Вибродозиметр

Изобретение относится к средствам медицинского приборостроения, в частности, к приборам Для санитарно-гигиенической оценки дозы производственной общей нестационарной вибрации и повторяющихся ударов с высоким пикфактором и может быть использовано в учреждениях санитарно-эпидемиологической службы и лабораториях охраны труда и техники безопасности промышленных предприятий.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является вибродозиметр, содержащий трехкомпонентный преобразователь, три усилителя с частотной коррекцией, переключатель режимов работы, детектор абсолютного значения, три компаратора, три элемента И, блок автоматического выбора пределов измерения, два счетчика, элемент З ИЛИ, интегратор-счетчик,индикатор дозы, а также тактовый генератор, генератор линейного положительного пилообразного напряжения, схему вычисления квадратного корня, кнопку УСТ.О и ключ ПУСК (Авторское свидетельство СССР М 91692014, кл. А 61 В 5/00, 6 01 Н 11/00, 1990).Недостатком этого вибродозимегра является значительная погрешность измерения дозы производственной общей нестационарной вибрации и повторяющихся ударов с высоким пикфактором.Целью изобретения является повышение точности измерения дозы производственной общей нестационарной вибрации и повторяющихся ударов с высоким пикфактором.Поставленная цель достигается тем, что в вибродозиметр, содержащий трехкомпонентный преобразователь, три выхода которого через соответствующие усилители с частотной коррекцией подключены к соответствующим нормально разомкнутым контактам переключателя режимов работы, неподвижный контакт которого соединен со входом детектора абсолютного значения, выход которого соединен с параллельно соединенными одноименными входами трех компараторов и с первым входом блока автоматического выбора поддиапазона измерения,второй и третий входы которого подключены к выходам первого и второго элементов И, первыми входами соединенных с выходами первого и второго компараторов, а вторыми входами с первым входом третьего элемента И непосредственно через ключ Пуск - с выходом тактового генератора, который через кнопку установки нуля подключен к первым входам первого, второго и третьего счетчиков, выход последнего из которых соединен с индикатором дозы, а второй вход- с выходом элемента З ИЛИ, первый и второй входы которого через первый и3 ВТОРОЙ СЧЕТЧИКИ ПОДКЛЮЧСНЫ К ВЫХОДЗМ блока ЗВТОМЗТИЧЗСКОГО выбора поддиа пазона измерения, первый вход которого соединен также с первым входом третьего компаратора, второй вход которого объединен со вторыми входами первого и второго компараторов, а выход подключен ко второму входу третьего элемента И выходом соединенного с третьим входом элемента З ИЛИ, а также генератор линейного пилообразного напряжения, соединенный с входом первой схемы вычисления квадратного корня, согласно изобретению введена вторая схема извлечения квадратного корня, включенная между выходом первой схемы извлечения квадратного корня и вторыми входами компараторов.На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого вибродозиметра на фиг.2 представлен вариант электрической схемы блока автоматического выбора поддиапазона измерения.Вибродозиметр содержит трехкомпонентный преобразователь 1, три усилителя с частотной коррекцией 2,3,4, подключенные входами к соответствующим выходам трехкомпонентного преобразователя 1, переключатель режимов работы 5, включенный подвижным контактом к входу детектора абсолютного значения 6,а каждым из неподвижных контактов к выходам трех усилителей с частотной коррекцией 2,3,4, три компаратора 7,8,9 одними входами параллельно подключенными к выходу детектора абсолютного значения 6, генератор линейного положительного пилообразного напряжения 10, схемы извлечения квадратного корня 11,12 соединенные последовательно, при этом вход схемы извлечения квадратного корня 11 подключен к выходу генератора линейного пилообразного напряжения 10, а выход схемы вычисления квадратного корня 12 - параллельно ко вторым входам трех компараторов 7,8,9, тактовый генератор 13, ключ ПУСК 14, три элемента И 15,16,17, одними входами подключенными к ключу ПУСК 14, коммутирующему их к выходу тактового генератора 13, а вторыми входами каждый из трех элементов И 15, 16.17 соединен с выходами трех компараторов 78,9, соответственно, два подциапазонных счетчика 18,19, подключенными счетными входами через блок автоматического выбора подциапазона измерения 20 к выходам двух элементов И 15,16, соответствующим двум первым поддиапазонам измерения, элемент З ИЛИ 21 двумя входами включенный к выходам двух поддиапазонных счетчиков 18,19, а третьим выходом - к выходу третьего элемента И 17, соответствующего третьему поддиапазону измерения, интегратор-счетчик 22, соедипенный счетным входом с выходом элемента З ИЛИ 21, кнопку предварительнойустановки УСТ.О 23, включенную между выходом тактового генератора 13 и4 параллельно соединенными входами предварительной установки О поддиапа зонных счетчиков 18,19 и интеграторасчетчика 22, индикатор дозы 24, подключенный входом к выходу интегратора-счетчика 22.Блок автоматического выбора поддиапазона измерения 20 содержит делитель опорного напряжения 25, два компаратора 26,27, два элемента И 28,29.Вибродозиметр работает следующим образом.В исходном положении ключ ПУСК 14 разомкнут, поддиапазонные счетчики 18,19 и интегратор-счетчик 22 устанавливаются в исходное состояние кратковременным замыканием кнопки предварительной установки УСТ.О 23, при этом на параллельно соединенные входы предварительной установки О поддиапазонных счетчиков 18,19 и интегратора-счетчика 22 подается сигнал тактового генератора 13, устанавливающий поддиапазонные счетчики 18,19 и интеграторсчетчик 22 в исходное состояние.Процесс измерения начинается после замыкания ключа ПУСК 14, при этом вибрация объекта преобразуется в электрические сигналы в трехкомпонентом преобразователе 1, каждый из электрических сигналов усиливается и формируется в соответствиис амплитудно-частотной характеристикой усилителей с частотной коррекцией 2,3,4 и, через переключатель режимов работы 5, сигнал одного из ортогональных направлений поступает на вход детектора абсолютного значения 6, с выхода которого сигнал поступает на параллельно соединенные одноименные входы компараторов 7,8,9, к параллельно соединенным вторым входам компараторов 789 подключен выход схемы извлечения квадратного корня 12, на котором присутствует пилообразный сигнал, пропорциональный корню четвертой степени из сигнала генератора линейного положительного пилообразного напряжения 10,вследствие двойного вычисления квадратного корня последовательно соединенными схемами извлечения квадратного корня 11,12. В результате сравнения этих сигналов на выходах компараторов 7,8,9 возникает состояние логической 1,длительность которого пропорциональна четвертой степени абсолютного значения входного сигнала. Для выполнения преобразования абсолютного значения сигнала в пропорциональную четвертой степени его амплитуды длительность импульсов с малой погрешностью, необходимо, чтобы между минимальной длительностью периода входного сигнала Т мин. и длительностью с развертки генератора линейного положительного пилообразного напряжения 10, выполнялось условие5 Динамический диапазон входного сигнала Д разделяется на три равных под диапазона с 11 12 с 13, каждым из трех компараторов 7,8,9 производится сравнение абсолютного значения сигнала с пилообразным сигналом четвертой степени в пределах своего поддиапазона измерения 11,1213. Пределы поддиапазонов с 1112,с 13 определяются динамическим диапазоном с 1, в пределах которого точность вычисления корня четвертой степени, последовательно соединенными схемами извлечения квадратного корня 11,12 из сигнала генератора линейного положительного пилообразного напряжения 10 в пределах 1С выходов компаратореЪ 78,9 сигнал, соответственно, подается на входы трех элементов И 15,16,17 ко вторым входам трех элементов И 1516,17 соединенных параллельно через замкнутый ключ ПУСК 14, подключен тактовый генератор 13. Таким образом, когда на выходах компараторов 7,89 присутствует сигнал логической 1, на выходах трех элементов И 151 б 17 появляется сигнал тактового генератора 13. Длительность периода 11 сигнала тактового генератора 13 должнагде с длительность развертки генератора линейного положительного пилообразного напряжения 10 1 - динамический диапазон одного поддиапазона измерения в разах.С выходов элементов И 15, 16 на вход блока автоматического выбора поддиапазона измерения 20 поступают импульсы тактовой частоты, количество которых пропорционально четвертой степени абсолютного значения входного сигнала. в блоке автоматического выбора поддиапазона измерения 20 производится коммутация импульсов с выходов элементов И 15,16 на счетные входы поддиапазонных счетчиков 18,19 в зависимости от уровня абсолютного значения сигнала,поступающего с выхода детектора абсолютного значения 6 на управляющий вход блока автоматического выбора поддиапазона измерения 20. По заполнении поддиапазонных счетчиков 18,19 на их выходах формируются короткие импульсы и счетчики 18,19 возвращаются в исходное состояние. При этом емкость счетчика 19 должна быть равна