Радиометрический измерительный канал (его варианты)

 

РАДИОМЕТРИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ (ЕГО ВАРИАНТЫ), содержащий блок детектирования, соединенный через линию связи с входом усилителя-формирователя , выход которого через линию задержки подключен к сигнальному входу схемы пропускания , вход управления которой соединен с выходом устройства вьщапения сигнала помехи, а выход подключен к входу устройства обработки информации , отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерений в условиях интенсивных помех, в него введено корректирующее устройство, выполненное в виде последовательно соединенных устройства обработки импульсов помехи и выходного управляемого каскада, сигнальный управляющий вход корректирующесо устройства соединен с выходом устройства выделения помех, сигнальный вход - с выходом устройства обра ботки информации, а выход является выходом канала. . 2. Радиометрический измерительный канал, содержащий блок детектирования , соединенный через линию связи с входом усилителя-формирователя, выход которого через линию защержки подключен ксигнальному входу схемы СП пропускания, вход управления которой соединен, с выходом устройства выдес ления сигнала , а выход подключен к входу устройства обработки информации, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погреш .ности измерений в условиях интенсивных помех, в него введено-корректирующее устройство, выполненное в ; виде формирователя импyльcoв вход которого соединен с выходом устргй-т ства выделения сигнала помех, а выход с управляющим входом усилителя-формирователя .

СОЮЗ СО6ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„Л0„, 1009216 А

1(Я) G 01 Т 1/16

ГОСУДАРСТ6ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

8! (21) 3314436/18-25 (22) 07.07.81 (46) 30.12.83. Бюл. 9 48 (72) В.A.Корнеичев, В.A.Ìåøêîâ и Ю.Б.Прохоров (53) 535.214.4(088.8) (56) 1. Гози М., Кахан Т. Управление ядерными реакторами, М., Атомиздат, 1960, с.59, 96.

2. Ханигер Л. и др. Широкодиапазонный измерительный канал. Труды

2-ой научно-технической конференции стран — членов СЭВ. Варшава>

10-15 декабря, 1973 r том. 2, с. 1303.

3, Цитович А.П. Ядерная радиоэлектроника, М., Наука, 1967, с. 92-93 (прототип) . (54 ) (57 ) РАДИОМЕТРИЧЕСКИИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫИ КАНАЛ (ЕГО ВАРИАНТЫ), содержащий блок детектирования, соединенный через линию связи с входом усилителя-формирователя, выход которого через линию задержки подключен к сигнальному входу схемы пропускания, вход управления которой соединен с выходом устройства выделения сигнала помехи, а выход подключен к входу устройства обработки информации, отличающийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерений в условиях интенсивных помех, в него введено корректирующее устройство, выполненное в виде последовательно соединенных устройства обработки импульсов помехи и выходного управляемого каскада, сигнальный управляющий вход корректирующего устройства соединен с выходом устройства выделения помех, сигналь ный вход — с выходом устройства обработки информации, а выход является выходом канала.

2. Радиометрический измерительный канал, содержащий блок детектирования, соединенный через линию связи с входом усилителя-формирователя, выход которого через линию задержки Е подключен к сигнальному входу схемы пропускания, вход управления которой соединен. с выходом устройства выделения сигнала помехи, а выход подключен к входу устройства обработки информации, отличающийся ф тем, что, с целью уменьшения погреш,ности измерений в условиях интенсивных помех, в него введено- корректирующее устройство, выполненное в виде формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом устрой-. ства выделения сигнала помех, а вы ход с управляющим входом усилителя-формирователя.

1009216

Изобретение относится к области ядерной техники и предназначено для измерения радиоактивного излучения,,например, плотности потоков нейтронов в системах управления и защиты ядерных реакторов.

Известны импульсные радиометрические каналы, состоящие из блока детектирования, расположенного в зоне ,облучения, и электронного устройства обработки информации (сигналов), расположенного вне зоны облучения (1 и 2J, В этих радиометрических каналах блок детектирования выполненный, например, на основе импульсной иониза- 15 ционной камеры, соединен с электронным устройством обработки сигналов посредством кабельной линии связи.

Электронное устройство известных радиометрических каналов, как правило, gp состоит из предварительного, усилителя осуществляющего усиление сигнала от детектора, и соединенного последовательно с ним устройства выделения полезного сигнала (дискриминатор, частотный детектор), с выхода которого сигнал поступает на выходное устройство обработки информации, осуществляющее обработку и вывод ииформации на показывающие приборы и

ЭВМ. Известные радиометрические каналы обладают недостаточной помехозащищенностью, так как экранировка входных цепей не обеспечивает полного подавления помех из-за очень малых уровней сигналов с детектора.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому устройству является радиометрический измеритель-. ный канал, . содержащий блок детектирования, соединенный через линию 40 связи с входом усилителя-формирователя, выход которого через линию задержки подключен к сигнальному входу схемы пропускания, вход управления которой соединен с выходом 45 устройства выделения сигнала помехи, а выход подключен к входу устройства обработки информации (3) .

В этом устройстве помехозащищенность достигается за счет применения специального устройства выделения сигнала помехи и блокировки ос новного измерительного тракта на время действия помехи. Устройство выделения сигнала помехи в данном случае выполнено в виде специального антенного контура, выделяющего сигнал помехи, соединенного с дополнительным усилителем-формирователем, с выхода которого усиленный сигнал $P помехи поступает на одновибратор, формирующий импульс блокировки, длительность которого больше длительности сигнала помехи. Импульс блокировки запирает схему пропускания на время действия сигнала помехи, и, таким образом, сигнал помехи, наведенный в основном измерительном тракте, не проходит на выходное устройство обработки информации.

Основным недостатком известного устройства является значительная погрешность измерения, обусловленная тем, что на время дейсТвия сигнала помехи измерительный сигнал блокирован и происходит потеря полезной информации, Цель изобретения — уменьшение погрешности измерений в условиях интенсивных помех.

Это достигается тем, что в радиометрический измерительный канал введено корректирующее устройство, выполненное в виде последовательно соединенных устройства обработки импульсов помехи и выходного управляемого каскада, сигнальный управляющий вход корректирующего устройства соединен с выходом устройства выделения помех, сигнальный вход — с выходом устройства обработки информации, а выход является выходом канала.

В устройстве — варианте поставленная цель достигается тем, что в радиометрический измерительный канал введено корректирующее устройство, выполненное в виде формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом устройства выделения сигнала помех, а выход - с управляющим входом усилителя-формирователя.

На фиг. 1 дана блок-схема предлагаемого радиометрического канала, вариант 1; на фиг. 2 — блок-схема то же, вариант 2; на фиг. 3 — структурная схема преобразования сигналов, вариант 1; на фиг. 4 — то же, вариант 2; на фиг, 5 — зависимость рабочей характеристики измерительного канала от управляющего сигнала корректирующего устройства 4 "о (кривая 11); кривая 12 — собственные шумы измерительного канала.

Радиометрический измерительный канал по варианту 1 работает с любым типом детектора.

Техническое решение по варианту 2 охватывает только радиометрические измерительные каналы с детекторами, имеющими наклонные рабочие характеристики и допускающие незначительное смещение рабочей характеристики, но при этом выполнение этих каналов проще по сравнению с вариантом 1, Радиометрический измерительный канал (вариант 1) состоит иэ детектора 1, например импульсной иониэационной камеры, который через коаксиальную линию 2 связи подключен к входу усилителя-формирователя 3, выход которого через линию 4 задержки подключен к сигнальному входу схе1009216 мы 5 пропускания, вход управления которой соединен с выходом устройства б выделения сигнала помехи, а выход подключен к входу устройства 7 обработки информации.

Выход устройства 7 обработки информации подключен к сигнальному входу корректирующего устройства 8, выполненного в виде последовательно соединенных устройства 9 обработки импульсов помех и выходного управляемого каскада 10, сигнальный управляющий вход корректирующего устройства 8 соединен с выходом устройства 6 выделения сигнала помех, а выход корректирующего устройства 8 (.5 (является выходом канала.

В радиометрическом измерительном канале по варианту 2 корректирующее устройство 8 выполнено в виде формирователя импульсов и соединено своим 2О входом с выходом устройства б выделения сигнала помехи, а выходом — с управляющим входом усилителя-формирователя 3..

Радиометрический измерительный 25 канал (вариант 1) работает следующим образом.

При отсутствии помех импульсы, возникающие в детекторе 1, через линию 2 связи поступают на усилительформирователь 3, затем через линию 4 задержки и открытую схему 5 пропускания проходят в устройство 7 обработки информации, с выхода которого через корректирующее устройство 8, имеющее единичный коэффициент пропу-. скания при отсутствии на его сигнальном управляющем входе сигнала от устройства 6 выделения сигнала помех, информационный сигнал проходит на выход измерительного канала, 40

При наличии помех импульсы, формируеьые устройством 6 выделения сигнала помехи, поступают в устройство 9 обработки импульсов помех, выполненное, например, в виде измери- 45 теля скорости счета, с выхода которого сигнал поступает на управляющий вход выходного управляемого каскада

l0, например управляемого усилителя, изменяющего свой коэффициент переда- 5Q чи при подаче на него управляющего воздействия.

Рассмотрим работу устройства при использовании в качестве устройства обработки импульсов помех измерителя 55 скорости счета (ИССр ) с коэффициентом передачи Кр, в качестве выходного управляемого каскада — управляемого усилителя с коэффициентом передачи К „и в качестве устройства 6() обработки информации — измерителя скорости счета ИСС с коэффициентом передачи К (см. фиг. 3) .

Ъ

Примем следующие дополнительные обозначения:

Р— частота следования импуль0 сов полезного сигнала;

Р„- частота следования импульсов блокировки помехи;

К вЂ” коэффициент передачи выход1 ного управляемого каскада)

Т „- длительность импульса блокировки;

Пзц„ - выходная информация (код, напряжение) .

На выходе устройства обработки импульсов помех формируется сигнал, пропорциональный интенсивности помех

К„ F„, где К„- -коэффициент передачи устройства 9 обработки помех, Из структурной схемы фиг. 3 видно, что

Ц р где T „ Гр произведение определяет погрешность, вносимую в известный радиометрический канал сигналами помехи, т.е. 4 % = Т« . Рр 100%.

Изменяя Кр по закону ((2) ч -т„г, т.е. приняв Кр = T zq (3), получим

Ьых <-T F kc с (T« Fï1 (с "

Бл и (4)

Таким образом, исключается влияние помех на выходную информацию.

Граничная частота помех определяется иэ условия 1-Т „- F„> 0 (5), откуда Vg ((/

Исходя из опыта эксплуатации аппаратуры на,АЭС в реальных условиях

Троме„„- (10-100) мкс и (р 4 5 ко, граничная частота помех, при которой схема работоспособна,10 кГЦ.

Тем не менее следует отметить, что в общем случае граничная частота помех, при которой схема работает, может быть увеличена, если применить специальные схемные решения радиометрияеского измерительного канала, позволяющие уменьшить длительность наводимой помехи, что дает воэможность уменьшения длительности импульса блокировки.

Радиометрический измерительный канал по варианту 2 работает следующим образом.

При отсутствии помех импульсы, возникающие в детекторе 1, через линию 2 связи поступают на усилительформирователь 3, затем полученный сигнал через линию 4 задержки н открытую схему 5 пропускания проходят в устройство 7 обработки информации.

В условиях помех импульсы помех, наводите как в информационном канале, так и s устройствах 6 выделения сигнала помех не проходят на выход через схему 5 пропускания, так как

1009216 устройство 6 выделения сигнала помех формирует соответствующий импульс блокировки на время действия сигнала помехи (Тв„ ), который блокирует информационный канал.

Из структурной схемы обработки сигналов видно, что в известном радиометрическом канале (без корректиРующего устройства 8) в устройство обработки проходит информация, определяемая следующим соотношением:

2с «с (" и )ьл) где F - частота следования импуль«с сов в измерительном канале до схемы пропускания; 15

I частота следования импуль2с сов в измерительном канале после схемы пропускания.

Здесь произведение «-и Т,« определяет погрешность, вносимую в результате измерения сигналами помех.

В предлагаемом устройстве сразу после прекращения импульса блокировки корректирующее устройство 8 формирует импульс корректировки длительностью Т„ и на время его действия смещает рабочую характеристику канала (на ь Uq ), при этом (фиг. 4):

2с»c(п ви ) (»» »с "и (кар(8) где К вЂ” коэффициент смещения рабочей характеристики равный

F, (с учетом корректировки)

К (9) .

Г, (в нормальном режиме)

Отсюда видно, что при условии

)6П т,е, выбирая Т„= к.. (11), получим Г2 = Р»с, т.е. в описываемом устройстве потери информации не происходит.

1009216

kfl, tli pd

f 0абачав тракаараалака янвриаеаьнвя амит . g Себса1еиные шрвг иакврителвиоае млада

КорректоР И,Эрдейи

Редактор Л.Письман Техред Л.Пилипенко

Филиал ППП Патент, г.уагород, ул.Проектная, 4

Заказ 10609/8 Тираи 710 Подпи сн ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений к открытий

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