УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ МЕТАЕМОГО ТЕЛА Российский патент 2010 года по МПК G01P3/66 

Изобретение относится к индикаторам, реагирующим на прохождение метаемого тела, например пули, снаряда и т.п., и выполняющим измерения путем определения времени, необходимого для прохождения заданных расстояний.

Известно устройство для измерения скорости метаемого тела, которое содержит два разнесенных датчика и измерительный прибор, связанный с выходами датчиков, дополнительно введены второй измерительный прибор, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки логики, а каждый из датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, причем выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами первого элемента ИЛИ и первыми входами первого блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами второго элемента ИЛИ и вторыми входами первого блока логики, выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами третьего элемента ИЛИ и первыми входами второго блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами четвертого элемента ИЛИ и вторыми входами второго блока логики, выход первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго измерительных приборов, выходы третьего и четвертого элемента ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами первого и второго измерительных приборов, выход источника питания соединен с линейками излучающих диодов, блок логики состоит из матрицы элементов И, из матрицы триггеров, блока индикации, причем первые входы матрицы элементов И соединены с первыми входами блока логики, а вторые входы соединены со вторыми входами блока логики, а выходы элементов И соединены со входами триггеров, выходы которых соединены с блоком индикации [1].

Недостатком данного устройства является невозможность определения геометрических размеров метаемого тела в двух плоскостях.

Технической задачей изобретения является повышения информативности за счет измерения геометрических размеров метаемого тела в двух плоскостях.

Решение технической задачи достигается тем, что в устройство для измерения скорости метаемого тела, содержащем два разнесенных датчика, первый и второй измерительные приборы, связанные с выходами датчиков, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки логики, каждый из датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, причем выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами первого элемента ИЛИ и первыми входами первого блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами второго элемента ИЛИ и вторыми входами первого блока логики, выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами третьего элемента ИЛИ и первыми входами второго блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами четвертого элемента ИЛИ и вторыми входами второго блока логики, выход первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго измерительных приборов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами первого и второго измерительных приборов, выход источника питания соединен с линейками излучающих диодов, блок логики состоит из матрицы элементов И, из матрицы триггеров, блока индикации, причем первые входы матрицы элементов И соединены с первыми входами блока логики, а вторые входы соединены со вторыми входами блока логики, а выходы элементов И соединены со входами триггеров, выходы которых соединены с блоком индикации, дополнительно введены блок определения размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости и блок определения размеров метаемого тела в вертикальной плоскости, соединенные с выходами горизонтально и вертикально расположенных линеек фотоприемников второго датчика соответственно, а также два индикатора.

Блок определения геометрических размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости состоит из квадратной матрицы n-го порядка элементов И, квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств, задатчика сигналов.

Блок определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости состоит из квадратной матрицы n-го порядка элементов И, квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств, задатчика сигналов.

Причем группа входов блока определения размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости является первыми входами квадратной матрицы n-го порядка элементов И, вторые входы которых соединены с выходами задатчика сигналов, а выходы строк квадратной матрицы n-го порядка элементов И соединены со входами квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств, выходы которых являются выходами блока определения геометрических размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости, группа входов блока определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости является первыми входами квадратной матрицы n-го порядка элементов И, вторые входы которых соединены с выходами задатчика сигналов, а выходы столбцов квадратной матрицы n-го порядка элементов И соединены со входами квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств, выходы которых являются выходами блока определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства измерения скорости метаемого тела, на фиг.2 - структурная схема блока логики, на фиг.3 - структурная схема блока определения геометрических размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости, на фиг.4 - структурная схема блока определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости.

Устройство для измерения скорости метаемого тела содержит первый 1 и второй датчики 2, которые разнесены в пространстве, первый 3 и второй 4 измерительные приборы, подключенные к выходам датчиков 1, 2, первый 5, второй 6, третий 7, четвертый 8 элементы ИЛИ, первый 9 и второй 10 блоки логики, блок 11 определения геометрических размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости, блок 12 определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости, первый 13 и второй 14 индикаторы, каждый из датчиков 1, 2 выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов 15 и линеек фотоприемников 16, причем выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников 16 первого 1 датчика соединены одновременно с входами первого 5 элемента ИЛИ и первыми входами первого 9 блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников 16 первого 1 датчика соединены одновременно с входами второго 6 элемента ИЛИ и вторыми входами первого 9 блока логики, выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников 16 второго 2 датчика соединены одновременно с входами третьего 7 элемента ИЛИ и первыми входами второго 10 блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников 16 второго 2 датчика соединены одновременно с входами четвертого 8 элемента ИЛИ и вторыми входами второго 10 блока логики, выходы первого 5 и второго 6 элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого 3 и второго 4 измерительных приборов, выходы третьего 7 и четвертого 8 элементов ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами первого 3 и второго 4 измерительных приборов, выход источника 17 питания соединен с линейками излучающих диодов 12.

Блоки 9, 10 логики состоят из матриц элементов И 18, из матриц триггеров 19, блока 20 индикации, причем первые входы матрицы элементов И 18 соединены с первыми входами блоков 9, 10 логики, а вторые входы соединены со вторыми входами блоков 9, 10 логики, а выходы элементов И 18 соединены со входами триггеров 19, выходы которых соединены с блоком 20 индикации.

Блок 11 определения геометрических размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости состоит из квадратной матрицы n-го порядка элементов И 21, квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств 22, задатчика 23 сигналов.

Блок 12 определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости состоит из квадратной матрицы n-го порядка элементов И 24, квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств 25, задатчика 26 сигналов.

Причем группа входов блока 11 определения размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости является первыми входами квадратной матрицы n-го порядка элементов И 21, вторые входы которых соединены с выходами задатчика 23 сигналов, а выходы строк квадратной матрицы n-го порядка элементов И 21 соединены со входами квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств 22, выходы которых являются выходами блока 12 определения геометрических размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости, группа входов блока 12 определения размеров метаемого тела в вертикальной плоскости является первыми входами квадратной матрицы n-го порядка элементов И 24, вторые входы которых соединены с выходами задатчика 26 сигналов, а выходы столбцов квадратной матрицы n-го порядка элементов И 24 соединены со входами квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств 25, выходы которых являются выходами блока 12 определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости.

Описание работы устройства

Метаемое тело выстреливают в направление датчиков 1 и 2. В момент пролета метаемого тела относительно первого 1 датчика происходит срабатывание чувствительных элементов, расположенных в виде перпендикулярных линеек фотоприемников 16.

Сигналы с выходов фотоприемников 16 датчика 1 через первые 5 и вторые 6 элементы ИЛИ поступают одновременно на запуск первого 3 и второго 4 измерительных приборов и на первые и вторые входы первого 9 блока логики.

В момент пролета метаемого тела относительно второго 2 датчика происходит срабатывание комбинации чувствительных элементов датчика 2.

Сигналы с выходов фотоприемников 16 датчика 2 через третий 7 и четвертый 8 элементы ИЛИ поступают одновременно на остановку первого 3 и второго 4 измерительных приборов и на первые и вторые входы второго 10 блока логики.

Таким образом обеспечивается определение скорости метаемого тела в двух плоскостях путем измерения временного интервала движения метаемого тела относительно перпендикулярно расположенных чувствительных элементов двух разнесенных датчиков.

Код сигнала, поступающий на первые и вторые входы блока 9 логики, соответствует координатам пролета метаемого тела относительно первого 1 датчика и обеспечивает срабатывания определенной комбинации матрицы элементов И 18, сигналы с выхода которых обеспечивают срабатывания комбинации матрицы триггеров 19, сигналы с выхода которых обеспечивают индикацию координат метаемого тела блоком 20 индикации.

Аналогично код сигнала, поступающий на первые и вторые входы блока 10 логики, соответствует координатам пролета метаемого тела относительно второго 2 датчика и обеспечивает срабатывания определенной комбинации матрицы элементов И 18, сигналы с выхода которых обеспечивают срабатывания комбинации матрицы триггеров 19, сигналы с выхода которых обеспечивают индикацию координат метаемого тела блоком 20 индикации.

Код сигнала, соответствующий геометрическим размерам метаемого тела в горизонтальной плоскости, поступает на определенные первые входы квадратной матрицы n-го порядка элементов И 21, на вторые входы которых поступают сигналы с выходов задатчика 23 сигналов, с выходов строк квадратной матрицы n-го порядка элементов И 21 сигналы поступают на входы квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств 22, с выходов которых поступают на вход первого 13 индикатора.

Код сигнала, соответствующий геометрическим размерам метаемого тела в вертикальной плоскости, поступает на определенные входы квадратной матрицы n-го порядка элементов И 24, на вторые входы которых поступают сигналы с выхода задатчика 26 сигналов, с выходов столбцов квадратной матрицы n-го порядка элементов И 24 сигналы поступают на входы квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств 25, с выходов которых поступают на вход второго 14 индикатора.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает определение скорости, координат, а также геометрических размеров метаемого тела в двух плоскостях.

Источники информации

1. Ефанов В.В., Мужичек С.М., патент РФ на изобретение №2285267 от 10.10.2006 г. (прототип).

Изобретение относится к области индикаторов, реагирующих на прохождение метаемого тела, например пули, снаряда, осколка и т.д. Устройство содержит два датчика 1 и 2, каждый из которых выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников и которые разнесены в пространстве, два измерительных прибора 3 и 4, подключенных к выходам датчиков 1, 2, четыре элемента 5-8 ИЛИ, три блока 9-10 логики и блок 11 обработки сигналов. Изобретение позволяет повысить информативность за счет измерения геометрических размеров метаемого тела в двух плоскостях. 4 ил.

1. Устройство для измерения скорости метаемого тела, содержащее два разнесенных датчика, первый и второй измерительные приборы, связанные с выходами датчиков, первый, второй, третий, четвертый элементы ИЛИ, первый и второй блоки логики, каждый из датчиков выполнен в виде двух перпендикулярно расположенных линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, причем выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами первого элемента ИЛИ и первыми входами первого блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников первого датчика соединены одновременно с входами второго элемента ИЛИ и вторыми входами первого блока логики, выходы горизонтально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами третьего элемента ИЛИ и первыми входами второго блока логики, выходы вертикально расположенной линейки фотоприемников второго датчика соединены одновременно с входами четвертого элемента ИЛИ и вторыми входами второго блока логики, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первыми входами первого и второго измерительных приборов, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно со вторыми входами первого и второго измерительных приборов, выход источника питания соединен с линейками излучающих диодов, блок логики состоит из матрицы элементов И, из матрицы триггеров, блока индикации, причем первые входы матрицы элементов И соединены с первыми входами блока логики, а вторые входы соединены со вторыми входами блока логики, а выходы элементов И соединены со входами триггеров, выходы которых соединены с блоком индикации, отличающееся тем, что введены блок определения геометрических размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости и блок определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости, соединенные с выходами горизонтально и вертикально расположенных линеек второго датчика соответственно, а также два индикатора.

2. Устройство по п.1, отличающийся тем, что блок определения геометрических размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости состоит из квадратной матрицы n-го порядка элементов И, квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств, задатчика сигналов, блок определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости состоит из квадратной матрицы n-го порядка элементов И, квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств, задатчика сигналов, причем группа входов блока определения размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости является первыми входами квадратной матрицы n-го порядка элементов И, вторые входы которых соединены с выходами задатчика сигналов, а выходы строк квадратной матрицы n-го порядка элементов соединены со входами квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств, выходы которых являются выходами блока определения геометрических размеров метаемого тела в горизонтальной плоскости, группа входов блока определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости является первыми входами квадратной матрицы n-го порядка элементов И, вторые входы которых соединены с выходами задатчика сигналов, а выходы столбцов квадратной матрицы n-го порядка элементов И соединены со входами квадратной матрицы n-го порядка суммирующих устройств, выходы которых являются выходами блока определения геометрических размеров метаемого тела в вертикальной плоскости.