Устройство для фотографирования быстродвижущихся моделей

 

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить эффективность измерений. При пересечении моделью плоскости датчика 1 к реверсивному счетчику (PC) 7 и к реверсивному время-импульсному преобразователю (ВИП) 9 по входам 14, 16 поступает импульс, инициирукяций прямое преобразование. При пересечении моделью плоскости датчика 2 к PC 7 и к ВИП 9 по входам 17 и 19 поступает импульс , инициирующий обратное преобразование . При пересечении моделью плоскости датчика 3 к PC 7 и ВИП 9 по входам 20, 21 поступает импульс, прекращающий поступления на них тактовых импульсов. От датчика 3 к ВИП 8 на вход 18 поступает импульс, инициирующий обратное преобразование, одновременно по входам 28 и 29 от датчика 3 поступает сигнал на схемы сравнения 10 и 11 разрешения сравнения. В момент совпадения состояний ВИП 8 н счетчика 7 схема сравнения 10 по входу 30 вырабатывает импульс на запуск лампы импульсного источника 5 излучения , а его затвором управляет импульс от схемы сравнения .11 по входу 31. Устройство позволяет измерить время полета во всем исследуемом диапазоне скоростей и ускорений. Изобретение - дополнительное к авт. св. № 1174888. 1 ил. В (Л

СООЭ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИИ

«w «и (др 4 G 03 В 15/16 J фЫ

Ig! Ь!

Ц, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ ИОМИТЕТ СССР гю делАм изоБРетений и отнРытий (61) f 174888 (21) 3842274/24-10 ,(22) 07.01.85

: (4&) 30. 08. 86. Бвл. Н 32 .(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт (72) И.N.Ядыкин (53) 771.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1174888, кл. С 03 В 15/16, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОГРАФИРОВАНИЯ

ВЫСТРОДВККУЩИХСЯ МОДЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить эффективность измерений, При пересе" чеиии моделью плоскости датчика 1 к реверсивному счетчику (PC) 7 и к реверсивному время-импульсному преобразователю (ВИП) 9 по входам 14, 16 поступает импульс, инициирующий прямое преобразование. При пересечении моделью плоскости датчика 2 к РС 7 и к

ВИП 9 но входам 17 и 19 поступает импульс, инициирующий обратное преобразование. Прн пересечении моделью плоскости датчика 3 к PC 7 и ВИП 9 по входам 20, 2 1 поступает импульс, прекращающий поступления на них тактовых импульсов. От датчика 3 к SKI 8 на вход 18 поступает импульс, инициирующий обратное преобразование, одновременно по входам 28 и 29 от датчика 3 поступает сигнал на схемы сравнения

10 и 11 разрешения сравнения. В мо. мент совпадения состояний ВИП 8 и счетчика 7.схема сравнения 10 по входу 30 вырабатывает импульс на запуск лампы импульсного источника 5 излучения, а его затвором управляет импульс от схемы сравнения 11 по входу 31.

Устройство позволяет измерить время полета во всем исследуемом диапазоне скоростей и ускорений. Изобретение— дополнительное к авт. св. Р 1174888.!

254411

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации физических экспериментов в системах исследования движущихся объектов, 5

Цель изобретения — повышение эффективности измеоений.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит три датчика !0

1-3 положения движущихся моделей, фотоаппарат.4, импульсный источник 5 излучения, клавишный регистр 6, ре версивный счетчик 7, два реверсивных время-импульсных преобразователя 8 . 15 и 9,две цифровые схемы 10 и 1! срав-. нения, шину 12 начальной установки, выход 13 клавишного регистра, входы

14-16 прямого преобразования, входы 17-19 обратного преобразования, входы 20

20 и 2 1 остановки преобразований, вход

22 записи в счетчик, входы 23 и 24, обнуления, входы 25-27 тактовых импульсов, входы 28 и 29 разрешения работы схем 10 и 11 сравнения, выход 30 25 управления импульсным источником 5 излучения, выход 31 управления затвором (не показан) импульсного датчика

5.

Выходы датчиков 1-3 положения движущейся модели подключены к соответствующим входам 14-21 реверсивного счетчика 7 и время-импульсных преобразователей 8 и 9 к входам 28 и 29 схем 10 и 11 сравнения, выходы клави35 шного регистра 6 соединены с первой группой входов счетчика 7, выход которого соединен с первой группой входов первой схемы 9 сравнения, другие разрядные входы которой соединены с выходами разрядов первого преобразователя 8 и первой группой входов второй схемы 11 сравнения, другие разрядные входы которой соединены с выходами разрядов второго преобразова45 теля.9, выход 30 первой схемы 10 сравнения, соединен с входом управле.ния импульсного источника 5, а выход

3 1 второй схемы 11 сравнения соединен с входом управления затвором импульсного источника 5.

Датчики 1-3 положения движущейся модели располагаются вдоль траектории движения на расстоянии 1< и 1 . Фотографирующая система, содержащая фотоаппарат 4 с открытым затвором в течение всего времени проведения эксперимента н импульсный источник 5 нзлучения, расположена на расстоянии Р за датчиком 3.

Клавишный регистр б может быть выполнен на многопозиционных кнопочных переключателях типа МПК-2. Реверсивные счетчик 7 и время-импульсные преобразователи 8 и 9 и цифровые схемы 10 и 11 сравнения могут быть реализованы на счетчиках, логических элементах и триггерах интегральных микросхем среднего быстродействия, например, на 155 или 133 серий. Частота задающего генератора импульсов выбрана равной 10 МГц.

Устройство работает следующим образом.

При линейном изменении скорости модели на участке К,+ + 1 с постоянным ускорением о, зйачение скорости V в момент времени и определяется как Ч а + Ч <(где U — начальное значение скорости), а время пролета участков f,,3 и f можно описать следующим выражением: где Vf < V;«значения скорости на границах участка. Если 1, =,=1», 4, =6< +4 и, + 6Ф,, MORPHO BOJIO!KHTb времена пролета соседних участков отличаются на одно и то же время, т. е. hk, 64<. Таким образом, определяя разность времени й< пролета участков B и <. и увеличивая (уменьшая) на эту разность время пролета 1, можно задать момент ,времени » + Й, пролета моделью ,сечения фотографирования, в который вырабатывается импульс по выходу 20 на управление затвором источника излучения.

Перед началом эксперимента опреде.ляют задержку срабатывания импульсного источника излучения 1 »«< — время от подачи управляющего импульса на запуск лампы излучателя до момента начала собственно излучения, т. е.

:время "накачки", после которого можно производить фотографирование., Полагая дискретность (период тактовых импульсов) прямого и обратного преобразования Т„ . разными, выражают измеренное 4»цд Г .единицах Т и В дво

FIP ичном коде устанавливают на клавишном регистре, В основном устройстве выработка управляющего импульса на запуск

1254 импульсного источника излучения происходит по выходу 19 через время 1 относительно момента пересечения мо4 делью третьего датчика

В предлагаемом устройстве вь»работка управляющего импульса по выходу 19 происходит через время оп - » - А - 4- » - «А Перед началом эксперимента при подаче импульса по шине 12 начальной »О установки производится запись на реверсивный счетчик 7 двоичного кода заданного на клавишном регистре и установка в нулевое состояние реверсивных время-импульсных преобра. »5 зователей 8 и 9, При пересечении моделью плоскости датчика 1 к реверсивному счетчику 7 .и реверсивному время-импульсному преобразователю 9 по входам 14 и 16 пря- 20 мого преобразования ноступает импульс,. инициирующий прямое преобразование, так, что тактовые импульсы с периодом

Т„ поступают на входы прямого счета, При пересечении моделью плоскости 25 датчика 2 к реверсивному счетчику 7 и реверсивному время-импульсному преобразователю 9 по входам 17 и 19 - обратного преобразования поступает импульс, ийициирующий обратное преобразование. К этому моменту в преобразователе 9 сформирован двоичный код, характериэукяций время 4< пролета участка 1», а в счетчике 7 — двоичный код, характеризующий время t,+ 4»>

Далее тактовые импульсы с периодом

Т поступают на входы обратного счета. Одновременно от датчика 2 к реверсивному время-импульсному преобразователю 8 по входу 15 прямого преобра40 эования поступает импульс, инициирующий его прямое преобразование.

При пересечении моделью плоскости датчика 3 к счетчику. 7 и преобразователю 9 по входам 20 и 21 остановки

45 . преобразования поступает импульс, пре кращающий поступление на них тактовых импульсов, К этому моменту времени s нреобра зователе 9 сформирован код, характе-.50 риэующий разность 4, времени пролета участков 1, и 3 а в счетчике 7 — код at + 4 „,» .. Одновременно от датчика 3 к преобразователю 8 по входу 18 обратного нреобра-55 зования поступает импульс, инициирующий его обратное преобразование. К ,этому моменту в преобразователе 8

41 1 4

Ъ сформирован двоичный код, характеризующий время k пролета участка 0 .

Кроме того, от датчика 3 по входам 28 и 29 на схемы 10 и 11 сравнения поступает сигнап разрешения сравнения.

Далее тактовые импульсы с периодом

Т поступают на вхо 1 обратного сче«р та преобразователя 8.

В момент совпадения состояний время-импульсного преобразователя 8 и счетчика 7 схема 10 сравнения по выходу 30 вырабатывает импульс на запуск лампы импульсного источника 5 излучения. Данный импульс вырабатывает через время 1 „ относительно пересечения датчика 3 и начинается процесс "накачки" источника 5, но модель находится еще до исследуемого сечения.

В момент совпадения состояний время-импульсных преобразователей 8 и 9 (при обратном счете преобразователя

8) схема 11 сравнения по выходу 31 вырабатывает импульс, управляющий затвором импульсного источника 5 излучения. Если разность ht времен пролета для пар соседних участков (и» Кз постоянна в этот момент в преобразователе 8 сформируется код, характеризующий время 4 > = 1 + dt» пролета участка. Таким образом, в данный момент модель находится в исследуемом сечении, т. е. происходит освещение модели импульсом излучения — собственно фотографирование.

При проведении экспериментов неl обходимо выбирать размеры участков

К, = Я = Ю такими, чтобы время пролета 1> с учетом разности ь1» времен пролета было достаточным для "накачки" ламп излучателя (»«» = 1 мс).

Кроме того, необходимо учитывать, что при движении моделей с отрицательным ускорением (торможением), при обратном счете преобразователи 8 и 9 будут проходить нулевое состояние, поэтому разрядность преобразователей нужно выбирать такой, чтобы можно было измерять время пролета во всем исследуемом диапазоне скоростей и ускорений.

При использовании частоты генератора импульсов 10 МГц, скорости модели

400 м/с, ускорении торможения -1,6 х х 10 м/с отклонение модели от йсследуемого сечения не превышает

0,3 мм, а погрешность в определении момента запуска источника уменьшается на 25 мкс. В то же время при постоянФормула изобретения

Составитель В. Верютин

Техред М.Ходанич Корректор А,0бручар

Редактор Л.Пчелинская

Заказ 4716/49

Тираж 436 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/S

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 !254 стВе скорости модели отклонение сос» тавляет 10,4 мм.

В качестве импульсного источника излучения возможно применение лазерного источника, рентгеновского источника излучения и любых других, требующих два управляющих импульса: один— для управления запуском лампы, другой - для управления затвором источника, 10

Устройство для фотографирования быстродвижущихся моделей по авт. св. 1

411 Ь

В 1174888, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, и него введен реверсивный счетчик, установленный между разрядными выходами клавишного регистра и соответствующими разрядными входами основной схемы сравнения, причем второй третий и четвертый входы реверсивйого счетчика соединены соответственно с выходами донолнительиога первого и второго датчиков положения, пятый и шестой вхоры ре-версивного счетчика соединены соответственно с шиной начальной установки и входом тактовых импульсов.