Устройство для определения скорости ударной волны Советский патент 1992 года по МПК G01P5/18 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении скорости ударных волн в ударных трубах.

Известно устройство для измерения скорости ударной волны, содержащее генератор эталонной частоты, ключ, счетчик и два запускающих датчика, разрешающий и запрещающий входы ключа подключены к датчикам соответственно через узел блокировки исхему ИЛИ, а в сечении трубы между диафрагмой и указанными датчиками установлен дополнительный датчик, который через схему И соединен с разрешающим входом узла блокировки, вторым входом схемы ИЛИ и цепью установки нуля счетчика, причем второй вход схемы И через расширитель импульсов связан с устройством пуска трубы.

К недостаткам данного устройства относится сужение области применения из-за определения только скорости падающей ударной волны и невозможности определения скорости отраженной ударной волны.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения скорости ударной волны, содержащее замкнутый объем в виде ударной трубы, внутри которой установлена диафрагма, за которой на определенном расстоянии один от другого последовательноустановлены

дополнительный и первый и второй датчики, генератор эталонной частоты, первый элемент И, первый элемент ИЛИ, первый ключ, расширитель импульсов, первый счетчик, вход запуска, первь1й вход первого элемента И соединен с выходом дополнительного датчика, второй вход соединен с входом запуска, а выход - с вторым входом первого элемента ИЛИ и ЁХОДОМ установки нуля первого счетчика, второй и третий элементы И, второй элемент ИЛИ, второй ключ, второй счетчик, триггер и сдвиговый регистр, причем входы первого и второго ключей соединены соответственно с выходом первого и второго датчиков, разрешающие входы ключей соединены с выходом первого элемента И, запрещающие входы ключей - с третьим выходом сдвигового регистра, выход первого ключа соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и через триггер с третьим входом второго элемента И, выход второго ключа соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с входом установки нуля триггера и входом сдвигового регистра, вход установки нуля которого и вход установки нуля второго счетчика соединены с выходом первого элемента И, выход генератора эталонной частоты соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами сдвигового регистра, а выходы - с входами соответственно первого и второго счетчиков.

Недостатком известного устройства является сложность схемы, а следовательно, недостаточная ее надежность.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для определения скорости ударной волны, содержащее замкнутый объем в виде ударной трубы, внутри которой установлена диафрагма, за которой на расстоянии один от другого последовательно установлены первый и второй датчики, генератор эталонной частоты, первый и второй счетчики, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, сдвиговый регистр и вход запуска, причем выход элемента ИЛИ соединен с входом сдвигового регистра, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, первые входы которых соединены с выходом генератора эталонной частоты, а выходы первого и второго элементов И соединены с входами соответственно первого и второго счетчиков, дополнительно введена схема задержки, вход которой является входом запуска, а выход соединен с входами установки нуля сдвигового регистра и первого и второго счетчиков, выходы первого и второго датчиков соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства для определения скорости ударной волны: на фиг.2 - временные графики его работы.

Устройство для определения скорости ударной волны содержит замкнутый объем в виде ударной трубы 1, внутри которой установлена диафрагма 2, за которой на расстоянии один от другого последовательно установлены первый 3 и второй 4 датчики, генератор 5 эталонной частоты, первый 6 и второй 7 счетчики, первый 8 и второй 9 элементы И, элемент ИЛИ 10, сдвиговый регистр 11 и вход 12 запуска. Выход элемента ИЛИ 10 соединен с входом сдвигового регистра 11, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого 8 и второго 9элементов И. Первые входы элементов 8 и 9 соединены с выходом генератора 5 эталонной частоты, а выходы - с входами соответственно первого 6 и второго 7 счетчиков. В состав устройства

входит также схема 13 задержки, вход которой является входом 12 запуска, а выход соединен с входами установки нуля сдвигового регистра 11 и первого 6 и второго 7 счетчиков. Выходы первого 3 и второго 4 датчиков соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 10.

Сдвиговый регистр 11 выдает сигнал на первый выход по первому входному импульсу, а на второй вход - по третьему входному импульсу.

Устройство для определения скорости ударной волны работает следующим образом,

При подаче импульса на вход запуска трубы слева от диафрагмы 2 возникает взрыв и резко повышается давление, что вызывает разрыв диафрагмы 2 и движение с большой скоростью ударной волны по ка,налу ударной трубы 1. Одновременно импульс пуска трубы подается на схему 13 задержки, которая задерживает указанный импульс на время, меньшее времени прохождения фронта ударной волны от диафрагмы 2 до сечения, где установлен первый датчик 3 (фиг.2,а). Задержанный импульс подается на входы установки нуля первого 6 и второго 7 счетчиков и сдвигового регистра 11.

Таким образом, к началу измерения времени устройство оказывается в исходном состоянии. В тот момент, когда падающая ударная волна проходит в сечении, где установлен первый датчик 3, с него снимается импульс, который через элемент ИЛИ

10поступает на вход сдвигового регистра

11(фиг.2,в). С первого выхода сдвигового регистра 11 (фиг.2,г) подается разрешающий сигнал на второй вход первого элемента И 8, который открывается, в результате чего начинается подсчет числа импульсов генератора 5 эталонной частоты (фиг.2,е) первым счетчиком 6 (фиг.2,ж).

В момент времени,, когда падающая ударная волна проходит сечение, где установлен второй датчик 4, с последнего сигнал поступает через элемент ИЛИ 10 на вход сдвигового регистра 11 (фиг.2,в). С первого выхода сдвигового регистра 11 (фиг.2,г) под действием данного импульса происходит снятие разрешающего сигнала, который поступал на второй вход первого элемента И 8. В первом счетчике 6 оказывается записанным код времени, определяющий скорость падающей ударной волны на отрезке между первым 3 и вторым 4 датчиками.

Падающая ударная волна, продолжая свое движение, доходит до преграды. В момент встречи ударной волны спреградой возникает отраженная ударная волна, имеющая направление, противоположное направлению падающей ударной волне. При подходе фронта отраженной ударной волны к сечению, где установлен второй датчик 4,

происходит выдача импульса через второй вход элемента ИЛИ 10 на вход сдвигового регистра 11 (фиг.2,в)с второго выхода которого разрешающий сигнал поступает на второй вход второго элемента И 9 (фиг.2,д). В

0 результате начинается подсчет числа импульсов генератора 5 эталонной частоты вторым счетчиком 7 (фиг.2,з).

В момент времени когда отраженная ударная волна проходит сечение, где установлен первый датчик 3, происходит выдача импульса через первый вход элемента И 10 на вход сдвигового регистра 11 (фиг.2,в), что приводит к снятию сигнала с вторрго выхода сдвигового регистра 11 (фиг.2,д). Это позволяет снять разрешающий сигнал с Bjoporo .входа второго элемента И 9.

Таким образом, во втором счетчике 7 оказывается записанным временной интервал, определяющий скорость отраженной

5 ударной волны на отрезке трубы, заключенной между вторым 4 и первым 3 датчиками. Код, записанный в первом 6 и втором 7 счетчиках, считывается по окончании эксперимента. Зная фиксированное расстояние

0 между первым 3 и вторым 4 датчиками, определяют скорости падающей и отраж. лной волн.

Применение изобретения позволяет упростить схему устройствадля определения

5 скорости ударной волны за счет исключения дополнительного датчика, первого и второго ключей, расширителя импульсов, триггера, элемента И и элемента ИЛИ, что повышает его надёжность.

0 Формула изобретения

Устройство для определения скорости ударной волны, содержащее замкнутый объем в виде ударной трубы, внутри которой установлена диафрагма, за которой последовательно установлены первый и второй датчики, генератор эталонной частоты, первый и второй счетчики, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, сдвиговый регистр и вход запуска, причем выход элемента ИЛИ соединен с входом, сдвигового регистра, первый и второй выходы которого соединены с вторыми входами соответственно первого и второго элементов И, первые входы которых соединены с выходом

5 генератора эталонной частоты, а выходы соответственное входами первого и второго счетчиков, входы установки нуля которы соединены с входом установки нуля сдвигового регистра, отличающееся тем, что с целью упрощения, в него введена схема задержки, вход которой соединен с входом запуска, а выход - с входом установки нуля сдвигового регистра, при этом выходы первого и второго датчиков соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ,

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении скорости ударных волн в ударных трубах. Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит замкнутый объем в виде ударной трубы 1, внутри которой установлена диафрагма 2, за которой на расстоянии один от другого последовательно установлены первый 3 и второй 4 датчики, генератор 5 эталонной частоты, первый 6 и второй 7 счетчики, первый 8 и второй 9 элементы И. элемент ИЛИ 10, сдвиговый регистр 11. вход 12 запуска трубы и схему 13 задержки. При подаче импульса на вход запуска трубы 1 слева от диафрагмы 2 возникает взрыв и резко повышается давление, что вызывает разрыв диафрагмы 2 и движение с большой скоростью ударной волны по каналу ударной трубы 1. Кроме того, Устанавливаются в нуль первый 6 и второй 7 счетчики и сдвиговый регистр 11. После прохождения падающей и отраженной волн в канале ударной трубы 1 в счетчиках 6 и 7 оказываются записанными коды. пропорциональные временным интервалам, определяющим скорость соответственно падающей и отраженной ударных волн. 2 ил.СОсю00 00о

4

Фиг. 2.