Радиометрическое устройство для автоматического измерения и вычисления параметров динамических систем

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕПДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 376981 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.03.69 (21) 1314976/3 1-16 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано05.09 75 Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания О2.12.7 (51) М. Кл.

А 61Ь 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 615-777.89:

:6 12.423 (088.8) (72) Автор: изобретения

Н. Г. Горбушин (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт медицинской радиологии

Академии медицинских наук СССР (54) РАДИОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Изобретение относится к технике исследования динамических, замкнутых (рециркуляционных) систем, в частности к радиометрическим устройствам для автоматического измерения и вычисления параметров О динамических систем, состоящих из жидкостных сосудистых замкнутых протоков, с использованием индикаторных количеств радиоактивных веществ, вводимых в сосуpBcTbIH проток для получения концентрацион-. 10 ной кривой.

Известное устройство содержит необходимое количество радиометрических каналов, Источников питания, операционных,.усилите- )Q лей, блок логических операций, включаюший в себя измерительные и логические элементы: регистр, шифратор, управляемый генератор, управляемые ключи, компаратор, блок ввода коэффициента калибровки, из- 20 меритель времени задержки. сигнала, блок регулируемого запаздывания, регулятор управления задержки и измеритель времени задержки потока рециркуляции, блок накопителей, блок управляемых ключей, блок 1 25 деления, блок умножения, блок индикации и блок регистрирующих устройств.

Однако известные устройства ограничивают практические возможности измерения параметров динамических систем.

Цель изобретения — повысить точность диагностики исключением экспоненциальной экстраполяции нисходящей части концентрационной кривой.

Эта цель достигается тем, что один из отводов выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к соответствующему входу блока деления через по. следовательно соединенные интегратор блока накопителей, управляемый ключ и к входу регистра блока логических операций— через вторые последовательно соединенные дифференциальный усилитель, формирователь и вентиль; другой отвод выхода уз- лового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к одному из входов компаратора и через блок ввода коэффициента калибровки — к соответствующему вхо376981 ду блока умножения, а выход линейного радиометрического канала посредством опе-

f рационного усилителя одновременно подключен к входу регистра через первые по:следовательно соединенные дифференциальный усилитель, формирователь, вентиль, к одному из входов коммутатора и коммутируемому входу управляемого вентиля, один из входов которого через блок регулируемого запаздывания, подключен к дополнительному входу операционного усили-. теля узлового радиометрического канала, а другой выход вентиля через последовательно соединенные интегратор и управляемый ключ — к соответствующему входу блока деления;.

Для амплитудно-временного согласования сигналов радиометрических каналов, а также измерения временных интервалов, запаздывания и рециркуляции, выходы регистра подключены к соответствующим входам шифратора, у которого один из вы- ходов подключен к коммутирующему входу первого ключа, другой — к входу запуска генератора, а следующий выход шифратораодновременно к входу выключения генератора, к входу переключения коэффициента передачи радиометрического канала и к входу переключения управляемого вентиля, при этом выход генератора соединен с одним из входов блока индикации через блок измерения времени задержки потока рециркуляции и через последовательно соединен-, ные регулятор управл4йия задержки, измеритель времени задержки сигнала, управляемый ключ с блоком регулируемого запаздыва

С целью получения сигнала разрешения для выполнения операций деления выход компаратора подключен к управляемым входам второго и третьего управляемых ключей. 1

Для получения конечного результата вычислений выход блока деления и выход блока ввода коэффициента калибровки с

1 учетом входной цепи от внешнего органа управления соединены соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен к соответствующему входу блока и ндика ции.

На чертеже дана блок-схема предлагае мого радиометрического устройства.

Устройство содержит радиометрические каналы PK, PK ...PK i, которые объеди-

1* 2" няются в блок радиометрических каналов

БРК. По своему назначению каждый канал является либо узловым (как PK ), 2 который регистрирует концентрацион кривую в месте объединения сосудистых протоков, либо линейным (как PK ), ко= торый регистрирует прохождение индикатора в неразветвленной части протока. К выходам каналов подключены операционб ные усилители У, У, У блока операI ционных усилителей БОУ. С помощью усилителей У, У и У выполняют операции, 1 умножения сигнала на постоянное число, а также операции сложения и вычитания.

Выходы операционных усилителей подключены к блоку регистрирующих устройств

БРУ типа шлейфовых осциллографов, а также к блоку накопителей БН и к блоку логических операций БЛО.

Накопительные элементы представляют собой аналоговые интеграторы И, И, но в случае дискретного сигнала накопитель

20 в олняют в виде дискретного сумматора.

Блок логических операций состоит из логических, измерительных и исполнительных блоков. К ним относятся дифференциальные усилители ДУ и ДУ, собранные

25 по балансной схеме, выходы которых через формирователи Ф, Ф и вентили В

В подключены к входу 1 регистра Р, 2 выполненного из ряда бистабильных элементов. Выходы 2, 3, 4 регистра соединены с входами 5, 6, 7 шифратора Ш, выполненного из элементов по схеме "И",, "HE", который вырабатывает команды для 35 управления генератором Г, ключом УК

ИИЯ. и вентилем УВ, а также для переключения

"коэффициента передачи канала PK . Выход генератора подключен к входу измерителя, 40 с 1 времени >>Аер Н рециркуляции, выполненного по дискретной схеме пересчета с преобразованием в десятичный код.

Вход измерителя времени задержки

2 сигнала, схема которого аналогична схеме измерителя ., через управляемый ключ

f5. .подключен к генератору, а через регулятор управления задержки РУЗ вЂ” к ком- мутирующему входу .блока регулируемой задержки БРЗ. Выход БРЗ соединен с дополнительным входом У а вход через

2 вентиль УВ соединен с выходом У . К

1 выходам усилителей У и У подключен

1 3 компаратор К, выход которого соединен с управляемыми входами УК, УК . Выходы

2 3 интеграторов И, И через соответствую1 2 шие управляемые ключи УК, УК под2 3

376981 торый соответственно переключает коэффи- J циенты передачи в блок БРЗ. !

Начало появления потока рециркуляции, действующего на детектор, канала PK

1 образует на его выходе сигнал, который .,по цепочке y,:.ДУ, Ф В поступает на

1 регистр P. Последний вместе с шифратором Ш вырабатывает команду для останов- ки генератора Г, для переключения коэффициента передачи канала PK и переклю-

1 1 ,чения вентиля УВ При этом сигнал с уси- лителя У направляется уже не на интег-1 ° ратор И, а через блок БРЗ вЂ” на допол1 нительный вход усилителя У .2

В момент установления равномерной концентрации по всей системе сигналы усилителей У и У становятся равными, что вызывает срабатывание компаратора К, сигнал с выхода которого открывает ключи УК и УК . После этого момент в блоке БД производится операция деления, а в блоке БУ вЂ” операция умножения с учетом коэффициента калибровки, изменяемого внешним органом управления БОУ.

Затем результат постугает в блок индикации.

После прекращения измерения и вычис,ления логические и измерительные элементы возвращаются в исходное состояние с помощью кнопки KH подключением напряжения сброса.

1. Радиометрическое устройство для автоматического измерения и вычисления параметров ди на мических систем, сост оящих из жидкостных сосудистых замкну- тых протоков, с использОванием индикаторных количеств радиоактивных веществ, вводимых в сосудистый проток для получения концентрационной кривой, содержащее необходимое количество радиометрических каналов, источников питания, операционных усилителей, блок логических операций, включающий измерительные и логические элементы: регистр, шифратор, управляемый генератор, управляемые ключи, компаратор, блок ввода коэффициента калибровки, измеритель времени задержки сигнала, блок регулируемorо запаздывания, регулятор управления задержки и измеритель времени задержки потока рециркуляции, блок накопителей, блок управляемых ключей, блок деления, блок умножения, блок индикации и блок регистрирую5 соединены к входам блока деления БД, выход которого соединен с одним из вхо-: дов блока умножения БУ, а другой вход последнего через блок ввода коэффициента калибровки БВКК, с учетом ввода от внеш- 5 него органа управления ВОУ, подключен к выходу усилителя У . Выход БУ подключен к соответствующему входу блока индикации

БИ, другой вход которого соединен с выходом измерителя времени задержки рециркупяции.

Устройство работает следующим образом.

Индикаторное вещество, инъектируемое в сосудистый проток, перемешивается вместе с жидкостью и происходит с ней по руслу, действуя на детектор первого радиометрического канала PK .. В РК;,.выра1

1 1 "" батывается сигнал, пропорциональный кон|центрации вещества. Сигнал усиливается 20 усилителем У, откуда он поступает дпя

1 записи на бумажную ленту и через управ ляемый вентиль У — на интегратор И

Этот же сигнал после усиления в дифферен- циальном усилителе ДУ, формирования в

1 формирователе Ф создает импульс кото-

l рый через вентиль В поступает на вход 1

1 регистра P. С помощью регистра и шифра-, тора вырабатывается и запоминается команда дпя запуска генератора Г, кото рый работает в режиме ударного возбуждения и выдает импульсы определенной ча-, . стоты. Эти импульсы отсчитываются измерителем Х и через открытый ключ УК

1 1 измерителем 3» . С измерителя Х

2 1 сигнал поступает в блок индикации БИ.

Дальнейшее прохождение индикаторного вещества по протоку вырабатывает на вы-, ходе канала PK сигнал, который поступа-

2 ет на входы усилителей У и У . С вы2 3 ходов усилителей сигналы поступают для 45, записи на бумажную ленту блока БРУ, и адин из них интегрируется на и нтеграторе,

И, а другой через блок; БВКК передается на блок БУ. Начальное появление сигнала с усилителя У после усиления в уси2 лителе ДУ, формирования в формировате2 пе Ф2 создает импульс, который через вентиль В поступает на вход регистра P. 55

Посредством регистра и шифратора выраатывается команда дпя зайирайия ключа

УК После этого измеритель выдает сиг,нал в регулятор управления задержки, ко- .I 60

Предмет изобретения

376981 ших устройств, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности диагностики посредством исключения метода экспоненциальной экстраполяции нисходящей части концентрационной кривой, один из отводов выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к соответствующему входу блока деления через последовательно соединенные ин- )p тегратор блока накопителей, управляемый ключ и к входу регистра блока логических операций — через вторые последоватецьно соединенные дифференциальный усилитель,: формирсеатель и вентиль; другой от- 15 вод выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к одному из входов компаратора и через блок ввода коэффициента калибровки . — к соответствую- 20 щему входу блока умножения, а выход линейного радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к входу регистра через первые последовательно соединенные 25

I дифференциальный усилитель, формирователь, вентиль, к одному из входов коммутатора и коммутируемому входу управляемого вентиля, один из входов которого через блок регулируемого запаздывания подключен ЗО к дополнительному входу операционного усилителя узлового радиометрического канала, а другой выход вентиля, через последовательно соединенные интегратор и управляемый ключ — к соответствуюшему входу блока деления.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью амплитудно- временного согласования сигналов радиометрических каналов, а также измерения временных интервалов запаздывания и рециркуляции, выходы регистра подключены к соответствующим входам шифратора, у которого один из выходов подключен к коммутирующему входу первого ключа, другой — к входу запуска генератора, а следующий выход шифратора — одновременно к входу выключения генератора, к входу переключения коэффициента переда-

«н радиометрического канала и к входу переключения управляемого вентиля, при этом выход генератора соединен с одним ( из входов блока индикации через блок измерения времени задержки потока рециркуляции и через .,Последовательно соединенные регулятор управления задержки, из,меритель времени задержки сигнала, уп ..« равляемый ключ — с блоком регулируемого запаздывания.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю-:. щ е е с я тем, что, с целью получения сигнала разрешения для выполнения операции деления, выход компаратора подключен к управляемым входам второго и третьего управляемых ключей.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью получения конечного результата вычислений, выход блока деления и выход блока ввода. коэффициента калибровки с учетом входной це пи от внешнего органа управления соединены соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен к соответствуюшему входу блока индикации.