Устройство для фотографирования быстродвижущихся моделей Советский патент 1986 года по МПК G03B15/16 

лучения, расположена на расстоянии f за датчиком 3.

Клавишный регистр 6 может быть выполнен на многопозиционных кнопочных переключателях типа МПК-2. Реверсивные счетчик 7 и время-инпульсные 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 об10

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

Цель изобретения - повышение эффективности измеоений.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит три датчика 1-3 положения движущихся Моделей, фотоаппарат 4, импульсный источник 5 излучения, клавишный регистр 6, реверсивный счетчик 7, два реверсивных время-импульсньрс преобразователя 8 и 9,две цифровые cxej« i 10 и 11 сравнения, шину 12 начальной установки, выход 13 клавишного регистра, входы

14-16 прямого преобразования, входы тоянным ускорением а , 17-19 обратного преобразования, входы 20 рости V в момент времени t определя- 20 и 21 остановки преобразований, вход ется как V at + У„/(где, У„- началь15

разом..

При линейном изменении скорости модели на участке f, + f,,+ f с посзначение скоо - - о ное значение скорости), а время t;

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 управления импульсным источником 5 излучения, выход 31 управления затвором (не показан) импульсного датчика

5., , ; ,-.. - .

Выходы датчиков 1-3 положения движущейся модели Подключены к соот- ветствуиущим входам 14-21 реверсивного счетчика 7 и время-импульсных преобразователей 8 и 9 к входам 28 и 29 схем 10 и 11 сравнения, выходы клавишного 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 1.1 сравнения, другие разрядные входы которой соединены с вы- хо;дами разрядов второго преобразователя 9, выход 30 первой схемы 10 сравнения, соединен с входом управления импульсного источника 5, а выход 31 второй схемы 11 сравнения соединен с входом управления затвором импульс- Чого источника 5.

Датчики 1-3 положения движущейся модели располагаются вдоль траектории движения на расстоянии 1 и Ig. ФоПеред началом эксперимента опреде ляют задержку срабатывания импульсного источника излучения i, а А 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 преобразовакия Т

Пр

разными, выражают измеССJi

тографирующая система, содержащая фо- репное п единицах „„ и в двотоаппарат 4 с открытым затвором в течение всего времени проведения эксперимента и импульсный источник 5 изичном коде устанавливают на клавишном :регистре. В основном устройстве вьфа- ботка управляющего импульса на запуск

254411 2

лучения, расположена на расстоянии f за датчиком 3.

Клавишный регистр 6 может быть выполнен на многопозиционных кнопочных переключателях типа МПК-2. Реверсивные счетчик 7 и время-инпульсные 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 об10

15

тоянным ускорением а , рости V в момент времени t определя- ется как V at + У„/(где, У„- начальразом..

При линейном изменении скорости модели на участке f, + f,,+ f с посзначение скотоянным ускорением а , рости V в момент времени t определя- ется как V at + У„/(где, У„- начальо - - о ное значение скорости), а время t;

пролета участков f,,2 и f, можно описать следующим выражением:

i;

26;

141

0

5

где Vj , V,-, - значения скорости на границах участка.

Если , 2 , , i-i t, -f At, и +4t2, можно доложить, что времена пролёта соседних участков . отличаются на одно и то же время, т. е. Ai, liii. Таким

5 образом, определяя разность времени At, пролета участков В, и Е и увеличивая (уменьшая) на эту разность время пролета tj, можно задать момент времени t tj + iiy пролета моделью

0 .сечения фотографирования, в который вырабатывается импульс по выходу 20 на управление затвором источника излучения . I . -. :

Перед началом эксперимента определяют задержку срабатывания импульсного источника излучения i, а А 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 преобра5

разными, выражают изме

п единицах „„ и в двоичном коде устанавливают на клавишном :регистре. В основном устройстве вьфа- ботка управляющего импульса на запуск

импульсного источника излучения происходит по выходу 19 через время i ,„„ относительно момента пересечения моделью третьего датчика t

- i

ЗДп

г ,

В предлагаемом устройстве

выработка управляющего импульса по выходу 19 происходит через время здп i ад t,j - 4г, - t цд ,.

Перед началом эксперимента при подаче импульса по шине 12 начальной установки производится запись на реверсивный счетчик 7 двоичного кода 1зд, , заданного на клавишном регистре 6 и установка в нулевое состояние реверсивных время-импульсных преобра 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 мя-импульсных преобразователей 8 и 9

мого преобразования поступает импульс, инициирукяций прямое преобразование, так, что тактовые импульсы с периодом 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, инициирующий обратное пре- Q образование. К этому моменту в преобразователе 9 сформирован двоичный код, характеризующий время t, пролета участка 6j , а в счетчике 7 - двоичный код, характеризую1дий время t,+t здл Далее тактовые импульсы с периодом

35

поступают на входы обратного счета. Одновременно от датчика 2 к реверсивному время-импульсному преобразо

вателю 8 по входу 15 прямого преобразования поступает, импульс, инициирующий его прямое преобразование.

При пересечении моделью плоскости датчика 3 к счетчику 7 и преобразователю 9 по входам 20 и 21 остановки Iпреобразования поступает импульс, пре кращающий поступление на них тактовых импульсов.

К этому моменту времени в преобра зователе 9 сформирован код, характе- ризующий разность ui, i . - i времени пролета участков Е, и Е а в счетчике 7 - код t, + t .. Одновременно от датчика 3 к преобразователю 8 по входу 1В обратного преобра-55 следуемого сечения не превьшает

зования поступает импульс, инициирующий его обратное преобразование. К .зтому моменту в преобразователе 8

л

сформирован двоичный код, характеризующий время -1 пролета участка Р,. Кроме того, от датчика 3 по входам 28 и 29 на схемы 10 и 11 сравнения поступает сигнал разрешения сравнения. Далее тактовые импульсы с периодом

Т„р поступают на вхоД обратного счета 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 t п относительно пересечения датчика 3 и начинается процесс накачки источника 5, но модель находится еще до исследуемого сечения

В момент совпадения состояний вре-

(при обратном счете преобразователя 8) схема 11 сравнения по вьтходу 31 вырабатывает импульс, управляющий затвором импульсного источника 5 излучения. Если разность At времен пролета для пар соседних участков С, j з постоянна, в этот момент в преобразователе 8 сформируется код, характеризуняций время t At, пролета участка. Таким образом, в данный момент модель находится в исследуемом сечении, т. е. происходит освещение модели импульсом излучения - собственно фотографирование. При проведении экспериментов необходимо выбирать -размеры участков , 6j такими, чтобы время пролета i с учетом разности ui, времен пролета было достаточным для накачки ламп излучателя ( t ,д. 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 импульс ов 10 МГц, скорости модели 400 м/с, ускорении торможения -1,6 х X 10 м/с отклонение модели от йс0,3 мм, а погрешность в определении момента запуска источника уменьшается на 25 МКС. В то же время при постоянS 1254A11«

стве скорости модели отклонемие сое- № 1174888, отличающееся тавляет .тем, что, с целью повышения точности

В качестве импульсного источника измерений, в него введен реверсивньй излучения возможно применение лазер- счетчик, установленный между разрядного источника, рентгеновского источ- j ными выходами клавишного регистра и ника излучения и любых других, требу- соответствующими разрядньвчи вxoдa ш ютцгх два управляющих импульса: один - основной схемы сравнения, причем вто- дпя управления запуском лампы, дру- poЙJ третий и четвертый входы ревер- гой - для управления затвором источ- сивногр счетчика соединены соответ- «ика,10 ственно с выходами дополнительного первого и второго датчиков

Формула изобретения положения, пятый и шестой вхоры реверсивного счетчика соединены соотУстройство для фотографирования . ветственно с шиной начальной установ- быстродвижувднхся моделей по авт. св. 15 ки и входом тактовых импульсов.

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