Измеритель линейной скорости движения объекта

Авторы патента:

Мартыщенко Тимофей Александрович (RU)

Прокопенко Вадим Георгиевич (RU)

Бородянский Илья Михайлович (RU)

Бородянский Юрий Михайлович (RU)

Волков Имерт Николаевич (RU)

G01P3/66 - с использованием электрических или магнитных средств (G01P 3/80 имеет преимущество; измерение коротких отрезков времени G04F)

Владельцы патента RU 2441245:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано в автоматических системах контроля и управления. Согласно изобретению, измеритель линейной скорости движения объекта представляет собой преобразователь линейной скорости в код, основанный на использовании техники цилиндрических магнитных доменов (ЦМД) и микроэлектронного конструирования. Малые размеры ЦМД, составляющие единицы, доли микрометра и большая скорость их перемещения позволяют создать высокочастотные быстродействующие преобразователи скорости объекта. Такие преобразователи содержат генератор ВЧ, ключ, доменопродвигающую структуру, магнитную головку, компрессоры с магнитными барьерами, магнитные реле, память ЦМД, счетчик, блок реверса, элемент ИЛИ, повторитель, элемент "задержка", регистр. Принцип действия такого преобразователя заключается в определении места объекта, создании интервала единицы времени и измерении пути, пройденного объектом за единицу времени. Быстродействие измерителя линейной скорости движения объекта определяется выдержкой времени 10°-10^-3 с, точность измерения пути определяется размером ЦМД в 10-0,1 мкм. Это позволяет улучшить технические характеристики измерителя скорости. 4 ил.

Измеритель линейной скорости движения объекта относится к области измерительной техники, в частности измерения параметров движения, и может быть использован в виде датчиков линейных величин в автоматических системах контроля и управления

Известен измеритель скорости движения ленты, использующий эффект Доплера (Куликовский К.Л., Купер В.Я., «Методы и средства измерений», М.: «Энергоатомиздат», 1986, стр.382), недостатком которого является аналоговое представление результата измерения, что ведет к большой погрешности. Другой недостаток - большое количество блоков преобразователя.

Известен индукционный преобразователь линейной скорости (Куликовский К.Л., Купер В.Я., «Методы и средства измерений», М., «Энергоатомиздат», 1986, стр.347, рис.9.14). Он представляет собой цилиндрическую катушку, перемещающуюся в кольцевом зазоре магнитопровода. Цилиндрический постоянный магнит создает в кольцевом зазоре постоянное радиальное магнитное поле. Катушка при перемещении пересекает силовые линии магнитного поля, и в ней возникает ЭДС, пропорциональная скорости перемещения.

Такие преобразователи имеют ограниченный диапазон измеряемых величин, малую точность аналоговых измерений.

Наиболее близкими по технической сущности к заявленному объекту являются датчики - измерители скорости, которые представляют собой преобразователи перемещений, выходная величина которых дифференцируется. Так, известен высокочастотный измерительный преобразователь по А.С. 389391 СССР, у которого измерительный индуктивный элемент соединен с управляемым генератором В.Ч. и частотным дискриминатором. Входной величиной является перемещение электромагнитного экрана, а выходными - напряжение и частота. Продифференцировав напряжение, получаем измеритель скорости.

Недостатком прототипа является большая погрешность, структурная сложность, большие габаритные размеры, малый диапазон измеряемых величин.

Признаками прототипа, совпадающими с признаками заявляемого изобретения, являются: высокочастотный генератор и подвижный элемент, соединенный с подвижной частью объекта.

Задачей заявляемого изобретения является создание преобразователя линейной скорости, имеющего высокую разрешающую способность, работающего в широком диапазоне измеряемых величин при малых габаритных размерах.

Устранить указанные недостатки аналогов и прототипа позволяет применение техники цилиндрических магнитных доменов (ЦМД) и микроэлектронного конструирования. Носителями ЦМД являются некоторые кристаллы, в частности кристаллы феррит-гранатовые, обладающие ЦМД диаметром порядка долей МКМ, единиц, десятков микрометров, эти ЦМД могут перемещаться со скоростью 20 м/с и более, что позволяет создавать различные датчики высокой точности. Высокая точность и высокое быстродействие обеспечивается за счет малых размеров ЦМД и высокой скорости их перемещения. По этой же причине значительно уменьшаются габариты, вес преобразователей, увеличивается диапазон измеряемых величин, разрешающая способность.

Технический результат достигается за счет применения в устройстве, помимо высокочастотного генератора и подвижного элемента, магнитоодноосного феррит-гранатового кристалла, сверху которого выращена эпитаксиальная магнитная пленка, а снизу расположен самариевый магнит, которые обеспечивают существование в пленке цилиндрических магнитных доменов (ЦМД), на пленке выполнены доменопродвигающие структуры (ДПС), два «компрессора» с магнитными барьерами, два магнитных триггера, аннигилятор, генератор ЦМД, и память, помимо этого применяется магнитная головка, пять диодов, регистр, ключевой элемент К, элемент ИЛИ, счетчик импульсов, элемент «задержка», блок реверса, витки управления движением ЦМД и их созданием, магнитожесткая пленка, элементы соединены следующим образом: три выхода генератора соединены с тремя входами ключа, а четвертый соединен с общей точкой, первый и второй выходы ключа соединены со входами блока реверса, и третий выход соединен с третьей фазой доменопродвигающей структуры, четвертый выход ключа соединен с общей точкой, выход блока реверса соединен с первой и второй фазой доменопродвигающей структуры (ДПС), третий выход соединен с общей точкой, первый вход ключа соединен с катодом диода, анод которого является входом преобразователя «ПУСК II», этот же вход соединен с генератором ЦМД, выходной конец которого соединен с первым компрессором, другой конец которого соединен с первым концом второго компрессора, второй конец которого соединен с общей точкой, второй вход ключа соединен с элементом «задержка», другой конец которого соединен с первым выходом регистра, с витком аннигиляции ЦМД первого реле, второй конец которого соединен с общей точкой, с витком ЦМД «Вперед», второй конец которого соединен с витком ЦМД «реверс», другой конец которого соединен с общей точкой, второй конец элемента «Задержка» соединен также с третьим входом ключа, четвертый вход ключа соединен со вторым выходом регистра и с четвертым входом счетчика, с витком, аннигилирующим ЦМД второго реле, все три фазы ДПС соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом счетчика, все три фазы ДПС через диоды соединены с витком магнитостатической ловушки МСЛ первого магнитного реле, другой конец которого соединен с витком МСЛ второго магнитного реле и далее с общей точкой, вход «Пуск I» соединен с анодом диода, а катод его соединен с первым входом счетчика, с аннигилятором, второй конец которого соединен с общей точкой, блок «Память» соединен с резистором, второй конец которого соединен с витками МСЛ магнитных реле, второй конец витков «памяти» соединен с общей точкой, магнитные барьеры предотвращают выходы ЦМД за пределы компрессоров, выход второго магнитного реле соединен со входом блока реверса, с витком, аннигилирующим ЦМД «вперед», последовательно с которым соединен виток ЦМД «назад» и далее с общей точкой, ЦМД «реверс» располагается в памяти в зоне взаимодействия с магнитожесткой пленкой.

На фигуре 1 приведена схема измерителя, где элементы, входящие в нее, обозначены следующим образом:

1 - трехфазный генератор импульсов,

2 - ключ, коммутирующий три фазы генератора в последовательности, определяемой управляющими сигналами,

3 - доменопродвигающая структура (ДПС),

4 - магнитная головка,

5 - генератор ЦМД,

6 - первый компрессор,

7 - первый магнитный барьер,

8 - счетчик импульсов,

9 - элемент «или»,

10 - первое магнитное реле,

11 - регистр,

12, 13 и 14 - диод ДПС1, диод ДПС2 и диод ДПС3, соответственно,

15 - блок памяти,

16 - второй компрессор,

17 - второе магнитное реле,

18 - второй магнитный барьер,

19 - магнитожесткая пленка,

20 - блок реверса,

21 - элемент «задержка»,

22, 23 - диод первого входа «Пуск I» и диод второго входа «Пуск II», соответственно,

24 - резистор памяти,

25 - ЦМД магнитной головки,

26, 27 и 28 - виток ЦМД «вперед», виток ЦМД «реверс» и виток ЦМД «назад», соответственно,

29, 30 и 31 - виток, аннигилирующий ЦМД «вперед», виток, аннигилирующий ЦМД первого реле, и виток, аннигилирующий ЦМД второго реле, соответственно,

32, 33 - виток МСЛ первого реле, виток МСЛ второго реле, соответственно,

34 - аннигилятор,

35 - феррит-гранатовый кристалл с эпитаксиальной магнитной пленкой и с самариевым магнитом,

36 - каретка с магнитной головкой 4 и аппликациями витков 26, 27, 28, 29, и с магнитожесткой пленкой 19.

37 - общая точка.

Три выхода генератора 1 подключены ко входам ключа 2, а четвертый соединен с общей точкой 37. Два выхода ключа подключены к входу блока реверса 20, а третий выход ключа соединен с третьей фазой доменопродвигающей структуры ДПС 3, четвертый выход ключа 2 подключен к общей точке 37. Выход блока реверса 20 соединен с первой и второй фазой ДПС 3. Первый вход ключа 2 подключен к катоду диода 23, анод которого является входом измерителя «Пуск II». Этот же вход соединен с генератором ЦМД 5, выход которого подключен к первому компрессору 6, другой конец которого соединен с первым концом второго компрессора 16, второй конец которого подключен к общей точке 37.

Второй вход ключа 2 соединен с элементом «задержка» 21, другой конец которого подключен к первому выходу регистра 11 и к витку аннигиляции ЦМД 30 первого магнитного реле 10, второй конец которого соединен с общей точкой 37, первый выход регистра 11 подключен также к витку ЦМД «вперед» 26, второй конец которого соединен с витком ЦМД «реверс» 27, второй конец которой подключен к общей точке 37. Второй конец элемента «задержка» 21 соединен с третьим входом ключа 2. Четвертый вход ключа 2 подключен ко второму выходу регистра 11 и к четвертому входу счетчика 8, и с витком аннигилирующими ЦМД второго реле, все три фазы ДПС 3 соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 9, выход которого подключен к третьему входу счетчика 8. Все три фазы ДПС 3 через диоды 12, 13, 14 соединены с витком МСЛ первого магнитного реле 32, другой конец которого подключен к витку МСЛ второго реле 33 и далее к общей точке 37, анод диода 22 является входом «Пуск I», а катод соединен с первым входом счетчика 8, с аннигилятором 34, второй конец которого подключен к общей точке 37. Блок памяти 15 соединен с резистором 24, второй конец которого подключен к виткам МСЛ 32 и 33, а другой конец блока памяти 15 соединен с общей точкой 37. Магнитные барьеры 7 и 18 предотвращают выход домена ДПС и «памяти» 15 за пределы компрессоров. Выход второго магнитного реле 17 подключен к входу блока реверса 20, к витку, аннигилирующему ЦМД «вперед» 29, последовательно с которым соединен виток ЦМД «назад» 28, и далее с общей точкой 37. Виток ЦМД «реверс» 27 расположен в зоне МСЛ блока памяти 15 и выталкивается магнитожесткой пленкой 19 в компрессор 16. На конце магнитной головки 4 имеется ЦМД 25, который расположен в зоне взаимодействия с ЦМД ДПС 3, виток аннигиляции ЦМД 30 подключен к первому выходу регистра, другой конец витка соединен с общей точкой 37. Виток аннигиляции ЦМД второго магнитного реле 31 подключен к четвертому входу ключа 2, ко второму выходу регистра 11, а другой конец витка 31 соединен с общей точкой 37.

Все элементы в зоне петли аннигилятора 34 расположены на феррит-гранатовом кристалле с эпитаксиальной пленкой и с самариевым магнитом 35.

На фигуре 2 - пример реализации схемы блока реверса,

где

38, 39, 40, 41 - ключи К1, К2, К3 и К4, соответственно,

42, 43 - входные резисторы,

1ш и 2ш - выходные шины,

44 - элемент инвертор.

Элементы блока соединены следующим образом: первая фаза генератора соединена с одним концом выхода ключа 38 и ключа 40, другие концы выходов ключей 38, 40 соответственно соединены с шиной 1ш и с шиной 2ш, вторая фаза генератора соединена с одним концом выхода ключей 39 и 41, другие концы выходов ключей 39, 41 соединены соответственно со второй шиной 2ш и первой шиной 1ш. Выход второго магнитного реле 17 подключен к инвертору 44 и резистору 43, другой конец которого подключен ко входам ключей 40, 41. Выход элемента "инвертор" подключен к резистору 42, другой конец которого подключен ко входам ключей 38, 39.

Принцип действия измерителя (см. фиг.1) заключается в перемещении ЦМД до встречи с головкой положение 1, после чего отключается генератор импульсов, включается счетчик импульсов, задается стандартная выдержка времени в 1 с, в течение которой головка (объект) перемещается в положение 2. По истечении выдержки времени включается генератор импульсов и начинается счет шагов ЦМД счетчиком. В такт с импульсами ЦМД продвигается по ДПС. Когда ЦМД достигает головки, прекращается счет импульсов и на табло счетчика высвечивается разность I₂-I₁, эквивалентная скорости при движении объекта «вперед» (фиг.3).

При движении головки в обратном направлении «назад» от точки 1 осуществляется реверс движения ЦМД и он перемещается в обратном направлении «назад» до встречи с головкой в точке 2. При этом осуществляется счет импульсов продвигающих ЦМД на участке 1-2, т.е. получается разность I₁-I₂, эквивалентная скорости (фиг.4).

Скорость движения ЦМД на 4-5 порядков больше максимальной скорости объекта (головки). Методическая погрешность измерения скорости головки ничтожна, так как скорость движения домена 10⁴-10⁵ см/с, а максимальная скорость движения головки 10 см/с÷1 см/с.

Измеритель работает следующим образом.

При подаче входного сигнала на диод 22 производится сброс показаний счетчика 8 и с помощью аннигилятора 34 уничтожаются все домены, схема приводится в исходное положение.

При подаче сигнала на диод 23 включается ключ 2 и генератор ЦМД 5, а в компрессорах 6 и 16 создаются ЦМД, ключ 2 запускает доменопродвигающую структуру ДПС 3 и ЦМД, созданный генератором ЦМД, в первой ячейке, ДПС начинает передвигаться.

Когда ЦМД ДПС достигнет магнитную головку 4, ЦМД головки выталкивает его в первый компрессор 6, компрессор срабатывает и на его выходе появляется ЦМД, который захватывается МСЛ первого магнитного реле 10, реле срабатывает и на его выходе появляется сигнал, от которого срабатывает первая ячейка регистра 11. Сигнал регистра осуществляет включение счета счетчика и останавливает работу ДПС, отключая ключ 2, аннигилирует ЦМД первого реле с помощью витка 30, создает ЦМД «вперед» с помощью витка 26 и ЦМД «реверс» с помощью витка 27. Помимо этого, этот сигнал поступает на элемент «задержка» 21, создающий выдержку времени, в течение которого головка перемещается, по окончании которой включается ключ 2. Запускается ДПС 3 и через элемент ИЛИ 9 подаются импульсы счета в счетчик 8. Домен ДПС «вперед», перемещаясь, достигает головку 4 и выталкивается ЦМД 25 в первый компрессор 6. Компрессор срабатывает, на выходе его появляется ЦМД, который захватывается МСЛ первого реле, созданной витком 32, реле 10 срабатывает и через второй выход регистра 11 подается сигнал остановки счета в счетчике 8, подается сигнал на ключ 2, отключающий его. На табло счетчика высвечивается результат пути головки от первого положения до второго, эквивалентный скорости движения головки. В случае движения головки «назад» магнитожесткая пленка 19 выталкивает ЦМД «реверс» во второй компрессор 16, который, срабатывая, включает второе реле 17, выходной сигнал его подается на блок реверса 20, осуществляющий взаимную замену 1 и 2 фаз генератора 1. В результате этого изменяется направление движения ЦМД ДПС. Сигнал второго реле ликвидирует ЦМД «вперед» витком 29 и создает ЦМД «назад» витком 28. Это исключает ложное срабатывание магнитной головки 4. ЦМД «назад», продвигаясь в направлении «назад», достигает магнитную головку 4 во втором положении, ЦМД головки 25 выталкивает ЦМД ДПС в первый компрессор 6, он срабатывает вторично, включается первое магнитное реле 10, подается второй сигнал на регистр 11, со второго выхода которого подается сигнал на остановку счета счетчика 8 и на отключение ключа 2, на уничтожение ЦМД второго магнитного реле 17. На счетчике высвечивается разность первого и второго положения головки, эквивалентная скорости движения объекта (головки). Магнитные барьеры предназначены для предотвращения проскакивания ЦМД за пределы компрессоров.

Блок реверса работает следующим образом (см. фиг.2).

При отсутствии сигнала с выхода второго магнитного реле 17 на выходе инвертора 37 появляется сигнал, который включает ключи 38 и 39. На шине 1 появляется сигнал первой фазы, а на шине 2 сигнал второй фазы. При наличии сигнала с выхода второго магнитного реле 17 появляется сигнал на входах ключей 40, 41 и отсутствует сигнал на входах 38, 39. При этом срабатывают ключи 40 и 41 и отключаются ключи 38 и 39, что влечет изменение фаз на шинах 1ш и 2ш. Это вызывает реверс перемещения ЦМД в ДПС.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет существенно улучшить технические характеристики измерителя скорости и упростить его реализацию в условиях серийного и массового производства.

Источники информации

1. Ф.В.Лисовский, «Физика цилиндрических магнитных доменов», М.: «Советское радио», 1979.

2. Г.С.Кринчик, Физика магнитных явлений, «Московский университет», 1976.

3. В.П.Миловзоров, Электромагнитные устройства автоматики, М.: «Высшая школа», 1983.

4. М.А.Боярченков и др; Магнитные доменные логические и запоминающие устройства, М.: «Энергия», 1974.

5. В.К.Ряв, Сб. Цилиндрические магнитные домены, физические свойства и технические применения. Тр. ИНЭУМ, вып.82. М. 1980.

6. А.Бобек и др. «Приборы и системы управления», 1978, №8.

Преобразователь линейной скорости в код, содержащий высокочастотный генератор, подвижный задатчик размера, отличающийся тем, что в него введены: магнитоодноосный феррит-гранатовый кристалл, сверху которого выращена эпитаксиальная магнитная пленка, а снизу расположен самариевый магнит, которые обеспечивают существование в пленке цилиндрических магнитных доменов (ЦМД), на пленке выполнены доменопродвигающие структуры (ДПС), два «компрессора» с магнитными барьерами, два магнитных триггера, аннигилятор, генератор ЦМД, и память, помимо этого применяется магнитная головка, пять диодов, регистр, ключевой элемент К, элемент ИЛИ, счетчик импульсов, элемент «задержка», блок реверса, витки управления движением ЦМД и их созданием, магнитожесткая пленка, элементы подключены следующим образом: три выхода генератора соединены с тремя входами ключа, а четвертый подключен к общей точке, первый и второй выходы ключа соединены со входами блока реверса и третий выход подключен к третьей фазе доменопродвигающей структуры, четвертый выход ключа соединен с общей точкой, выход блока реверса подключен к первой и второй фазам доменопродвигающей структуры (ДПС), третий выход соединен с общей точкой, первый вход ключа подключен к катоду диода, анод которого является входом преобразователя «ПУСК II», этот же вход соединен с генератором ЦМД, выходной конец которого подключен к первому компрессору, другой конец которого соединен с первым концом второго компрессора, второй конец которого подключен к общей точке, второй вход ключа соединен с элементом «задержка», другой конец которого подключен к первому выходу регистра, с витком аннигиляции ЦМД первого реле, второй конец которого соединен с общей точкой, с витком ЦМД «Вперед», второй конец которого подключен к витку ЦМД «реверс», другой конец которого соединен с общей точкой, второй конец элемента «задержка» подключен также к третьему входу ключа, четвертый вход ключа соединен со вторым выходом регистра и с четвертым входом счетчика, с витком аннигилирующем ЦМД второго реле, все три фазы ДПС подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом счетчика, все три фазы ДПС через диоды подключены к витку магнитостатической ловушки МСЛ первого магнитного реле, другой конец которого соединен с витком МСЛ второго магнитного реле и далее с общей точкой, вход «Пуск I» подключен к аноду диода, а катод его соединен с первым входом счетчика, с аннигилятором, второй конец которого подключен к общей точке, блок «Память» соединен с резистором, второй конец которого подключен к виткам МСЛ магнитных реле, второй конец витков «памяти» соединен с общей точкой, магнитные барьеры предотвращают выходы ЦМД за пределы компрессоров, выход второго магнитного реле подключен ко входу блока реверса, с витком аннигилирующим ЦМД «вперед», последовательно с которым соединен виток ЦМД «назад» и далее с общей точкой, ЦМД «реверс» располагается в памяти в зоне взаимодействия с магнитожесткой пленкой.

Устройство для измерения скорости метаемого тела // 2407019

Изобретение относится к индикаторам, реагирующим на прохождение метаемого тела, например пули, снаряда и т.п. .

Устройство для измерения скорости метаемого тела // 2401430

Изобретение относится к области индикаторов, реагирующих на прохождение метаемого тела, например пули, снаряда, осколка и т.д. .

Способ определения скорости движения // 2398241

Изобретение относится к области измерения параметров движения объектов и может быть применено для определения положения и скорости взаимного перемещения объектов.

Способ определения скорости движения транспортного средства // 2395815

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения скоростей движения транспортных средств с одновременной их идентификацией, осуществляемой с использованием радиоволн, например, при проведении испытаний или спортивных соревнований.

Способ контроля движения транспортных средств "взгляд-1" // 2377572

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для определения скоростей движения транспортных средств и контроля за соблюдением норм и правил дорожного движения дорожно-патрульными службами ГИБДД.

Устройство для измерения скорости метаемого тела // 2359274

Устройство для измерения скорости метаемого тела // 2326388

Изобретение относится к устройствам, выполняющим измерения путем определения времени, необходимого для прохождения заданных расстояний метаемым телом. .

Устройство для измерения скольжения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором // 2299442

Изобретение относится к устройствам бесконтактного измерения параметров режима электрических машин, в частности к устройствам определения скольжения ротора асинхронных двигателей.

Устройство для измерения скорости метаемого тела // 2285929

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при измерении скорости движения тела. .

Способ определения характеристик осколочного поля снаряда и устройство для его осуществления // 2498317

Изобретение относится к полигонным испытаниям боеприпасов и может быть использовано, в частности, для определения закона разлета осколочного поля снаряда. Сущность изобретения заключается в осуществлении подрыва снаряда на траектории движения и формировании осколочного поля снаряда, определении количества осколков снаряда на основе анализа количества последовательных срабатываний чувствительных элементов линеек фотоприемников, определении координат движения осколков снаряда на основе информации о пространственных положениях сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников, определении скоростей движения осколков снаряда, определении геометрических размеров осколков снаряда в виде выражений lxi=ni, lyj=nj, lzi=nk, где ni, nj, nz - количества одновременно сработавших элементов в трех плоскостях, i, j, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определении массы осколков в виде выражения mi=ρ·(ni·nj·nk), где ρ - плотность материала корпуса снаряда, определении координат Xi, Yi, Zi векторов движения осколков снаряда в виде выражения Xi=x1i-x2i, Yi=y1i-y2i, Zi=zli-z2i определяют углы подхода осколков к мишени в виде выражений , , осуществлении записи полученных данных в блок памяти, осуществлении передачи данных по линии неконтактной связи на микроЭВМ, определении закона разлета осколков по направлению, скорости и массе на основе экспериментальных данных. Также заявлено устройство, реализующее указанный способ. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ определения характеристик осколочного поля снаряда в динамике и устройство для его осуществления // 2498318

Изобретение относится к полигонным испытаниям боеприпасов и может быть использовано, в частности, для определения закона разлета осколочного поля снаряда. Сущность изобретения заключается в осуществлении подрыва снаряда на траектории движения и формировании осколочного поля снаряда, определении количества осколков снаряда на основе анализа количества последовательных срабатываний чувствительных элементов линеек фотоприемников, определении координат движения осколков снаряда на основе информации о пространственных положениях сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников, определении скоростей движения осколков снаряда, определении геометрических размеров осколков снаряда в виде выражений lxi=ni, lyj=nj, lzi=nk, где ni, nj, nk - количества одновременно сработавших элементов в трех плоскостях, i, j, k - линейные размеры чувствительных элементов линеек фотоприемников в трех плоскостях, определении массы осколков в виде выражения mi=ρ*(ni*nj*nk), где ρ - плотность материала корпуса снаряда, определении координат Xi, Yi, Zi векторов движения осколков снаряда в виде выражения Xi=x1i-x2i, Yi=y1j-y2i, Zj=zlj-Z2i определяют углы подхода осколков к мишени в виде выражения , , осуществлении записи полученных данных в блок памяти, осуществлении передачи данных по линии неконтактной связи на микро-ЭВМ, определении закона разлета осколков по направлению, скорости и массе на основе экспериментальных данных. Также заявлено устройство, реализующее указанный способ. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ определения характеристик поля поражения снаряда и устройство для его осуществления // 2502947

Группа изобретений относится к области полигонных испытаний боеприпасов. Предусмотрено дополнительное размещение двух датчиков на заданном расстоянии между собой, выполнение конструкции датчиков в виде трех перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и фотоприемников, осуществление подрыва снаряда на траектории движения и формирование поля поражения снаряда. При этом фиксируются моменты времени и количество последовательных срабатываний элементов фотоприемников дополнительных датчиков в процессе движения эшелонированных групп осколков снаряда к мишени, определяются временные интервалы между эшелонированными группами осколков снаряда на основе фиксации последовательностей моментов срабатывания датчиков. Далее производятся фиксирование комбинации сработавших элементов фотоприемников в трех плоскостях, определение координаты сработавших элементов фотоприемников на основе информации о комбинации сработавших элементов фотоприемников. На основе данных о координатах и временных интервалах сработавших элементов фотоприемников дополнительных датчиков определяются скорости движения эшелонированных групп осколков снаряда. Определяются также три координаты векторов движения эшелонированных групп осколков снаряда и углы подхода эшелонированных групп осколков снаряда к мишени. Выполняется индикация величин скоростей движения эшелонированных групп осколков снаряда, геометрических размеров эшелонированных групп осколков снаряда в трех плоскостях, углов подхода эшелонированных групп осколков снаряда к мишени. Группа изобретений позволяет повысить информативность испытаний боеприпасов. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ определения условий подхода снаряда к мишени и устройство для его осуществления // 2518853

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений условий подхода снаряда к мишени. Способ заключается в использовании датчиков в виде линеек фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, фиксации сработавших элементов фотоприемников первого и второго датчиков в момент пролета снаряда, определении координат движения метаемого тела, выдачи информации о скорости метаемого тела, координат его пролета относительно первого и второго датчиков и углов похода снаряда к мишени. Изобретение позволяет повысить информативность определения условий подхода снаряда к мишени. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Способ запуска регистрирующих систем и измеритель средней скорости метаемого объекта // 2525687

Изобретение относится к испытательной технике, а именно к внешнетраекторной регистрации параметров пролета метаемого объекта (МО). Способ включает установку по траектории полета метаемого объекта в начале и конце мерной базы индукционных датчиков, регистрацию моментов времени пролета первого и второго измерительных сечений и времени пролета объектом мерной базы, формирование сигнала на запуск хронографических регистрирующих систем после пролета метаемым объектом первого измерительного сечения. Индукционные датчики выполняют содержащими полесоздающие и полевоспринимающие устройства, установленные в измерительных сечениях напротив друг друга с возможностью пролета между ними метаемого объекта, в числе регистрирующих систем дополнительно запускают фотовидеорегистрирующую систему, которую размещают на расстоянии от второго измерительного сечения, равном или меньшем длины мерной базы, а формирование сигнала на запуск фотовидеорегистрирующей системы производят с синхронизацией по заданным координатам траектории полета в единой шкале времени проведения измерений с задержкой по времени относительно импульса поджига заряда метательной установки, равной времени пролета метаемым объектом мерной базы. Измеритель состоит из первого 27 и второго 28 индукционных датчиков, регистрирующих момент времени пролета метаемым объектом 29 первого 30 и второго 31 измерительных сечений мерной базы. Датчики 27 и 28 жестко закреплены в фиксирующих сечениях 30 и 31 перпендикулярно направлению движения МО в едином каркасе 33, выполненном с возможностью перемещения вдоль траектории полета метаемого объекта 29. Каждый индукционный датчик 27, 28 выполнен содержащим полесоздающее (постоянный магнит) и полевоспринимающее (катушка индуктивности) устройства (1, 3 и 2, 4 соответственно), установленные в измерительных сечениях 30 и 31 напротив друг друга с возможностью пролета между ними метаемого объекта 29. Измеритель также содержит счетное устройство 11, первую 10, вторую 12 и третью 15 схемы согласования, первый 5 и второй 7 формирователи импульсов, схему переключения режима 6, генератор тактовых импульсов 8, схему обнуления 9, схему совпадения «И» 14, первый 13 и второй 16 идентичные расширители импульсов, первый 17, второй 20 и третий 18 выходные каскады, адаптер связи ПЭВМ 19, цифровое табло 25 (для отображения скорости пролета МО через фиксирующие сечения), ПЭВМ 23. Технический результат заключается в повышении надежности и точности хронографирования. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Способ и устройство для передачи энергии на снаряд // 2535825

Изобретение относится к проблеме передачи энергии на снаряд во время прохождения сквозь ствол и/или через дульный тормоз. Согласно предлагаемому способу передачу энергии снаряду выполняют индуктивными и/или емкостными датчиками. Для передачи энергии используют волновод, так как в волноводе сконцентрировано электромагнитное поле. Применяемая система передачи энергии состоит, по меньшей мере, из волновода, который находится в области ствола, например, между дульным тормозом и стволом орудия. Передающий соединитель питается от генератора сигналов. Снаряд имеет, по меньшей мере, один датчик, который принимает сигнал и заряжает накопитель в снаряде. Кроме того, данная система используется для измерения начальной скорости снаряда V0. Достигается простая компоновка системы, позволяющей осуществлять оптимальную передачу энергии. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ и устройство для программирования снаряда // 2539091

Изобретение относится к области программирования снаряда во время прохождения им ствола или дульного тормоза. Предложено выполнение программирования снаряда (5) индуктивными и/или емкостными датчиками. Предложено использовать волновод (2, 11) для программирования, так как электромагнитное поле сконцентрировано в волноводе. Используемое при этом программное устройство (1) состоит, по меньшей мере, из одного волновода (2, 11), который предпочтительно находится или установлен в зоне ствола, например, перед дульным тормозом (6). Соединитель (3) для передачи питается от генератора (4) сигналов. В модуляторе (18) на несущую частоту (f1) модулируется информация, предусмотренная для снаряда (5). На/в снаряде (5) установлен приёмный соединитель (8), который электрически подключен к накопителю или процессору (19) в снаряде (5). Он принимает модулированный сигнал и передает его дальше в процессор (19), где далее происходит сам процесс программирования. Изобретение позволяет создать систему, которая имеет простую компоновку и позволяет осуществлять оптимальное программирование. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ определения скорости движения транспортного средства // 2557666

Изобретение предназначено для определения скоростей движения транспортных средств с одновременной их идентификацией, осуществляемой с использованием радиоволн. Достигаемый технический результат - расширение области применения за счет обеспечения возможности измерения скорости транспортных средств одновременно с их идентификацией при помощи одного устройства. Технический результат достигается тем, что в способе определения скорости движения транспортного средства, заключающемся в обнаружении транспортного средства устройством определения скорости движения транспортного средства дистанционно по наличию ответных радиосигналов по меньшей мере одного узла идентификации, установленного на транспортном средстве, последующей идентификации транспортного средства с помощью по меньшей мере одного ответного радиосигнала узла идентификации, ответные радиосигналы по меньшей мере одного узла идентификации используют, в том числе, для определения скорости движения транспортного средства по сдвигу частоты ответного радиосигнала по меньшей мере одного узла идентификации относительно частоты падающего электромагнитного сигнала, формируемого устройством определения скорости движения транспортного средства. 3 ил.

Способ определения характеристик рассеивания снарядов при стрельбе из артиллерийского оружия и информационно-вычислительная система для его осуществления // 2565802

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений влияний условий стрельбы на характеристики рассеивания снарядов. Способ определения характеристик рассеивания снарядов заключается в измерении скоростей снарядов, на основе фиксации временных интервалов при пролете снарядов двух разнесенных между собой неконтактных датчиков, формировании измерительного поля неконтактных датчиков в виде двухмерной лазерной сетки, на основе изготовление конструкции неконтактных датчиков в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучателей и фотоприемников, определении координат пролета снарядов, на основе фиксации комбинации сработавших элементов фотоприемников, определении вибрации лафета артиллерийской установки, определении координат попадания снарядов в мишень на основе фиксации сработавших элементов линеек фотоприемников, определении математического ожидания и средних квадратичных отклонений, осуществлении записи данных о результатах испытаний в блок памяти, осуществлении передачи данных на микроЭВМ, прогнозировании координат попаданий снарядов в мишень на основе фиксации координат их пролета относительно датчиков, определении ошибок, связанных с движением снарядов относительно центра масс на основе сравнения координат попаданий, полученных от разных датчиков, определении зависимости характеристик рассеивания снарядов от вибрации лафета и движения снарядов относительно центра масс, осуществлении индикации результатов испытаний. Информационно-вычислительная система для определения характеристик рассеивания снарядов при стрельбе из артиллерийского оружия содержит два разнесенных в пространстве неконтактных датчика, блок определения параметров движения снарядов, датчик вибрации и блок контроля уровня вибрации, а также электронную мишень, блок обработки сигналов, приемное устройство, блок сопряжения, микроЭВМ, индикатор. Изобретение позволяет повысить информативность за счет определения влияния условий стрельбы на характеристики рассеивания снарядов. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Способ определения баллистических характеристик снарядов и информационно-вычислительная система для его осуществления // 2576333

Изобретение относится к области полигонных испытаний, в частности для определений баллистических характеристик снарядов. Способ заключается в измерении скоростей снарядов на основе фиксации временных интервалов при пролете снарядов относительно двух разнесенных между собой неконтактных датчиков, формировании измерительного поля неконтактных датчиков в виде двухмерной сетки на основе выполнения конструкция неконтактных датчиков в виде двух линеек излучателей и фотоприемников, размещенных в вертикальной и горизонтальной плоскостях, определении координат пролета снарядов на основе фиксации комбинации сработавших элементов фотоприемников, определении углов нутации на основе измерения основных элементов движения снаряда относительно центра массы, определении опытных зависимостей углов нутации от расстояний, определении опытных зависимостей угла нутации от времени и определении характера изменения угловых скоростей нутационного движения, определении состояния стволов оружия на основе сравнения текущих углов нутации с заданными значениями, при этом устанавливают на пути движения снарядов некоторое количество неконтактных датчиков и определяют характерные размеры пробоин на каждой мишени и вид пробоин на основе сравнения комбинации сработавших элементов фотоприемников с заданными значениями. Техническим результатом изобретения является повышение информативности за счет определения параметров движения снарядов относительно центра масс. 9 ил.