Всесоюзная 1пдтсмтмр v,-\-пн''1'• '.s--i'-l ий it.il i г; 1»" г (./и;;; ;:; а;'!:;библ;-ютр:кд !

 

309265

О П Й С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 11.V11.1969 (№ 1347850/40-23) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 09Л 11,1971. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 13.IX,1971

МПК G Olm 9/00

Комитет по делам изобретений н открытий прн Совете Министров

СССР

УДК 533.6.071.8:620, .178.7 (088.8) Авторы изобретения

В. П. Кремена и Ю. В. Петров

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ

РЕГИСТРАТОРОВ ДЛЯ УДАРНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике и предназначено для синхронизации запуска регистрирующей аппаратуры на ударных трубах в момент достижения ионизированным фронтом ударной волны (ФУВ) заранее намеченного в эксперименте сечения.

Известны устройства для автоматической синхронизации регистров для ударных труб, построенные на использовании явления интерференции прямых и отраженных СВЧ-сигналов от движущегося ионизированного ФУВ, которые содержат запускающий датчик и

СВЧ-генератор, запитывающий полость трубы

СВЧ-сигналом посредством СВЧ-тракта, к которому через элемент связи подключены последовательно соединенные между собой детектор, формирователь импульсов, ключ и счетчик с селектором.

Предложенное устройство для автоматической синхронизации регистров отличается от известных тем, что в него введена цепь из последовательно соединенных генератора импульсов, первого дополнительного ключа, реверсивного счетчика и второго дополнительного ключа, выход которого подключен к регистратору и к запрещающим входам обоих ключей этой цепи, а их разрешающие входы связаны с выходом селектора счетчика. Разрешающий вход первого дополнительного ключа связан также с запускающим датчиком, а его запрещающгп1 вход соединен с узлом управления, подключенным к выходу ключа и соединенным с шинами управления реверсив5 ного счетчика. Это позволяет повысить точность синхронизации.

Блок-схема предложенного устройства, подключенного к трубе приведена на чертеже.

B состав предложенного устройства входи:

10 СВЧ-генератор 1, связанный посредством

СВЧ-тракта 2 с ударной трубой 8, в сечении начала отсчета 4 которой расположен запуска1оlц11й дат11ик 5. К СВЧ-тракту через э 12iilPHT связи, например зонд б, подключены последо15 вательно соединенные между собой детектор

7, формирователь импульсов 8, ключ 9 и счетчик 10 с селектором. Кроме того, в устройство введена цепь из последовательно соединенных генератора импульсов 11, первого дополни20 тельного ключа 12, реверсивного счетчика 13, второго дополнительного ключа 14, выход которого подключен к регистратору 15, установленному против измерительного сечения 1б, и к запрещающим входом ключей 12 и 14, раз25 решающие входы которых связаны с выходом счетчика с селектором 10 через переключатель 17.

Разрешающий вход первого дополнительного ключа связан также с запускающим датчи30 ком 5, à его запрещающий вход соединен г, 309265

1Ю

15 гю

25 узлом управления IS, подключенным к выходу ключа 9 и соединенным, кроме того, с шинами управления реверсивного счетчика 13.

Селектор счетчика 10 предварительно должен быть установлен в положение, при котором индицируется момент подсчета числа импульсов, численно равный количеству укладывающихся полуволн СВЧ-сигнала в трубе между сечениями 4 и 16.

Устройство работает следующим образом.

СВЧ-генератор 1 возбуждает в ударной трубе 3 СВЧ-колебания. Так как труба для СВЧсигнала представляет собой закороченный на конце волновод, в ней образуются стоячие волны СВЧ-поля, период которых равен половине б л длины СВЧ-сигнала в трубе — ). Прп пере,2) мещении по трубе фронта ударной волны в направлении сечения 16 количество полуволн стоячей волны, укладывающихся между фронтом и выходом генератора, уменьшается.

Так как фаза отражения СВЧ-сигнала от движущегося фронта остается постоянной, то с зонда 6 снимается характер изменения СВЧполя во времени, однозначно связанный с пройденным расстоянием фронта ударной волны вдоль трубы. Огибающая амплитуда СВЧполя в виде низкочастотного сигнала выделяется на выходе детектора 7 и формирователем импульсов 8 преобразуется в последовательность импульсов той же частоты с неизменной фазой во времени. Как только ФУВ проходит сечение 4, на выходе запускающего датчика образуется импульс, который открывает ключ

9. С этого момента счетчик с селектором начинает подсчет импульсов, поступающих с выхода ключа 9, каждый из которых отмечает npo/i хождение ФУВ на отрезок пути, равный — .

Как только на вход счетчика с селектором 10 приходит импульс, численно равный ранее выставленному расчетному значению при помощи селектора, на его выходе образуется сиг нал, в момент появления которого ФУВ за счет разброса фазы первого импульса по отношению момента отсчета может не дойти до

Х измерительного сечения 16 на величину до — .

При этом произвольность появления первого импульса на выходе ключа 9 по отношению начала отсчета, определяемого сигналом датчика 5, обуславливается рядом причин, определяемых погрешностью установки частоты

СВЧ-генератора, различием в степени ионизации ФУВ и, как следствие этого, неоднозначностью расположения отражающей ионизированной поверхности к скачку плотности газовой неоднородности при разных экспериментах.

Чтобы устранить появление этой погрешности, импульс с запускающего датчика 5 одновременно с ключом 9 открывает ключ 12, через который начинают поступать импульсы на зю

4ю

55 бю

65 реверсивный счетчик 13 с генератора импульсов 11, работающего с частотой значительно большей, чем частота импульсов, приходящих на счетчик 10.

В исходном положении реверсивный счетчик находится в нулевом состоянии и узлом управления 18 установлен в режиме вычитания. Поэтому по мере поступления импульсов с генератора 11 число в нем (первоначально равное его емкости) уменьшается. В момент, когда на входе счетчика с селектором 10 появляется первый импульс, он также поступает на узел управления 18, который в этот момент переключает реверсивный счетчик в режим сложения. К этому моменту реверсивный счетчик спишет число, пропорциональное времени между началом отсчета и первым импульсом на выходе ключа 9. С момента появления первого импульса на выходе этого ключа реверсивный счетчик работает на «сложение» в течение всего последующего периода времени до получения второго импульса на выходе ключа

9, который выделяется узлом управления 18 и подается на запрещающий вход ключа 12.

Узел управления одновременно с этим переключает реверсивный счетчик в режим вычитания, и ключ 12 закрывается, а в реверсивном счетчике остается число, пропорциональное в конечном итоге опережению момента получения сигнала на выходе селектора счетчика 10 по сравнению с моментом подхода ФУВ к сечению 16. По мере продвижения ФУВ к измерительному сечению возникающие последующие импульсы на выходе ключа 9 подсчитываются только счетчиком 10. Узел управления

18 после второго импульса в дальнейшем не участвует в работе и находится в неизменном состоянии. Сигнал с выхода счетчика с селектором 10 проходит через переключатель 17 (находящийся в положении, противоположном показанному на чертеже) и открывает ключи

12 и 14. Поскольку реверсивный счетчик был ранее установлен в режим вычитания, импульсы генератора импульсов 11, поступая через открытый ключ 12, списывают ранее зарегистрированное число. Как только это число спишется до нуля с выхода реверсивного счетчика снимается импульс, определяющий момент достижения нулевого состояния, который проходит через открытый ключ 14 и запускает регистратор 15, При этом ключи 12 и 14 закрываются, и работа устройства на этом заканчивается, так как списывание ранее зафиксированного значения с реверсивного счетчика 13 производится с той же частотой, что и при первом этапе его работы, то запуск регистратора по отношению к импульсу, снимаемому с выхода счетчика с селектором 10 производится с задержкой, т. е. с поправкой на время возникшего опережения импульса на выходе селектора благодаря причинам, упомянутым выше. Поэтому запуск регистратора происходит в тот момент, когда ФУВ практически достигает сечения 16.

309265

Предмет изобретения

Составитель Т. Рокачевская

Редактор В. С. Левятов Текред Л. Л. Евдонсв Корректор Е. Н. Миронова

Заказ 2469/13 Изд. № 1013 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я-35, Раушская наб., д, 4/5

1ипография, пр. Сапунова, 2

Устройство для автоматической синхронизации регистраторов для ударных труб, построенное на использовании явления интерференции прямых и отраженных СВЧ-сигналов от движущегося ионизиров анно го фронта ударной волны, содержащее запускающий датчик и СВЧ-генератор, запитывающий полость трубы СВЧ-сигналом посредством СВЧ-тракта, к которому через элемент связи подключены последовательно соединенные между собой детектор, формирователь импульсов, ключ и счетчик с селектором, отличающееся тем, что, Г !

1

1

1 ! !

L с целью повышения точности синхронизации, в него введена цепь из последовательно соединенных генератора импульсов, первого дополнительного ключа, реверсивного счетчика и

5 второго дополнительного ключа, выход которого подключен к регистратору и к запрещающим входам обоих ключей этой цепи, а их разрешающие входы связаны с выходом селектора счетчика, причем разрешающий вход

lO первого дополнительного ключа связан также с запускающим датчиком, а его запрещающий вход соединен с узлом управления, подключенным к выходу ключа и соединенным также с шинами управления реверсивного счетчика.