Устройство для измерения весового расхода и весового дозирования жидких флотационных реагентов (весовой расходомер/дозатор жидкости)



Устройство для измерения весового расхода и весового дозирования жидких флотационных реагентов (весовой расходомер/дозатор жидкости)

 


Владельцы патента RU 2537099:

Открытое акционерное общество "Союзцветметавтоматика" (RU)

Устройство для измерения весового расхода и весового дозирования жидких флотационных реагентов содержит расходный бак, оснащенный датчиком верхнего уровня, тензометрическим датчиком силы, измерительным буйком, который подвешен к тензометрическому датчику силы, входным и выходным клапанами, управляемыми микроконтроллером, оснащенным программным обеспечением и электрическими цепями связи для входных и выходных сигналов. При этом в торцевой части расходного бака выполнено дроссельное отверстие. Сигнал датчика верхнего уровня реагента и сигнал тензометрического датчика силы посредством электрических цепей подключены к входам микроконтроллера, а управляющие выходы микроконтроллера подключены к соответствующим управляющим входам входного и выходного клапана. Микроконтроллер реализует вычисление: удельного веса реагента, уровня реагента в расходном баке, весовой концентрации твердого компонента в жидком реагенте, объемного и весового расхода входного потока реагента, объемного и весового расхода выходного реагента, реализует функции: непрерывного и импульсного весового и объемного дозирования реагента. Технический результат - возможность контроля работы дозирующего оборудования путем сравнения предыдущей и вновь полученной таблицы коэффициентов соответствия. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области автоматизации производственных процессов, в частности к устройствам измерения и дозирования жидких флотационных реагентов при флотации руд цветных металлов.

Известно устройство для дозирования жидких реагентов (варианты) [1]. Недостатком устройств [1] является их сложность ввиду наличия подвижных частей и ограниченные функциональные возможности.

Известно устройство [2] для измерения расхода жидких реагентов, содержащее напорный бак, мерный сосуд, внутри которого перемещается поршень, входной и выходной переключающие клапаны. Недостатком устройства [2] является его сложность ввиду наличия подвижных частей, дискретность измерения расхода и ограниченные функциональные устройства.

Наиболее близким по технической сущности - прототипом предлагаемого устройства является устройство [2].

Целью предлагаемого изобретения является упрощение устройства [2] и расширение его функциональных возможностей. Это достигается тем, что в устройство [2] введен расходный бак, оснащенный датчиком верхнего уровня реагента и измерительным буйком, соединенным тягой с тензометрическим датчиком; расходный бак оснащен входным и выходным клапанами для реагента, выход датчика верхнего уровня реагента в расходном баке и выход тензометрического датчика силы подключены к соответствующим входам микроконтроллера, а управляющие входы упомянутых клапанов подключены к первому и второму управляющим выходам микроконтроллера.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, на котором изображаются:

1 - расходный бак,

2 - реагент,

3 - входной клапан,

4 - входной трубопровод,

5 - дроссельное отверстие,

6 - датчик верхнего уровня реагента,

6.1 - чувствительный элемент датчика верхнего уровня реагента,

7 - тензометрический датчик силы,

8 - соединительная тяга,

9 - измерительный буек,

10 - выходной клапан,

10.1 - выходной трубопровод,

11 - микроконтроллер (вычислительно-управляющее устройство),

11.1 - дисплей,

11.2 - клавиатура,

12 - электрическая цепь первого управляющего сигнала микроконтроллера,

13 - электрическая цепь первого входного сигнала микроконтроллера,

14 - электрическая цепь второго входного сигнала микроконтроллера,

15 - цифровой канал связи микроконтроллера,

16 - электрическая цепь второго управляющего сигнала микроконтроллера.

Предлагаемое устройство работает под управлением микроконтроллера 11. Расходный бак 1 оснащен дроссельным отверстием 5, которое служит для поддержания давления воздуха внутри бака равным внешнему давлению.

Для выполнения функций измерения весового расхода и весового дозирования микроконтроллер 11 оснащен блоками программ, использующих следующие константы:

P - вес буйка,

Sб - поперечное сечение буйка,

Lo - длина измерительного буйка,

So - поперечное сечение измерительной части расходного бака,

dтp - удельный вес твердого реагента,

dж - удельный вес жидкости, в которой растворен твердый реагент,

ΔT - временной интервал измерения h(t) для составления таблицы соответствия h(t) и Qv(t).

Вычисляемыми являются следующие величины:

Vб - объем измерительного буйка,

do - удельный вес реагента,

Sэ - эффективное сечение расходного бака,

Lp - длина измерительного буйка, погруженная в реагент,

h(t) - расстояние чувствительного элемента датчика верхнего уровня реагента до поверхности реагента,

Qv(t) - объемный расход реагента,

C - весовая концентрация твердого (стопроцентного) реагента в жидком реагенте.

Для вычисления указанных величин используются следующие соотношения:

V б = L о * S б ( 1 ) ,

d о = ( P F т ) / V б ( 2 ) ,

h ( t ) = L о L р ( 3 ) .

Из соотношения сил, действующих на измерительный буек, находящийся в реагенте, справедливо соотношение:

P = F А + F т ( 4 ) ,

где Fт - сила натяжения соединительной тяги (сигнал тензометрического датчика силы). FА - выталкивающая сила, действующая на измерительный буек,

F А = L р * S б * d о ( 5 ) .

Из выражений 3, 4 и 5 следует

h ( t ) = L о ( P F т ) / ( S б * d о ) ( 6 ) .

Объем ΔV жидкости, вытекающей из расходного бака при закрытом входном клапане, определяется выражением:

Δ V = Δ h ( t ) * S э ( 7 ) ,

где Δh(t) - изменение величины h(t) за промежуток времени ΔT.

Объемный расход Qv(t) жидкости из расходного бака определяется производной

Qv(t)=dV/dt.

Таким образом, с учетом (6) и (7)

Q v ( t ) = ( d F т / d т * S э ) / ( S б * d о ) ( 8 ) .

Заменяя дифференцирование отношением конечных приращений, получим

Q v ( t ) = { ( Δ F т / Δ Т ) * S э } / ( S б * d о ) ( 8 а ) ,

где ΔFт и ΔT - изменение силы натяжения соединительной тяги и интервал времени, за который произошло изменение этой силы.

Весовой расход Qw(t) жидкого реагента определяется соотношением

Q w ( t ) = d о * Q v ( t ) ( 10 ) .

Весовой расход Qтр(t) твердого реагента, находящегося в жидком реагенте, определяется соотношением

Q т р ( t ) = d о * Q v ( t ) * C ( 11 ) ,

где C = ( d т р / d о ) * { ( d о d ж ) / ( d т р d ж ) } ( 12 ) .

С учетом (12) соотношение (11) выражается соотношением:

Q т р ( t ) = Q v ( t ) * d т р * { ( d о d ж ) / ( d т р d ж ) } ( 11 а ) .

Предлагаемое устройство реализует следующие функции:

- весового расходомера входного реагента,

- весового расходомера выходного реагента

- весового непрерывного дозатора,

- весового импульсного дозатора

Для работы в перечисленных режимах необходимо измерить удельный вес do реагента. Алгоритм измерения удельного веса реагента следующий.

1. Микроконтроллер 11, оснащенный программным блоком измерения удельного веса реагента, управляющим сигналом по электрической цепи 16, закрывает выходной клапан 10, а по электрической цепи 12 открывает входной клапан 3, и реагент поднимается до уровня, на котором расположен чувствительный элемент 6.1 датчика 6 верхнего уровня реагента. При этом измерительный буек 9 полностью погружается в реагент. При полностью погруженном измерительном буйке 9 по сигналу тензометрического датчика силы 7 и дискретного сигнала датчика верхнего уровня реагента 6 микроконтроллер 11 вычисляет удельный вес do жидкого реагента по формуле (2) и закрывает входной клапан 3. Сигнал о достижении реагентом верхнего уровня в микроконтроллер 11 передается по электрической цепи 13 от датчика верхнего уровня реагента 6.

2. Для определения расхода Qv(t) в зависимости от h(t) при открытом выходном клапане производится запоминание значений расхода реагента Qv(hi) и соответствующее значение h(ti), i=1,2…N и вычисляются коэффициенты соответствия Kci. Расход реагента Qv(hi) определяется выражением:

Q v ( h i ) = К c i * h ( t i ) ( 13 ) .

По таблице, содержащей значения Qv(h), соответствующие текущим значениям h(t) при открытом выходном клапане, вычисляются и запоминаются в микроконтроллере коэффициенты Kci и используются при измерении расхода или дозировании реагента.

Алгоритм измерения расхода реагента следующий.

1. Периодическое измерение входного потока реагента осуществляется путем определения скорости изменения объема реагента в расходном баке 1 при открытом входном клапане, 3 и закрытом выходном клапане 10 по формуле (8а).

2. Непрерывное измерение расхода входного потока реагента осуществляется при открытых входном и выходном клапанах путем измерения установившейся величины h(t) с использованием таблицы коэффициентов соответствия h(t) и выходного расхода Qv(h).

3. Периодическое измерение расхода выходного реагента осуществляется при закрытом входном и открытом выходном клапанах по формуле (8а).

4. Непрерывное измерение выходного реагента осуществляется путем измерения величины h(t) с использованием таблицы коэффициентов соответствия h(t) и выходного расхода Qv(h).

Дозирование реагента осуществляется следующим образом.

1. Непрерывное дозирование реагента осуществляется путем стабилизации уровня h(t) реагента в расходном баке 1. Указанный уровень реагента выбирается по таблице коэффициентов соответствия h(t) и расхода Qv(t). Стабилизация выбранного уровня обеспечивается входным клапаном 3, управляемым микроконтроллером 11 по электрической цепи 12.

2. Импульсное дозирование реагента осуществляется путем управления выходным клапаном 10 широтно-модулированным сигналом. С этой целью задается цикл То работы выходного клапана 10, который в течение заданного цикла открывается на время, зависящее от задаваемого расхода реагента, от 0 до То.

Объемный расход реагента при импульсном дозировании определяется выражением

Q v = Q max * ( τ / Т о ) ( 14 ) ,

где Qv - заданный расход реагента, Qmax - расход реагента при постоянно открытом выходном клапане 10, τ - время открытого состояния выходного клапана.

Из (14) следует, что

τ = ( Q v * T о ) / Q max ( 15 ) .

В случае изменения величины h(t), а значит, и расхода Qmax, для стабилизации заданного расхода реагента величина τ не является постоянной и корректируется микроконтроллером.

Предлагаемое устройство может быть оснащено дополнительными выходами, содержащими клапаны, аналогичные выходному клапану 10, является многофункциональным и обеспечивает измерение входного и выходного реагента, а также непрерывное и импульсное дозирование реагента. Программное обеспечение микроконтроллера 11 содержит программные блоки, позволяющие вычислить:

- удельный вес реагента,

- уровень реагента в расходном баке,

- весовую концентрацию твердого реагента в жидком реагенте,

- весовой расхода входного реагента,

- весовой расхода выходного реагента,

а также реализует:

- непрерывное весовое дозирование реагента,

- импульсное весовое дозирование реагента.

Полезным свойством предлагаемого изобретения является возможность контроля работы дозирующего оборудования путем сравнения предыдущей и вновь полученной таблицы коэффициентов соответствия.

Предложенное устройство является новым, полезным, применимым в промышленности. В предлагаемом устройстве реализован критерий изобретения, а именно введены новые элементы и связи между ними, введены новые программные блоки, расширены функции устройства по сравнению с прототипом.

Литература

1. Патент РФ 2337326, G01F 11/00, БИ №30, 27.10.2008.

2. Патент РФ 2331852, G01F 3/16, БИ №23, 27.06.2007.

1. Устройство для измерения весового расхода и весового дозирования жидких флотационных реагентов (весовой расходомер/дозатор жидкости), содержащее расходный бак, оснащенный входным и выходным трубопроводами, и микроконтроллер, оснащенный программным обеспечением и электрическими цепями связи для входных и выходных сигналов, отличающееся тем, что на входном и выходном трубопроводах расходного бака размещены входной и выходной клапаны, расходный бак оснащен датчиком верхнего уровня реагента, тензометрическим датчиком силы и измерительным буйком, прикрепленным посредством соединительной тяги к тензометрическому датчику силы; в торцевой части расходного бака выполнено дроссельное отверстие; сигнал датчика верхнего уровня реагента и сигнал тензометрического датчика силы посредством электрических цепей подключены к входам микроконтроллера, а управляющие выходы микроконтроллера подключены к соответствующим управляющим входам входного и выходного клапана; микроконтроллер оснащен программными блоками, реализующими вычисление: удельного веса реагента, уровня реагента в расходном баке, весовой концентрации твердого компонента в жидком реагенте, объемного и весового расхода входного потока реагента, объемного и весового расхода выходного реагента, осуществляющими реализацию функций: непрерывного и импульсного весового и объемного дозирования реагента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерение удельного веса реагента осуществляется путем погружения измерительного буйка в реагент и измерения силы натяжения тяги, соединяющей измерительный буек и тензометрический датчик силы.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что при открытом выходном клапане составляется таблица коэффициентов соответствия уровня реагента в расходном баке и расхода реагента; полученная таблица коэффициентов соответствия запоминается в памяти микроконтроллера.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что измерение расхода реагента осуществляется путем вычисления микроконтроллером отношения конечных приращений силы натяжения соединительной тяги к промежутку времени, за который произошло указанное приращение силы, умноженное на коэффициент, определяемый геометрическими размерами измерительного буйка и расходного бака.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для многокомпонентного весового дозирования сыпучих продуктов и может быть использовано в комбикормовой, пищевой, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области гидротехнических сооружений. Устройство содержит резервуар (1) с выходным патрубком (2), расположенным на дне резервуара, и вертикальным входным патрубком (4), емкость (11) с поплавком (13), шток и сливное отверстие.

Изобретение относится к средствам дозирования и направлено на повышение качества очистки бункеров при выгрузке связных трудносыпучих материалов, а также на обеспечение возможности быстрого и точного дозирования выгрузного материала, что обеспечивается за счет того, что устройство включает вертикальный корпус цилиндрической формы, щелевое дно которого выполнено из концентрических объемных колец, расположенных с кольцевыми зазорами относительно друг друга и жестко связанных между собой балками.

Изобретение относится к области дозирования с внешним управлением для повторяющегося отмеривания и выдачи заданных объемов сыпучих тел из резервуара независимо от веса тел и способа их подачи.

Изобретение относится к дозирующей технике, используется при создании дозаторов для текучей среды и направлено на улучшение показателей их работы, например на уменьшение износа зубцов шестерен и их шума при работе, что обеспечивается за счет того, что комплект шестерен содержит первую и вторую шестерни, идентичные друг другу и выполненные с возможностью взаимодействия при постоянном расстоянии между центрами, так что первая и вторая шестерни зацепляются при всех угловых положениях, и каждая шестерня из комплекта овальных шестерен содержит втулку, содержащую овальное тело, имеющее большую ось и малую ось, проходящие через центр втулки, и профиль стенки для ножек зубцов, который очерчивает большую и малую ось, а также множество зубцов шестерни, отходящих от профиля стенки для ножек зубцов, причем каждый из зубцов шестерни имеет две контактные поверхности с круговыми эвольвентными изогнутыми профилями, круговые эвольвентные изогнутые профили каждого зубца на первой шестерне генерируются от основной окружности, имеющей радиус Rb1, выведенной из модифицированной эллиптической начальной линии зубца, имеющей радиус R1 начальной линии при угловом положении Θ от центра, причем модифицированная эллиптическая начальная линия зубца описывается формулой полярных координат, раскрытой в формуле изобретения.

Установка для определения содержания дисперсной фазы в газовом потоке включает пробоотборный зонд, блок сепарации, содержащий сепаратор, снабженный фильтр-патроном и мерником для отсепарированной жидкости из газа.

Устройство для регулируемого распределения твердых сыпучих материалов включает в себя контейнер для материала (3) с множеством выпускных отверстий (33), множество распределительных элементов (4), множество вибрационных средств (5, 50) и электронные средства управления для приведения в движение каждого вибрационного элемента (5, 50) независимо друг от друга.

Изобретение относится к области измерительной техники в сельском хозяйстве и может быть использовано, в частности, для дозирования пророщенного высушенного измельченного зерна.

Изобретение относится к средствам одоризации природных газов и может быть использовано в газовой, нефтяной и других отраслях промышленности. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей и уменьшение габаритов, что обеспечивается за счет того, что система содержит рабочую емкость и емкость для хранения одоранта, соединенные между собой трубопроводом, систему наддува емкости для хранения одоранта, включающую в себя соединенные между собой трубопроводом редуктор давления и электромагнитный клапан, систему отсоса паров одоранта из емкостей, состоящую из эжектора, систему дозирования одоранта, состоящую из дозатора, причем все системы соединены между собой трубопроводами.

Изобретение относится к области метрологии, а именно к устройствам жидкостей, например нефтепродуктов, и может быть использовано для поддержания заданного уровня жидкостей с различной вязкостью.

Изобретение относится к механике неоднородных сред и может быть использовано в химической промышленности, металлургии, фармакологии, производстве моющих средств, минеральных удобрений, строительных материалов, ядовитых и взрывчатых веществ и т.д. Способ оценки сыпучести порошкообразных веществ основан на последовательном дозировании нескольких небольших порций испытуемого вещества одинакового объема и последующего определения стандартного отклонения порции дозируемого вещества (относительного «разброса навески» вещества), которое является мерой сыпучести вещества, и определяют сыпучесть вещества расчетным путем. Устройство для осуществления данного способа содержит два воронкообразных бункера с отверстием в основании и заслонку, при открытии которой испытуемое вещество из бункера может свободно высыпаться. Указанные воронкообразные бункеры выполнены в виде сквозных отверстий в бункерной пластине, ниже которой с зазором размещена другая, упорная пластина, с двумя сквозными отверстиями, оси которых смещены относительно осей отверстий бункеров. Заслонка выполнена в виде пластины-средника с двумя рядами одинаковых отверстий, к которой снизу закреплена приемная пластина с размещенными на ней приемными емкостями для испытуемого вещества, количество которых равно количеству отверстий в пластине-среднике. Данная пластина-средник перемещается внутри зазора между бункерной и опорной пластинами с помощью электромотора. Предложенная группа изобретений позволяет повысить точность оценки сыпучести при дозировании небольшого количества сыпучих веществ. 2 н.п. ф-лы, 6 табл., 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию для дозированной подачи сыпучего материала. В опирающемся на упругую подвеску герметичном бункере на движущемся возвратно-поступательно вертикальном штоке закреплен нижний открывающийся наружу конический клапан. Шток в средней части снабжен движущимся внутри пневмоцилиндра поршнем, способным периодически подавать псевдоожижающий газ в нижнюю часть загруженного в бункер массива сыпучего материала. Привод механизма открывания клапана закреплен на стойке герметизирующей крышки над бункером и взаимодействует со штоком с помощью кривошипно-шатунного механизма, шатун которого шарнирно соединен со штоком через пружинную подвеску. Рыхление верхней части массива сыпучего материала производится возвратно-поступательно перемещаемыми вертикальными грабельными рыхлителями. На кривошипе закреплен дебалансный груз, который при вращении возбуждает вынужденные колебания бункера, способствующие его разгрузке. Технический результат - повышение точности дозирования и надежности конструкции дозатора. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для автоматического определения объемов закачиваемых в скважину по напорной магистрали буровых и тампонажных жидкостей. Способ определения объема расходуемой жидкости при перекачивании из тампонажной емкости в нагнетательную линию насоса включает измерение числа оборотов приводного вала насоса. При этом с начала момента перекачивания жидкости в нагнетательную линию дополнительно в тампонажной емкости измеряют падение ее уровня в диапазоне, достаточном для вычисления коэффициента преобразования числа оборотов приводного вала насоса в объем расходуемой жидкости. Текущее значение объема расходуемой жидкости определяют в зависимости от площади поверхности жидкости в емкости, падения уровня жидкости в емкости, коэффициента преобразования числа оборотов приводного вала насоса в объем расходуемой жидкости, числа оборотов приводного вала насоса, измеренного от момента прекращения измерения падения уровня жидкости. Технический результат заключается в повышении точности, упрощении и автоматизации процесса определения объемов закачиваемых в скважину буровых и тампонажных жидкостей. 1 ил.

Изобретение относится к области управления расходом сыпучих материалов, перемещаемых потоком газа. Материал, свободно поступающий по напорной шахте из загрузочного бункера в смесительную камеру, смешивается в ней с газом и выдается на выход за счет давления PC на входе в выпускной трубопровод, измеряемого датчиком давления, установленным там же, причем давление стабилизируется на значении, определяемом заданным значением расхода Q М З Д сыпучего материала в соответствии с формулой Непрерывность управления обеспечивается тем, что материал поступает в смесительную камеру по напорной шахте, высота которой определяется по формуле Технический результат - повышение точности и надежности при одновременном обеспечении непрерывного управления расходом, а также на расширение диапазона управляемого изменения расхода. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для многокомпонентного дозирования сыпучих материалов и может быть использовано в сельском хозяйстве при производстве комбикормов, пищевой, фармацевтической, химической и строительной промышленности. Предложен модуль многокомпонентного дозирования, содержащий раму с установленными на ней бункерами для компонентов, сообщающимися посредством механизмов подачи с приводами с лотками, закрепленными на датчиках веса, установленными на общем горизонтальном валу с возможностью их совместного с лотками вращения, и устройство выгрузки, в котором механизмы подачи снабжены пневматическими управляемыми заслонками, установленными на торце механизмов подачи, в качестве устройства выгрузки использован цепной скребковый транспортер, корпус и скребки которого имеют полукруглую форму, а в качестве вала применен поворотный коленчатый вал, установленный с возможностью поворота на 180 градусов. Техническим результатом изобретения является повышение точности и качества дозирования продуктов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для исследования сыпучих свойств геоматериалов. Устройство представляет собой сварную конструкцию башенного типа, устанавливаемую на верхней предварительно спланированной площадке отработанного карьера с обеспечением вертикальной устойчивости. В ее верхней части размещены приемный бункер, затем колосниковый виброгрохот, секторный затвор, перфорированная качающаяся дека, воздухораспределительный контур и два приемных бункера. Технический результат - повышение достоверности определения фракционного и вещественного состава защитной подушки. 1 ил.

Изобретение относится к высокоточным способам управления и манипуляции сверхмалыми объемами жидкости и может быть использовано при решении ряда задач микромасштабной гидрогазодинамики, теплофизики, а также в микрофлюидике. Способ стабилизации размера микрокапель заключается в том, что конденсационный рост капель подавляется за счет частичного испарения капель под действием электромагнитного излучения, поглощаемого каплями. Техническим результатом является простота технической реализации и высокая эффективность, позволяя в течение длительного времени стабилизировать размер капель кластера с точностью не хуже десятых долей микрометра. 2 ил.

Датчик перманентного контроля сердечного ритма шахтера относиться к области обеспечения безопасности работ в горной промышленности и может использоваться для перманентного контроля сердечного ритма всего персонала в шахтах, как во время выполнения ими плановых работ, так и при возникновение чрезвычайных ситуаций, повлекших изоляцию персонала шахты за/под завалом горной породы. Новым в датчике перманентного контроля сердечного ритма шахтера является размещение датчика внутри корпуса аккумуляторного блока шахтерского фонаря со стороны его широкой стенки, обращенной к телу шахтера и изготовление датчика в виде автодинного генератора, совмещенного с микрополосковой антенной и содержащего кроме того датчик тока, узкополосный усилитель инфразвуковой частоты, микроконтроллер со встроенным аналого-цифровым преобразователем и получатель информации о сердечном ритме шахтера. Автодинный генератор состоит из полевого транзистора, блокировочного конденсатора и микрополосковой антенной на диэлектрической подложке с экранирующей пластиной, который начинает генерировать колебания при подаче на сток транзистора напряжения постоянного тока. Автодинный генератор - это генератор с открытой колебательной системой, способной излучать и принимать электромагнитные колебания. При возбуждении автодинного генератора он через микрополосковую антенну начинает эффективно излучать микроволновые колебания в сторону тела шахтера. Мощность этих колебаний невелика, что совершенно не сказывается на здоровье самого шахтера. Отразившись от тела шахтера, колебания вновь улавливаются микрополосковой антенной и складываются с собственными колебаниями автодинного генератора, вызывая тем самым изменение протекающего через автодинный генератор постоянного тока. Датчик тока, подключенный к выводу питания автодинного генератора, позволяет регистрировать эти изменения потребления тока, которые несут информацию о сердечном ритме шахтера. Узкополосный усилитель инфразвуковой частоты выделяет и усиливает эти изменения тока в диапазоне частот 0,8-2,5 Гц, соответствующие сердцебиению шахтера. В этом же диапазоне частот на выходе узкополосного усилителя инфразвуковой частоты присутствуют составляющие, обусловленные движением тела шахтера. Однако эти составляющие имеют нерегулярный характер и по своей сути являются составляющими шума, среднеквадратическое значение которых на известном временном интервале равно нулю. Спектральные составляющие, вызванные сердцебиением человека, имеют регулярный характер и их легко распознать, применив корреляционную обработку сигнала. Микроконтроллер осуществляет оцифровку сигнала, присутствующего на выходе усилителя инфразвуковой частоты и производит при этом корреляционную обработку последовательности оцифрованных данных на заданном временном интервале. В результате этой обработки микроконтроллер выделят составляющие, имеющие периодическую структуру, которые, по сути, соответствуют сердечному ритму человека. Далее через свой стандартный цифровой интерфейс микроконтроллер выдает данные получателю информации о сердечном ритме шахтера.
Наверх