Устройство для определения величины

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

295042

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства М

МПК 6 011 15100

G 01п 21 48

Заявлено 22Л I I 1.1969 (№ 1357331/26-25) с присоединением заявки М.

Приоритет

Опубликовано 04.I I.1971. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 7.IV.1971

Комитет по делам изооретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 535.214(088.8) Авторы изобретения

Л. А. Васильев, Б. А. Джулай, В. Д. Зибров и Ю. В, Петров

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ

И ТОЧКИ ПРИЛО)КЕНИЯ РАВНОДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ

СВЕТОВОГО ДАВЛЕНИЯ (2) Изобретение относится к устройствам для экспериментального определения физических величин, в частности к устройствам для определения величины и точки приложения равнодействующих сил светового давления.

При использовании известных устройств аналогичного назначения требуется много времени для измерений, и кроме того, не исключены большие погрешности измерений, обусловленные визуальным отсчетом.

Предложенное устройство позволяет уменьшить время измерения и повысить точность за счет того, что в него введено не менее двух вспомогательных источников излучения, не менее трех независимых приемников излучения, отраженного от модели в направлении измерения, и оптические системы, направляющие световой поток на фотоприемники.

На чертеже схематично показано предложенное устройство.

Отраженный от модели 1, освещаемой осветителем 2, световой поток через установленные на расстоянии от модели, много большем размера модели, объективы 8 поступает на три фотоприемника 4, перед двумя из которых расположены оптические системы 5 и б.

При этом вспомогательные источники 7 и 8 погашены, устройство управления 9 подает команду на начало измерения измерительной схемой 10.

Фотоприемник, который регистрирует световой поток, прошедший через объектив 8, выдает сигнал, пропорциональный силе светового давления фотонов, отраженных в на5 правлении измерения, — co +u

А — k, j 1(х, y)dxdg, где 1 (х, у) — распределение освещенности в

10 плоскости изображения; /г — коэффициент пропорциональности.

Фотопрпемник, перед которым установлена оптическая система 5 выдает сигнал, пропорциональный моменту сил светового давления

15 фотонов, отраженных в направлешш измерения относительно осп у=у „

+со +х

Ап = k, ) 5 1(х, у) (y — y, ) dxdy, 20 где /г — коэффициент пропорциональности; у, — координата линии, на которой коэффициент пропусканпя оптической системы 5 становится равным нулю.

Фотоприемник, перед которым установлена

25 оптическая система б, выдает сигнал, аналогичный Атт, но относительно осп х=х „

Агп =/г, j j 1(х,у)(х — х ) dxdg, (3) — Х

30 где /г, и х 0 — величины, аналогичные /г. и у о.

295042

lf

А — А

1/

Ан — Аи

Ан — Ан Ан

А — А А / (11) 1х = (у gо) +СО + 0

После проведения трех замеров устройство управления 9 включает через блок питания 11 жестко связанный с моделью вспомогательный источник 7. При этом осветитель 2 может быть погашен, но если быстро гасить и зажигать мощный источник света неудобно, то его можно не гасить.

При этом схема работает следующим образом.

Три сигнала, аналогичные предыдущим, будут равны:

А;=А,(j j 1(x y)dkdg+Iil (4) А;, = й, (j j 1 (х, у) (у — у ) Ckdy + I, (I, — I, ) J, —,л> (5) А, и —,(j j 1(х,у) (х — х ) дну+1, (х,— х )), — х — л (6) где Ii — величина светового потока, идущего от вспомогательного источника 7; Iь xi — координаты этого источника.

После этого источник 7 гасится, а источник

8, неподвижно установленный вблизи модели, зажигается. Его местоположение относительно системы координат известно.

Величины сигналов с фотоприемников в этом случае равны:

А =й, (j 1(х,у) йЫу+1); (7) А,", = А, (j j 1(х, у) (у — у, ) dxdg + 1" (у" — у, )); — О:) — СО (8) A,"ï = kç (j j 1(x g) (x — xo) dxdy +

+ 1 (h" — хо)J (9) где 1", у", х" — соответственно интенсивность и координаты источника 8.

Местоположение точки приложения равнодействующей сил светового давления определяется как расстояние между данной точкой и источником, жестко связанным с моделью.

Проекции этого расстояния на оси координат с учетом выражений (1): (9):

1„=(х" — х, ) - „

А — А Ап — Агн Аьп

А — А А — А А (10) 5

Таким образом, полученные девять замеров позволяют определить величину и точку приложения равнодействующей сил светового давления в направлении измерения.

Затем узел 12 крепления и поворота модели устанавливает модель в следующее положение, и процесс измерения повторяется.

Измерения производятся через 5, 10 или

15 при повороте кольца от 0 до 360 и фермы от 0 до 180 .

Предмет изобретения

1. Устройство для определения величины и точки приложения равнодействующей сил светового давления, содержащее осветитель, узел крепления и поворота модели, объективы и фотоприемник, соединенные со входом измерительной схемы, отличающееся тем, что, с целью ускорения проведения и повышения точности измерений, в нем установлено не менее двух вспомогательных источников излучения, не менее трех независимых приемников излучения, отраженного от модели в направлении измерения, и оптические системы, направляющие световой поток на фотоприемники, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере один из источников закреплен на модели и один может быть закреплен неподвижно вне модели.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, 40 что по меньшей мере перед двумя из фотоприемников установлены оптические системы, линейно изменяющие величину светового потока, идущего от каждой точки модели к фотоприемнику, в зависимости от координаты этой

45 точки, причем направления изменения светового потока в системах составляют между собой некоторый угол, например 90 .

4. Устройство по п, 1, orëè÷àloùååñÿ тем, 5О что вспомогательные источники света и осветитель снабжены блоками питания и управления, включающими каждый из источников света в заданные моменты времени.

295042

Составитель Л. Я. Гойхман

Техред Е. Борисова Корректор Г. С. Мухина

Редактор Т, 3. Орловская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 792/6 Изд. г "е 350 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Устройство для определения величины Устройство для определения величины Устройство для определения величины 

 

Наверх