RU2212354C1 - Information system for diver - Google Patents
Information system for diver Download PDFInfo
- Publication number
- RU2212354C1 RU2212354C1 RU2002102319/09A RU2002102319A RU2212354C1 RU 2212354 C1 RU2212354 C1 RU 2212354C1 RU 2002102319/09 A RU2002102319/09 A RU 2002102319/09A RU 2002102319 A RU2002102319 A RU 2002102319A RU 2212354 C1 RU2212354 C1 RU 2212354C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- fiber
- output
- amplifier
- signal
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims abstract description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000006837 decompression Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 1
- 230000009189 diving Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N Atorvastatin Chemical compound C=1C=CC=CC=1C1=C(C=2C=CC(F)=CC=2)N(CC[C@@H](O)C[C@@H](O)CC(O)=O)C(C(C)C)=C1C(=O)NC1=CC=CC=C1 XUKUURHRXDUEBC-KAYWLYCHSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Emergency Alarm Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано водолазами и аквалангистами для проведения спасательных работ под водой. The invention relates to the field of measuring equipment and can be used by divers and scuba divers for rescue operations under water.
Известна информационная система для водолазов аналогичного назначения [1] , принятая за прототип, содержащая преобразователь гидростатического давления, усилитель, сравнивающее устройство, блок опорных сигналов, формирователь сигнала тревоги и индикаторы с регистратором, при этом выход преобразователя гидростатического давления через усилитель подключен к индикаторам, регистратору и к первому входу сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с блоком опорных сигналов, а выход через формирователь сигнала тревоги - с индикаторами. A known information system for divers for similar purposes [1], adopted as a prototype, containing a hydrostatic pressure transducer, an amplifier, a comparative device, a reference signal unit, an alarm driver and indicators with a recorder, while the output of the hydrostatic pressure transducer through an amplifier is connected to indicators, a registrar and to the first input of the comparison device, the second input of which is connected to the block of reference signals, and the output through the shaper of the alarm signal with tori.
Известная система позволяет водолазам и подводным пловцам избежать опасной декомпрессии при слишком быстром подъеме на поверхность водоема. The known system allows divers and underwater swimmers to avoid dangerous decompression if they rise too quickly to the surface of the reservoir.
Недостатком прототипа [1] является невозможность с его помощью получения на выходе преобразователя гидростатического давления оптического сигнала, пропорционального непосредственно скорости подъема водолаза. Это приводит к утяжелению информационной подводной системы. The disadvantage of the prototype [1] is the impossibility of using it to obtain at the output of the hydrostatic pressure transducer an optical signal proportional directly to the diver’s lifting speed. This leads to a heavier information submarine system.
Техническим эффектом, получаемым от внедрения изобретения, является устранение данного недостатка прототипа, т.е. получение на выходе системы оптического сигнала, пропорционального скорости подъема водолаза. The technical effect obtained from the implementation of the invention is to eliminate this drawback of the prototype, i.e. receiving at the system output an optical signal proportional to the diver’s ascent rate.
Данный технический результат получают за счет того, что в информационной системе для водолазов, содержащей преобразователь гидростатического давления, усилитель, сравнивающее устройство, блок опорных сигналов, формирователь сигнала тревоги и индикаторы с регистратором, при этом выход преобразователя гидростатического давления через усилитель подключен к индикаторам, регистратору и к первому входу сравнивающего устройства, второй вход которого соединен с блоком опорных сигналов, а выход через формирователь сигнала тревоги - с индикаторами, преобразователь гидростатического давления выполнен в виде волоконно-оптического интерферометра Цендера-Маха, сигнальная волоконная катушка которого контактирует с исследуемой средой, а опорная волоконная катушка изолирована от нее, при этом вход волоконно-оптического интерферометра оптически согласован со светодиодом, подключенным к источнику питания, а выход подключен к фотодиоду, соединенному со входом усилителя, причем блок опорных сигналов выполнен в виде блока опорной частоты. This technical result is obtained due to the fact that in the information system for divers containing a hydrostatic pressure transducer, an amplifier, a comparator, a reference signal unit, an alarm conditioner and indicators with a recorder, the hydrostatic pressure transducer output through an amplifier is connected to indicators, a registrar and to the first input of the comparator, the second input of which is connected to the block of reference signals, and the output through the shaper of the alarm signal - oram, the hydrostatic pressure transducer is made in the form of a Zehnder-Mach fiber optic interferometer, the signal fiber coil of which is in contact with the medium under study, and the reference fiber coil is isolated from it, while the input of the fiber optic interferometer is optically matched with an LED connected to a power source, and the output is connected to a photodiode connected to the input of the amplifier, and the block of reference signals is made in the form of a block of the reference frequency.
Кроме того, информационная система содержит, по крайней мере, один дополнительный аналогичный волоконно-оптический интерферометр Цендера-Маха, но с другим количеством витков в волоконных катушках, при этом в систему дополнительно введены цифроаналоговый преобразователь, второе сравнительное устройство, блок опорных напряжений и формирователь управляющих сигналов, а источник питания светодиодов обоих интерферометров выполнен с управляемым входом, подключенным через формирователь управляющих сигналов к масштабируемому входу регистратора и к выходу второго сравнивающего устройства, первый вход которого соединен через цифроаналоговый преобразователь с выходом усилителя, а второй - с блоком опорных напряжений. In addition, the information system contains at least one additional similar fiber-optic Zehnder-Mach interferometer, but with a different number of turns in the fiber coils, while a digital-to-analog converter, a second comparative device, a reference voltage block, and a control driver are additionally introduced into the system signals, and the power supply of the LEDs of both interferometers is made with a controlled input connected via a shaper of control signals to a scalable input register Ator and to the output of the second comparator, the first input of which is connected via a digital to analog converter with the output of the amplifier, and the second - a reference voltage supply.
Изобретение поясняется чертежом, на котором представлена оптико-электронная схема информационной системы. The invention is illustrated in the drawing, which shows the optoelectronic circuit of an information system.
Информационная система для водолазов содержит преобразователь гидростатического давления, выполненный в виде волоконно-оптического интерферометра Цендера-Маха, сигнальная волоконная катушка 1 которого контактирует с водной средой, а опорная волоконная катушка 2 изолирована от нее. Светодиод 3 оптически согласован с входом интерферометра, а фотодиод 4 - с выходом интерферометра. The information system for divers contains a hydrostatic pressure transducer made in the form of a Zehnder-Mach optical fiber interferometer, the signal fiber coil 1 of which is in contact with the aqueous medium, and the reference fiber coil 2 is isolated from it. LED 3 is optically matched to the input of the interferometer, and photodiode 4 to the output of the interferometer.
В состав системы входят блок 5 питания, усилитель 6, индикаторы 7, 8 (соответственно звуковой в виде наушников и световой в виде лампочки), а также регистратор 9 выходного сигнала интерферометра в виде частотометра. The system includes a power supply unit 5, an amplifier 6, indicators 7, 8 (respectively, an audio one in the form of headphones and a light one in the form of a light bulb), as well as a recorder 9 of the output signal of the interferometer in the form of a frequency meter.
Имеются также сравнивающее устройство 10, формирователь 11 сигнала тревоги и блок 12 опорной частоты. There is also a comparator 10, an alarm driver 11 and a reference frequency unit 12.
Схема электрических соединений представлена на чертеже. The electrical connection diagram is shown in the drawing.
Для расширения рабочего диапазона измерений информационная система содержит дополнительный аналогичный волоконно-оптический интерферометр Цендера-Маха, но с другим количеством витков в сигнальной и опорной волоконных катушках (на чертеже соответственно 13, 14). To expand the operating range of measurements, the information system contains an additional analogous Zehnder-Mach optical fiber interferometer, but with a different number of turns in the signal and reference fiber coils (13, 14, respectively).
С дополнительным интерферометром оптически согласованы светодиод 15 и фотодиод 16. При этом источник 5 питания выполнен с управляемым входом. В систему дополнительно введены цифроаналоговый преобразователь 17, сравнивающее устройство 18, блок 19 опорных напряжений и формирователь 20 управляющих сигналов. An LED 15 and a photodiode 16 are optically matched with an additional interferometer. In this case, the power supply 5 is made with a controlled input. A digital-to-analog converter 17, a comparator 18, a reference voltage block 19, and a driver 20 of control signals are additionally introduced into the system.
Схема электрических соединений дополнительно введенных блоков представлена на чертеже. The electrical connection diagram of the additionally introduced units is shown in the drawing.
Под позициями 21, 22 представлены условно стенки между водной средой и опорными катушками 2, 14. Under the positions 21, 22, conditionally represented are the walls between the aqueous medium and the support coils 2, 14.
Информационная система работает следующим образом. The information system operates as follows.
Допустим сначала, что работает волоконно-оптический интерферометр 1...5. (То есть источник 5 питания подключен к светодиоду 3 и отключен от светодиода 15.)
При подъеме водолаза будет изменяться гидростатическое давление, воздействующее на сигнальную волоконную катушку 1. Это приведет к появлению на выходе фотодиода 4 сигнала доплеровской частоты, регистрируемой через усилитель частотометром 9 и подаваемой также на наушники 7 водолаза. Частотометр 9 может находиться на надводном судне. При этом количество импульсов на выходе интерферометра дает информацию о глубине нахождения водолаза, а частота - о скорости его подъема. В наушниках 7 при нормальной скорости подъема слышится привычный для водолаза (или оператора на надводном судне) тон звучания, а лампочка 8 при этом не загорается.Suppose first that the fiber-optic interferometer 1 ... 5 is working. (That is, the power supply 5 is connected to the LED 3 and disconnected from the LED 15.)
When the diver rises, the hydrostatic pressure acting on the signal fiber coil 1 will change. This will lead to the appearance of a Doppler frequency signal at the output of photodiode 4, recorded through an amplifier with a frequency meter 9 and also supplied to the diver’s headphones 7. Frequency meter 9 may be located on a surface vessel. In this case, the number of pulses at the output of the interferometer gives information about the depth of the diver, and the frequency - about the speed of his ascent. In headphones 7, at normal speed of ascent, the sound tone familiar to the diver (or operator on a surface vessel) is heard, and lamp 8 does not light up.
Если скорость подъема водолаза по каким-то причинам превысила допустимое значение, задаваемое предварительно значением опорной частоты блока 12 опорной частоты, то сравнивающее устройство 10 выдает сигнал на формирователь 11 сигнала тревоги и в наушниках 7 появляется прерывистый сигнал, а лампочка 8 при этом загорается и начинает мигать, возвещая об опасности нарушения режима декомпрессии водолаза. If, for some reason, the diver’s ascent rate has exceeded the allowable value preset by the reference frequency of the reference frequency unit 12, then the comparator 10 gives a signal to the alarm driver 11 and an intermittent signal appears in the headphones 7, and the lamp 8 lights up and starts blink, announcing the danger of diver decompression violations.
В некоторых случаях водолаза надо поднимать очень медленно, при этом доплеровская частота приобретает очень низкое значение, измеряемое частотометром с большой погрешностью. Для этих случаев предусмотрен режим работы системы с более чувствительным интерферометром 13...16. In some cases, the diver must be raised very slowly, while the Doppler frequency acquires a very low value, as measured by the frequency meter with a large error. For these cases, the mode of operation of the system with a more sensitive interferometer 13 ... 16 is provided.
При этом сигнал с выхода фотодиода 4 через усилитель 6 подается на цифроаналоговый преобразователь 17, а с него - на сравнивающее устройство 18. In this case, the signal from the output of the photodiode 4 through the amplifier 6 is fed to a digital-to-analog converter 17, and from it to a comparator 18.
Когда значение скорости подъема водолаза не падает до значения, задаваемого двухуровневым блоком 19 опорных напряжений, работает интерферометр 1.. . 4. В противном случае сравнительное устройство 18 выдает на формирователь 20 управляющих сигналов и на масштабирующий вход частотометра 9 сигналы, которые соответственно отключают источник 5 питания от светодиода 3 и подключают его к светодиоду 15, а частотометр 9 переключают на другую предварительно отградуированную в единицах скорости шкалу. When the value of the diver’s ascent rate does not fall to the value set by the two-level reference voltage block 19, the interferometer 1 .. is working. 4. Otherwise, the comparative device 18 outputs to the driver 20 of the control signals and to the scaling input of the frequency meter 9 signals that respectively disconnect the power supply 5 from the LED 3 and connect it to the LED 15, and the frequency meter 9 is switched to another scale pre-calibrated in units of speed .
При работе интерферометра 13...16 блоки 8, 10, 11, 12, обеспечивающие режим тревоги, не включаются. When the interferometer 13 ... 16 is operating, blocks 8, 10, 11, 12, which provide an alarm mode, are not turned on.
Если скорость подъема водолаза вновь превысила значение скорости, задаваемого блоком 19 опорных напряжений, то в работу включается интерферометр 1. . . 4 и блоки 8, 10, 11, 12. Работа информационной системы происходит по схеме, описанной выше. If the diver’s ascent rate again exceeded the value of the speed set by the reference voltage unit 19, then the interferometer 1. is turned on. . 4 and blocks 8, 10, 11, 12. The information system operates according to the scheme described above.
Таким образом, в отличие от прототипа на выходе информационной системы присутствует оптический сигнал, что позволяет применять в ней более легкие и информативные оптические кабели. Кроме того, это позволяет получить с помощью преобразователя гидростатического давления, каковым является волоконно-оптический интерферометр, одновременно два сигнала, пропорциональных значению глубины погружения и скорости подъема водолаза. Thus, in contrast to the prototype, an optical signal is present at the output of the information system, which allows the use of lighter and more informative optical cables. In addition, it allows using a hydrostatic pressure transducer, which is a fiber-optic interferometer, simultaneously two signals proportional to the value of the depth of immersion and the speed of the diver.
Источник информации
1. Патент Франции 2286383, кл. G 01 P 5/00, B 63 C 11/00, G 01 C 5/06, G 01 P 3/62, 1976 - прототип.Sourse of information
1. French patent 2286383, CL G 01 P 5/00, B 63 C 11/00, G 01 C 5/06, G 01 P 3/62, 1976 - prototype.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002102319/09A RU2212354C1 (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Information system for diver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002102319/09A RU2212354C1 (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Information system for diver |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2212354C1 true RU2212354C1 (en) | 2003-09-20 |
| RU2002102319A RU2002102319A (en) | 2004-02-20 |
Family
ID=29777378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002102319/09A RU2212354C1 (en) | 2002-01-31 | 2002-01-31 | Information system for diver |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2212354C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3933049A (en) * | 1974-07-03 | 1976-01-20 | Farallon Industries, Inc. | Decompression indicating instrument for divers |
| US4192001A (en) * | 1977-12-02 | 1980-03-04 | Francesco Villa | Decompression ascent computer |
| FR2286383B1 (en) * | 1974-09-27 | 1982-04-02 | Kinetronic Ind Inc | |
| FR2741853B1 (en) * | 1995-12-04 | 1998-02-20 | Bouzehouane Karim | AUTOMATIC PORTABLE SECURITY APPARATUS |
| RU2115933C1 (en) * | 1996-01-29 | 1998-07-20 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" | Fibre-optical accelerometer |
-
2002
- 2002-01-31 RU RU2002102319/09A patent/RU2212354C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3933049A (en) * | 1974-07-03 | 1976-01-20 | Farallon Industries, Inc. | Decompression indicating instrument for divers |
| FR2286383B1 (en) * | 1974-09-27 | 1982-04-02 | Kinetronic Ind Inc | |
| US4192001A (en) * | 1977-12-02 | 1980-03-04 | Francesco Villa | Decompression ascent computer |
| FR2741853B1 (en) * | 1995-12-04 | 1998-02-20 | Bouzehouane Karim | AUTOMATIC PORTABLE SECURITY APPARATUS |
| RU2115933C1 (en) * | 1996-01-29 | 1998-07-20 | Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" | Fibre-optical accelerometer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002102319A (en) | 2004-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5684296A (en) | Fiber optic liquid sensing system | |
| JPS60243586A (en) | Fiber beam modulator and data multiplexer | |
| RO88289B (en) | Method and apparatus for detecting hydrocarbon presence | |
| DE602004020055D1 (en) | OPTOELECTRONIC INPUT DEVICE, METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A DEVICE AND METHOD FOR MEASURING THE MOVEMENT OF AN OBJECT USING SUCH A DEVICE | |
| JP7419368B2 (en) | Optical transmission line inspection system and optical transmission line inspection equipment | |
| RU2212354C1 (en) | Information system for diver | |
| DE60311899D1 (en) | Level sensor with several input channels | |
| FR2889312B1 (en) | OPTICAL REFRACTOMETER FOR MEASURING SALINITY OF SEA WATER AND CORRESPONDING SALINITY SENSOR | |
| RU238140U1 (en) | Aquatic Attenuation Index Meter | |
| FR2636425B1 (en) | FIBER OPTIC MEASUREMENT DEVICE, GYROMETER, NAVIGATION AND STABILIZATION UNIT | |
| SU1500889A1 (en) | Pressure transducer | |
| MY146192A (en) | Method and apparatus for monitoring optical signals in a planar lightwave circuit via in-plane filtering | |
| RU2287792C2 (en) | Device for measuring pressure | |
| JPS61270683A (en) | Light applied measuring instrument | |
| SE9902320D0 (en) | Procedure and apparatus for measuring systems | |
| JPS6217621A (en) | Optical power meter | |
| RU2226702C1 (en) | Fiber-optical information system for underwater self-propelled object | |
| SU962768A1 (en) | Apparatus for monitoring vibration parameters | |
| RU2105955C1 (en) | Fiber-optical meter of vertical distribution of velocity of sound in ocean | |
| CA2485241A1 (en) | Sensor calibration | |
| RU2350930C1 (en) | Photoelectric analyser | |
| SU767517A1 (en) | Recorder of waves on water basin surface | |
| SU958877A1 (en) | Device for multi-point temperature checking | |
| SU651375A1 (en) | Arrangement for measuring contrast transfer function of optical systems | |
| SU1681168A1 (en) | Instrument to measure the object displacement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050201 |