления и температуры), в зависимости от рецептуры, прочности оболочки и других параметров, имеющий стабильную скорость (распространения по ВВ) от 1,...2 км/с до 8,5 км/с.

В варианте с акустопроводящей линией, в целях снижения вероятности непередачи информации в выходную линию (вследствие весьма вероятной противофазности ПАВ в зоне встречи), входная линия передачи снабжается входными преобразователями, выполненными в виде фильтров с различающимися (желательно существенно, например, на порядок) частотами пропускания.

B этом случае на длине волны низкочастотной ПАВ уложится несколько длин волн более высокочастотной и потому всегда в зоне встречи на полудлине низкочастотной

ПАВ найдется участок, на котором встретив5

55 шиеся волны сложатся, и их суммарная ам плитуда будет достаточна для контакта ь взаимодействия гребня волны с акустопро водом выходной линии, В варианте с линией передачи из взрыв чатого материала, в целях исключения вли яния фронта детонации, идущего от одногс конца к другому, на еще не сработавши источник входного информационного им. пульса, расположенный возле противолежа. щего конца входной линии, на входа> устройства установлены развязывающие узлы — узлы односторонней передачи информации, выполненные, к примеру, в виде установленного к концу линии передачи с зазором метаемого элемента (пластинки, прутка), разгоняемого метающим зарядником ВВ и своим ударом по концу входной линии передачи, возбуждающего в ней детонационный процесс.

Для сохранения работоспособности устройства в случае израсходования входной линии передачи в результате ее срабатывания от ложной команды, поступившей только на один из входов, это устройство снабжено, как минимум, еще одной дублирующей входной линией передачи, взрывоизолированной от соседних входных линий.

Для придания способности автоматически вносить регулируемую задержку, эквивалентную (соответствующую) разновременности прихода входных импульсов, выходная линия передачи расположена вдоль входной и выполнена в сравнении с ней с отличающейся (меньшей, либо большей) средней скоростью распространения информации, При одинаковых же скоростях распространения информации задержка не будет зависеть от величины разновременности прихода входных импульсов, ибо протяженность геометрического пути запаздывающего входного импульса, складывающегося из участка до места встречи (его длина зависит от этого параметра) и участка после него, всегда одна и та же.

B другом варианте реализации регулируемой задержки (самостоятельном либо совместимом с только что приведенным) входная и выходная линии передачи расположены также вдоль друг друга, но при этом хотя бы одна из них выполнена с изменяющимся по ее длине градиентом задержки (иначе, с изменяющейся скоростью распространения информации).

В частности, при подаче запаздывающего импульса на наиболее удаленный от выхода устройства вход для осуществления задержки, пропорциональной разновременности входных импульсов, выходную линию передачи выполняют с убывающим в

1827720 направлении ее выхода градиентом задержки (входная линия то же может иметь отличный от нуля градиент, но противоположного знака), С противоположного конца выходной линии тоже можно снимать выходной импульс, но с обратным законом изменения величины задержки (чем больше разновременность прихода входных импульсов, тем меньше задержка).

Для придания устройству способности выполнять функции схемы совпадений (либо управляемого ключа) выходная линия передачи расположена с обеспечением возможности взаимодействия не со всей входной линией, а лишь с ограниченным по длине ее участком, отстоящим от ее концов на одинаковых, либо отличающихся временных удалениях.

Одинаковость предполагает выдачу выходного импульса только при одновременном появлении входных импульсов на обоих входах, Во всех других случаях данное устройство является декодирующим, либо фильтрующим элементом, пропускающим на выход входные импульсы, следующие со строго заданным взаимным запаздыванием.

Данная особенность весьма полезна с точки зрения улучшения помехозащищенности, в частности, взрывчых цепей, используемых в горнодобывающей промышленности, при обработке материалов энергией взрыва, что позволяет повысить безопасность указанных работ.

Суть изобретения поясняется иллюстрациями.

На фиг.1 схематично представлено устройство, в котором линии передачи выполнены на основе ВВ; на фиг,2 и 3 — два варианта взаимного расположения (ориентации) входной и выходной линий передачи в устройстве, которое может использоваться в качестве схемы совпадений, либо декодера, фильтра пары входных импульсов, следующих со строго заданным взаимным запаздыванием; на фиг.4 — устройство, выполненное на базе линий передачи из акустоп роводя щего материала.

Вдоль входной линии передачи 1 с зазором 2 проходит выходная линия передачи 3, выход 4 которой нагружен исполнительным блоком 5. На концах {входах) 6 и 7 входной линии установлено по развязывающему узлу 8, 9 однонаправленной (односторонней) передачи информации (только внутрь линии), состоящему из метаемых зарядами 10 пластин 11, бьющих по концам входной линии передачи и вызывающих в ней распро10

55 странение информационных импульсов 12 и

13 в виде фронтов детонационных волн (если линия и BB), либо ПАВ (если линия акустопроводя щая).

В зоне встречи эти импульсы складываются, и амплитуды суммарного импульса (всплеска) 14 становится достаточно для

"пробития" зазора (прокладки) 2 и возбуждения информационного импульса в выходной линии передачи 3.

Входные развязывающие узлы 8, 9 (аналоги диодов в электрических цепях) исключают вредное воздействие импульса 13 на источник 15 входного импульса 12, и импульса 12 — на источник 16 второго входного импульса 13, С противоположной линии 1 стороны возле выходной линии 3 расположена дублирующая входная цепь (из линии передачи

17 с развязывающими узлами 18 и 19), Величина удаления 20 суммарного всплеска 14 (зоны взаимодействия импульсов 12 и 13) от входа 7 предопределяется разновременностью прихода входных импульсов 12 и 13, а также градиентам скорости их распространения в линии ",.

При параллельности обеих линий друг другу на протяжении всей их длины величина допустимой (чтобы импульсы встретились) разновременности максимальна.

Если требуется сделать ее минимальной, например, при использовании данного устройства в качестве схемы совпадений (выдающей выходной импульс только при совпадении во времени импульсов 12 и 13), то участок 21 взаимодействия обеих линий передачи искусственно сокращают. Согласно фиг,2 это достигается перекрестным расположением линий передачи 1 и 3, а согласно фиг.3 — отведением конечных участков 22 и 23 выходной линии передачи 3 от входной на такое расстояние, при котором амплитуды всплеска 14 недостаточно для возбуждения в них информационного импульса. Этого же можно достичь и введением между обеими линиями на определенных участках их длины (вне зоны 21) изолирующих прокладок, Согласно фиг,3 в устройстве используются оба выхода (конца) линии передачи 3.

Если же необходим только один выход, то второй отрезок (поз, 22 либо 23) выходной линии 3 можно убрать.

Согласно фиг.4 устройство содержит входной 24 и выходной 25 акустопроводы (из пьезоэлектрического материала), зафиксированные относительнодругдруга с зазором 2 посредством прокладок 26. Съем информации с акустопровода 25 осуществляется выходным преобразователем 27

1827720 (ПАВ в электрический импульс). После усиления усилителем 28 выходной сигнал подается на исполнительный блок 5.

В зоне встречи входные ПАВ 12 и 13, рожденные входными преобразователями (источниками) 15 и 16, образуют суммарную

ПАВ 14, амплитуда которой больше зазора

2 и потому своим гребнем "ударяет" по выходному акустопроводу 25 и рождает s нем

ПАВ 29 и 30 (изображены пунктиром), распространяющиеся в обе стороны от места

"удара", в том числе и к выходному преобразователю 27.

B представленном примере ПАВ 13 имеет большую частоту (за счет фильтрующих свойств входного преобразователя 16), Это гарантирует обязательную (для образования всплеска 14) синфазность ПАВ 12 и 13 в зоне встречи.

Величина зазора 2 превышает амплитуду наибольшей иэ ПАВ 12 и 13, но не должна превосходить их сумму.

При вполне реальных для указанных целей частотах порядка 10 МГц и скорости распространения 1,5 — 3,5 км/с, амплитуда

ПАВ, соизмеримая с полудлиной акустической волны, будет не меньше 0,2 мм.

При выполнении линии передачи из материала, поддерживающего реакцию самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, в частности из сплава

TiNi, носителем и передатчиками информации являются встречные температурные фронты 12, 13, Температура в зоне их встречи поднимается и становится достаточной (с учетом рассеивающего зазора 2) для возбуждения такой же реакции в выходной линии 3, распространяющейся в сплаве TiNi co скоростью порядка 2 см/с.

Работа устройства имеет два разнесенных в пространстве пульта управления 15 и

16 и заключается в следующем.

С пультов управления 15 и 16 на развязывающие узлы 8 и 9 подают команды на проведение блоком 5 требуемой технологической операции, при этом срабатывают заряды 11 и пластинки 10 ударом возбуждают детонационные импульсы 12 и 13, Если разновремен ность подачи команд с обоих пул ьтов не превышает заданного предела (времени прохода одним из импульсов 12 и

13, линии 1), то фронты детонации 12 и 13 встретятся в пределах длины линии 1 и образуют суммарный всплеск 14, способный через зазор (либо прокладку) 2 вызвать детЬнацию выходной линии 3 на удалении 20 от входного конца 7. Если импульсы 12 и 13 порождены одновременно, и скорость их распространения по длине линии 1 не меняется, то всплеск будет находится посереди5

55 не линий 1 и 3. B противном случае он сме. щается в сторону более позднего импульса либо участка, имеющего меньшую скорост распространения информации.

Исполнительный блок 5 срабатывае после того, как продетонирует участок 2С выходной линии 3.

При случайной же (либо преднамеренной, но не санкционированной) подаче команды только с одного пульта (либо с обоих пультов, но с недопустимо большой разновременностью) передача детонации в выходную линии 3 не проихзойдет, ибо амплитуды каждого из импульсов 12 и 13 па отдельности недостаточно для этого. Для санкционированной (разрешенной) работы вместо сработавшей входной линии передачи 1 используют одну из резервных (поз. 17 — 19), Устройство пригодно для проведения и иных технологических операций. Например, для фоторегистрации (посредством фоторегистратора 5) ориентации метаемой (привариваемой либо упрочняющей) пластины после прохода за контрольный участок трассы полета (за датчики 15 и 16 прохода заданных сечений трассы) на строго заданное расстояние, причем вне зависимости от неизбежного технологического разброса скоростей движения от образца к образцу, Это возможно благодаря тому, что величина удаления 20 всплеска 14 несет информацию о времени пролета известной базы между датчиками 15, 16 (т.е. о скорости) и что выходная линия 3 в сравнении с входной при использовании для этих целей выполнена с меньшей средней скоростью распространения информации, а в некоторых случаях и с убывающим градиентом времени задержки по ходу к выходу 4, Таким образом, при расположении датчика 16 первым при регистрации менее скоростной пластины всплеск 14 смещается влево (протяженность участка 20 увеличивается). А так как средняя скорость распространения информационного импульса по линии 3 ниже, чем в линии 1, то выходная команда для такого тела выдается с большей задержкой, что позволяет менее скоростной пластине достичь рубежа фоторегистрации (узкого поля зрения быстродействующего фоторегистратора 5) вместе с более скоростной и тем самым одинаково эффективно регистрировать тела в широком диапазоне скоростей движения.

Формула изобретения

1. Устройство для передачи информационных импульсов, содержащее входную и выходную линии передачи, выполненные с возможностью передачи информации из

1827720

10 входной в выходную в зоне суммирования встречных входных импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных и эксплуатационных возможностей и снижения вероятности ложной тревоги, выходная линия передачи расположена с возможностью взаимодействия с ограниченным по длине участком входной линии, отстоящим от ее концов на соответствующем удалении.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что линии передачи выполнены из акустопроводящего материала.

3. Устройство по п,2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что входные преобразователи выполнены в виде фильтров с различающимися частотами.

4. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что линии передачи выполнены из материала, поддерживающего реакцию самораспространения высокотемпературного синтеза, 5, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем что линии передачи выполнены из взрывчатого материала.

6. Устройство по п,5, о т л и ч а ю щ е е5 с я тем, что на входах устройства выполнены узлы однонаправленной передачи информации, выполненные в виде установленного к линии передачи с зазором метаемого элемента.

10 7. Устройство по пп.1 — 6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что входная или выходная линия передачи выполнена по длине с изменяющимся градиентом времени задержки или с изменяющейся скоростью распрост15 ранения информации.

8, Устройство по пп.1 — 6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что выходная линия передачи выполнена с отличающимися средними скоростями распространения информации, 20 9, Устройство по пп,1 — 8, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено дублирующей входной линией передачи.

27

Составитель О. Кудрявцева

Редактор B. Трубченко Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И. Шулла

Заказ 2361 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101