Термогалинозонд

 

Изобретение предназначено для использования в аппаратуре для гидрофизических исследований. Цель изобретения - улучшение контроля информации. Термогалинозонд содержит погружаемое устройство, включающее измерительные преобразователи температуры, проводимости, давления , скорости ультразвука, блок преобразования и передачи информации , и бортовое устройство с блоками вычисления, цифровой регистрации и блоком разрешения вывода информации , разрешакнцего ввод при удовлетворении критерия достоверности, заключающегося в наложении ограничений сверху на абсолютную величину разности измеренной и рассчитанной скорости ультразвука. 1 з-.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 С 01 N 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

rlPH ГКНТ CCCP (21) 4093713/24-25 (22) 23.07.86 (46) 23.03.89. Бюл. у

:(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Морского гидрофизического института АН УССР (72) В.И.Забурдаев, Е.Г.Нечесин, Н.Г.Тамахин, А.П.Толстошеев и В.В.Холкин (53) 550.83 (088.8) (56) Маклаков А.Ф. и др. Океанографические приборы. Л.: Гидролит, 1975, с. 141.

Авторское свидетельство СССР

В 868434, кл. С 01 N 1/24, 1985. (54) ТЕРМОГАЛИНОЗОНД (57) Изобретение предназначено для использования в аппаратуре для гидИзобретение относится к измерительной технике и может использоваться в аппаратуре для гидрофиэических исследований.

Цель изобретения — улучшение контроля информации.

На фиг.1 представлена структур-. ная схема термогалинозонда с непрерывным контролем информации; на фиг.2 - структурная схема блока разрешения вывода информации; на фиг.Зструктурная схема устройства синхронизации; на фиг.4 — структурная схема цифрового устройства сравнения.

Термогалинозонд. содержит; (фиг.1) погружаемое устройство 1, состоящее иэ измерительных преобразователей

„„SU„„1467428 А1 рофизических исследований. Цель изобретения — улучшение "контроля информации. Термогалинозонд содержит погружаемое устройство, включающее измерительные преобразователи температуры, проводимости, давления, скорости ультразвука, блок преобразования и передачи информации, и бортовое устройство с блоками вычисления, цифровой регистрации и блоком разрешения вывода инфор мацки, разрешающего ввод при удовлетворении критерия достоверности, заключающегося в наложении ограничений сверху на абсолютную величину разности измеренной и рассчитанной скорости ультразвука. 1 s.ï. ф-лы, 4 нл.

2-5 температуры, электрической проводимости, гидростатического давления, скорости распространения ультразвука соответственно, подключенных к блоку 6 преобразования и передачи информации, и соединенное с помощью линии 7 связи с бортовой аппаратурой 8. Бортовая аппаратура

8 состоит иэ последовательно соединенных блока 9 приема и преобразования информации, блока 10 вычислений и блока 11 разрешения вывода информации, на второй вход которого подключен блок 12 ввода критерия.

Один иэ выходов блока 11 разрешения вывода информации соединен с последовательно соединенными счетчиком 13 сбоев и индикатором 14 сбоев, другой

1467428 выход подключен к входу цифроаналогового преобразователя 15, выход которого соединен с аналоговым регистРатором 16, и входу блока f7 цифровой регистрации.

Блок 11 разрешения вывода информации содержит (фиг.2} устройство 18 синхронизации, буферный регистр 19, схему И 20 и цифровое устройство 21 10 сравнения. Информационный вход буферного регистра 19 и первый вход устройства 18 синхронизации соединены с выходом блока 10 вычислений. Схема И 20 подключена своим первым входом — к первому выходу буферного регистра 19, вторым входом - к второму выходу устройства 18 синхронизации, а выходом - к входу АЦП 15 и блоку

17 цифровой регистрации. Цифровое устройство 21 сравнения соединено первым входом - с выходом блока 12 . ввода критерия, вторым входдм - с вторым. выходом. буферного регистра 19, третьим входом - e третьим выходом устройства 18 синхронизации, первым выходом — с вторым входом этого же устройства, а вторым выходом - со счетчиком 13 сбоев..Тактовый вход (вход 2) буферного регистра 19 подключен к первому выходу устройства

18 синхронизации.

Устройство 18 синхронизации состоит (фиг.3) из первого 22 и второго 23 RS-триггера, первой 24 и второй 25 схемы И, генератора 26 тактовых импульсов, схемы ИЛИ 27 и двух счетчиков 28 и 29.

Цифровое устройство 21 сравнения содержит (фиг.4) схему 30 сравнения, схему ИЛИ 31, схему И 32.

Термогалинозонд работает следующим образом.

При опускании погружаемого устройства .f зонда с борта судна на грузонесущем кабеле, выполняющем одновременно роль линии 7 связи погружаемого устройства 1 с бортовой аппаратурой 8, информация о гидрофизических параметрах начинает поступать с измерительных ареобразовате- 5Ц лей 2 5 температуры, электрической проводимости, гидростатического давления, скорости распространения звука соответственно В блоК б Преобразования и передачи информации. В 55 этом блоке производятся коммутация . аналоговых .сигналов с измерительных преобразователей 2-5, преобразование их в цифровой код формирование общего кадра информации, необходимые преобразования сигнала для передачи по линии 7 связи. Информационный кадр формируется периодически с дискретностью, определяемой узлами синхронизации, входящими в блок 6 преобразования и передачи информации. В составе информационного кадра, поступающего по линии 7 связи в блок 9 приема и преобразования информации бортовой аппаратуры 8, присутствуют сигналы синхронизации, с помощью которых производится синхронизация работы приемной части бортовой аппаратуры 8. В блоке 9 приема и преобразования информации производятся необходимое усиление сиг-. нала, выделение цифрового кода информации, коммутация и занесение цифровой информации об )измеряемых параметрах в Регистры памяти, откуда она считывается в блок 10 вычислений.

В блоке 10 вычислений производится расчет физических величин измеряемых параметров температуры t, электрической проводимости R гидростатического давления Р, скорости распространения звука С, расчет вторичного параметра - скорости распространения звука по формуле ДельГроссо для морской воды н Формуле солености по шкале практической солености (ШПС-78), с использованием измеренных и рассчитанных значений

С, R и Р, вычисление абсолютной разности между прямоизмеренным значением скорости распространения звука, полученным с помощью измерительного преобразователя 4, и ее значением, рассчитанным как вторичный пара-. метр.

Коэффициенты статических характеристик преобразования при расчете физическиу< величин измеряемых пара— метров заносятся в память блока 10 вычислений заранее.

На выходе блока 10 вычислений

Формируется кадр информации, включающий цифровые коды физических величин измеряемых параметров (температуры Й электрической проводи мости R гидростатического давления Р, скорости распространения звука С„ ), а также коды рассчитанных значений солености S, скорости распространения звука С,„ и абсо1467428 аС,аС ЗЗ ас ая ae

3С 3S <Г 3R

3с 3с 3s аР aS аР

+ 7

Кс,р

ЗС где—

Bt

ЗС ЭС

as аг 38 ЗБ ас дв-

Bs дР лютной разности 6С „,„ =!С„,„ -С „ (Эта информация поступает в блок 11 разрешения вывода информации, в котором производится сравнение величины h,С,„ с критерием достоверности информации (К,), введенном оператором с помощью блока 12 ввода критерия.

При выполнении соотношения! си а срасч! к +

+1 R Kñ а f +1 Р Кс p +! С f где6С, ЬК, ,6P, Яс — погрешности каналов измерений температуры, электрической проводимости, гидростатического давления и скорости распространения ультразвука соответственно, Кд Ксg

К вЂ” обобщенные коэффициенты с, зависимости скорости распространения ультразвука от температуры, электрической проводимости и гидростатического давления соответственно, определяемые используемыми при расчете вторичного параметра эмпирическими соотношениями по выражениям частные производные, характеризуницие зависимость скорости распространения ультразвука от температуры, солености и гидростатического давления соответственно, в формуле

Дель-Гроссо, частные производные, характеризующие зависимость солености от температуры, электрической проводимости и гидростатического давления соответственно, в формуле солености, блок 11 разрешения вывода информации

5 пропускает информацию одного достоверного кадра измерений на блок 17 цифровой регистрации, где производится ее запись. Одновременно при необходимости информация выводится через цифроаналоговый преобразователь 15 на аналоговый регистратор 16.

При невыполнении укаэанного соотношения блок 11 разрешения вывода

15 информации формирует сигнал сбоя, который поступает через счетчик 13 сбоев на индикатор 14 сбоев, и информация недостоверного кадра информации на блок 17 цифровой регистрации и ЦАП t5 не поступает.

Блок 11 разрешения вывода информации производит . анализ на достоверность каждого кадра измерений, пропуская на регистрацию только кадры

25 информации, данные которых соответствуют критерию достоверности.

Оператор, наблюдая . за показаниями индикаторов 14 сбоев, может судить о техническом состоянии иэмеЗО рительных каналов и аппаратуры термогалинозонда в процессе эксплуатации. Наличие большого количества сбоев служит сигналом о неисправности термогалинозонда, в этом случае оператор должен применить все

35 существующие методы контроля измерительных каналов и составных частей термогалинозонда с целью выявления и устранения причин сбоев.

Таким образом, в термогалинозонде обеспечивается автоматический контроль получаемой информации в процессе измерений, что позволяет повысить ее достоверность. Это улучшает качество интерпретации данных, полученных при исспедованиях процессов в Мировом океане. Кроме то» го, сокращаются затраты времени иа проведение контроля информации, по60 лучаемой с помощью термогалиноэонда.

Формула иэ обретения

Термогалинозонд, содержащий погружаемое устройство, включающее измерительные преобразователи температуры, электрической проводимости, гидростатического давления, скорости распространения ультразву14б7428 ка, и блок преобразования и передачи информации, входы которого подключены к выходам измерительных преобразователей, бортовое устройство, вкпючающее последовательно соединенные блок приема и преобразования информации и блок вычислений, а также блок цифровой регистрации и последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь и аналоговый регистратор, и линию связи, соединяющую выход блока преобразования и передачи информации погружаемого устройства с входом блока приема и преобразования информации бортового устройства, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения достоверности информации путем обеспечения непрерывности ее контроля и сокращения затрат времени на проведение контроля, в бортовое устройство дополнительно введены блок разрешения вывода информации, первый вход которого подключен к вы" ходу блока вычисления, первый выход— к входам блока цифровой регистрации и цифроаналогового преобразователя, блок ввода критерия, выход которого соединен с, вторым входом блока разрешения вывода информации, последовательно соединеннь1е индикатор сбоев и счетчик сбоев, вход которого подключен к второму выходу блока разрешения вывода информации.

2. Термогалинозонд но и. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что блок разрешения вывода информации содержит устройство синхронизации, первый вход которого является первым входом блока разрешения вывода информации1 буферным ре истрp информа ционный вход которого соединен с первым входом устройства синхрони15 зации, тактовый вход - c первым вы-. ходом устройства синхронизации, схему И, первый вход которой подключен к первому выходу буферного регистра, второй вход - к второиу выходу уст20 ройства синхронизащли, а выход является первым выходом блока разрешения abraopà информации, и цифровое устройство сравнения, первый вход которого является вторым входом бло25 ка разрешения вывода информации, второй вход соединен с вторым выходом буферного регистра, третий вход— с третьим выходом устройства синхронизации, первый выход - c вторым

30 входом устройства синхронизации, а второй выход является вторым выходом блока разрешения вывода информации.

1467428

1467428

Составитель C.Øàïèðî

Редактор Л. Гратилло Техред А. Кравчук Корректор Л.Патай

Заказ 1187/39 Тирщк 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

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