SU687910A1 - Устройство накоплени и обработкииНфОРМАции - Google Patents

Description

1

Устройство накоплени  и обработки информации, например, к рациоиаотопным толщиномерам покрытий, предназначено дл  накоплени  и обработки информации в цифровом виде в процессе измерений радиоизотопными, преимущественно переносными , приборами различного назначени .

Особенностью таких приборов  вл етс  .нелинейна  зависимость измер емой величиной и результатом измерени .

Известны устройства накоплени  v обработки информации, в которых имеетс  линеаризаци  зависимости результатов измерени  от измер емой величины llНедостатком таких устройств  вл етс  сравнительно узкий диапазон величин, в котором возмон на линеаризаци .

Известны устройства накоплени  и обработки информации, обеспечивающие высокую точность обработки информации в цифровом виде 2.

Однако они имеют достаточно сложную схему, не позвол ющую использовать их в переносных приборах и простых приборах технологического контрол .

Наиболее близким техническим реше- . нием к предлагаемому  вл етс  устройство накоплени  и обработки информации, например, к радиоизотопным толщиномерам покрытий, содержащее накопительный счетчик, генератор импульсов, таймер, св занный с входным вентилем, блокирующий вентиль, а также две пересчетные схемы з.

Отличительной особенностью описываемого устройства  вл етс  возможность обработки накапливаемой в процессе измерений информации по формуле:

V + O,5

(Г)

+ О .Згде к - толщина покрыти ; 01 - константа;

и--1 Jo погок рассе нного излучени ; 3-- поток рассе нного излучени  дл  сло  насыщени . Результат измерени , полученный с помощью описанного регистратора, пропорционален измер емой толщине покрыти  с нелинейностью в конце диапазона от О до 0,6 не хуже 3%, Недостатком данного устройства  вл етс  сравнительно не высокое его быстродействие , так как процесс накоплени  и обработки в нем результатов изме рений осуществл етс  циклически. Так, например, в течение первого цикла набора импульсов в накопительном счетчике регистрируетс  число импульсов, пропорциональное только первому слагаемому выражени  (I). При втором и т-ретьем циклах, накапливаютс  в накопительном счетчике импульсы, число которых пропорционально остальным слагаемым. Таким образом, полное врем  измерени  равно v.3H-%- S где . - длительности, соответственно первого, второ го и третьего циклов измерени . Следует подчеркнуть, что дл  получени  необходимой статистической погрешности измерени  было бы достаточно Вре мени набора i. . Следовательно, временные интервалы работы регистратора t и -bj уже в данном случае не вли ют на величину статистической погрешности измерени , а  вл ютс  просто необходимыми дл  данной аппаратурной реализации выражени  (1). Цель изобретени  - повышение быстро действи  обработки информации в радиоизотопных толщиномерах покрытий при сохранении точности в широком диапазон измерений и достаточной простоты схемы Это достигаетс  тем, что в устройст- :во введены многовходова  логическа  сх ма ИЛИ, два формировател  импульсов, присоединенные к выходу входного венти л , и триггер управлени , каждый вход которого св зан с одним из выходов пер , счетных схем, при этом выход формировател  соединен непосредственно с входом схемы ИЛИ, выход второго фор мировател  - с другим входом схемы ИЛИ через блокирующий вентиль, управл  ющий вход которого св зан с .выходом триггера управлени  и входом второй пересчетной схемы, счетный вход которой св зан с генератором импульсов, при этом счетный вход первой пересчетной схемы присоединен к выходу входного вентил , а выход схемы ИЛИ к входу накопительного счетчика. Конструктивное осуществление устройства представлено на чертежах. На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы отдельных блоков, на фиг. 3 - блок-схема одного из вариантов устройства. Устройство содержит датчик 1, входной вентиль 2, таймер 3, накопительный счетчик 4, генератор 5,5 импульсов, триггер 6,6 управлени , блокирующий , два формировател  8 и вентиль 7,7 пересчетные схемы Ю, 9 импульсов. 10, 11, И и многовходовую логическую схему ИЛИ 12. Устройство работает следующим образом . В исходном положении входной вентиль 2 и блокирующий вентиль 7 закрыты , а триггер 6 управлени , счетчик 4 и пересчетна  схема 1О наход тс  в нулевых .состо ни х. При наличии разрешающего сигнала таймера 3 через входной вентиль 2 на , чинают поступать импульсы с датчика 1 со скоростью счета п (имп./с), которые попадают одновременно на формирователи 8 и 9 и пересч9тную схему 10. При этом формирователи 8 и 9 формируют по одному импульсу из каждого входного импульса по его фронтам (фиг. 2), а пересчетна  схема 10 осуществл ет непрерывный (в течение времени измерени  ) пересчет входных импульсов с коэффициентом пересчета К . В течение времени Т, происходит также накопление импульсов в накопительном счетчике 4, поступающих с выхода формировател  8. Сигнсш с выхода перес- четной схемы Ю измен ет состо ние триггера 6 управлени , который дает разрешение на прохождение импульсов с выхода формировател  9 через вентиль 7 управлени  в накопительный счетчик 4, а также на заполнение пересчетной схемы 11 импульсами генератора 5 частотой fp . При этом прохождение импульсов через вентиль 7 будет осуществл тьс  только в течение времени Т, обусловленного набором импульсов в пересчетной схеме 11 и прекращаетс  по его заполнении , так как в момент заполнени  пересчетной схемы 11 измен ет свое состо пис триггер упраЕУге 1и  (возвращает с  в исходное нулевое состо ние), кото рый закрывает вентиль 7 и сбрасывает пересчетную схему 11 в нулевое состо ние , в котором она находитс  до моме та заполнени  пересчетной схемы 10. За врем  Т,.в накопительном счет чике 4 будет накоплено N импульсов поступивших с выхода формировател  8 . . За врем  Т пересчетна  схема 1О изменит состо ние триггера управлени  гл раз: N .JlIvAlNL -- -- и в накопительный счетчик 4 дополнительно поступит в отрезки времени f через блокирующий вентиль 7 (где V врем  заполнени  второй пересчетной схемы) N импульсов, K, Таким образом, в накопительном счетчи ке 4 за врем  зарегистриро вано всего N импульсов: .(h.|n)T Выбор величин К н и происход т, исход  из необходимого диапазона скорост ного счета. Если v - минимальна  скорость счета, а .,ху,с максимальна  скорость счета, то . тлхлнНин Обычно в большинстве случаев наличие второго члена обеспечивает нужную точность . В самом деле, если реализуетс  выражение Ох V 0,5 j C-fIi то нелинейность на конце диапазона изменени  Ох от О до 0,4 составл ет 2%. Однако в р де случаев имеетс  необходимость проводить измерени  в более шир ком диапазоне при сохранении или повышении точности. Эти требовани  можно легко обеспечить путем простого наращи вани  схемы еще одной группой элементов 5, 6, 7, 9, 10 и 11 (фиг. 3). В этом случае точность увеличиваетс  за счет учета третьего члена р да разложени  (l . При этом выход блокирующего вентил  7 (фиг. 3) соединен со свободным входом схемы ИЛИ, а вход формировател  9 импульсов с выходом формировател  8 импульсов основного устройства, а вход пересчетной схемы 10 с выходо блокирующего вентил  7 устройства.Тогда в течение времени Ту, пересчетна  схема 10 в дополнительной группе при заполнении произведет пере лючени  триггера управлени , вход щего в группу, уп раз: 1. -к При этом дополнительно в накопительный счетчик поступит через блокирующий вентиль 7N-5, импульсов. . К , э гдеТ - врем  заполнени  второй пересчетной схемы в дополнительной группе. Следовательно, в накопительном счет.чике в этом случае за врем  Т ,. будет . 1MiM. накоплено N импульсов N ,-t-N, loT / MW Имеетс  принципиальна  возможность путем наращивани  схемы дополнительно третьей, четвертой и т. д. группой элементов 5, б, 7, 9, 10 и 11 учитывать 4-й, 5-и и т. д. члены р да разложени . Как видно из изложенного, в предлагаемом устройстве повышение точности не приводит,.к потере бысгродойсгви  устройства . В то ж.е врем  данное устройство обеспечивает максимально возможное быстродействие, йбуслоапенное набором числа импульсов, необходимого дл  получени  заданной статистической погрешности. Таким образом, преимуществом предлагаемого устройства  вл етс  отсутствие необходимости затраты времени на обработку результата измерени , тпк как обработка результата пропсхоцит непосредственно в процессе набора импульсов, число которых определ етс  только требовани ми статистики. Это преимуществ особенно сильно про вл етс  при измерении т&пщпны покрыти  в услови х производства на потоке, где необходимо примен ть переносные приборы дл  измерени  толщины покрытий на месте изготовлени  крупногабаритных деталей, и при этом результат измерени  должен быть получен непосредственно без применени  дополнительных вычислительных , устройств. Другим преимуществом  вл етс  также возможность получени  линейной зависимости между измер емой величиной и результатом ее измерени  радиопзотопным прибором, что позвол ет градуировать прибор непосредственно в единицах измер емой величины и отказатьс  от гшсгрпо-

НИН .градунровочного графика. Указанна  линейна  зависимость дает возможность при градуировке использовать минимальное число эталонов - три (дл  начала, середины и конца диапазона измерени ),

что также  вл етс  преимуществом перед существующими устройствами.

Предлагаемое устройство может быть реализовано с помощью серийно выпускаемых интегральных схем средней и большой степени интеграции. Стоимость такого устройства при использовании интегральных схем, например, серии 176 будет составл ть 100-2ОО руб. Экономический эффект от применени 

предлагаемого устройства в толщиномера покрытий получаетс  за счет экономии времени измерени , что повышает производительность труда в 1,5-2 раза.

Данное устройство может примен тьс  не только при измерении толщины покры тий, но и в других случа х, когда примен етс  радиоизотопный метод измерени , например при измерении толщины, плотности, при анализе состава.

Claims (3)

1.Коколевский В. И. и др. Способ линеаризации градуировочной кривой дл  абсорбционных методов анализа и его техническа  реализаци . Сб. Радиоционна  техника. М., Атомиздат, 1974, вып. 10, с. 196.

2.Курочкин С. С. и др. Специализированные устройства цифрового накоплени и обработки информации. Сб. Ядерное приборостроение, М., Атомиздат, 1974, вып. 26, с. 127.

3.Авторское свидетельство СССР № 431395, кл. Q 01 D 1/06, 1972 {прототип).

бременные диаграммы работы ерориироватгп 

а - вводной импульс;

5-импульс на выходе (рормиро ател  8;

Ъ-импулбс навылоде (рормировател  3,

(puz.2