Способ идентификации моментов времени при параллельной регистрации параметров одного или нескольких процессов Советский патент 1992 года по МПК G01D9/28 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при параллельной регистрации параметров одного или нескольких процессов.

Наиболее эффективно изобретение может быть использовано при фотографической регистрации быстропротекающих процессов (быстрое горение, взрыв, распространение ударных волн, искровой разряд, высокотемпературная плазма и т.д.) параллельно с другими их параметрами (электрическими, термодинамическими и др.).

Известен способ идентификации моментов времени при регистрации измеряемых величин, включающий одновременную подачу синхроимпульсов на регистраторы. Этот способ заключается в том, что при помощи внешнего генератора во время протекания

процесса подают синхроимпульсы на все регистраторы j .

Недостатками этого способа являются необходимость жесткой временной привязки момента выдачи синхроимпульсов и начала регистрации параметров исследуемых процессов, уменьшение точности идентификации К, которая определяется выражением

К

л

р СС

(1)

где

Ср - длительность регистрации

параметров;

/л

Lc - длительность выдачи синхронизирующего сигнала, при увеличении скорости временной развертки параметров регистраторами вследствие укорачивания времени исследования процессов.

31732156

Наиболее близким цр технической

сущности к предлагаемому является способ идентификации моментов времени при параллельной регистрации измеряемых величин несколькими регистраторами 2J .

Известный способ заключается в том, что при параллельной регистрации переменных параметров несколькими регистраторами с целью повышения точности идентификации при помощи внешнего устройства на все регистраторы подается последовательность синхроимпульсов, являющихся случайными функциями времени.

Недостатками известного способа являются необходимость наличия внешнего по отношению к комплексу аппаратуры, служащей для проведения требуемых исследований, генератора синхроимпульсов, трудность выработки нескольких различимых синхроимпульсов и подачи их на все регистраторы за короткое время „при исследовании быстропротекающих процессов, зависимость точности идентификации от скорости временной развертки параметров регистраторами, невозможность проведения временной идентификации всех параметров, если хотя бы один из регистраторов имеет неэлектроизмерительную природу.

Таким образом, известный способ не обеспечивает постоянства точности идентификации и не позволяет идентифицировать широкий класс неоднородных параметров, что в целом скажется на достоверности способа идентификации.

Целью изобретения является повышение достоверности идентификации моментов времени при регистрации параметров быстропротекающих процессов.

Поставленная цель достигается тем, что перед началом регистрации параметров одного или нескольких процессов при помощи внешнего светового излучения наносят метку на носителе фоторегистратора, в месте нанесения метки устанавливают фотоприемник, а синхронизирующие сигналы формируют фотоприемником в момент регистрации изображения процесса.

На фиг Л изображена схема реализации способа; на фиг.2 - осциллограмма тока разряда и оптическая картина.

Способ осуществляется следующим образом.

До начала фоторегистрации процесса внешним световым излучением наносят, просвечивая через узкую щель, метку в пределах кадрового окна у верхнего края фотопленки, расположенной в фокальной плоскости

0 фоторегистратора. В момент времени, соответствующий началу регистрации оптической картины в пределах просвечивающей щели, появляется световой импульс из которого фотоприем5 ник формирует синхронизирующий сигнал, подаваемый на остальные регистраторы.

Следовательно, соответствие идентификационных меток на всех регистраторах одному моменту времени есть результат способа формирования синхронизирующего сигнала, т.е. следствие того, что геометрическое место точек метки и расположения фотоприем5 ника на фокальной плоскости фоторегистратора совпадают.

1

Пример. Исследование процесса радиального развития излучающего

0 канала искрового разряда производится регистрацией его оптических картин при помощи сверхскоростного фоторегистратора (СФР) и электрических параметров (ток и напряжение) на двух- лучевых осциллографах. Объектив камеры СФР 0 строит изображение источника света в плоскости вращающегося зеркала Z, которое переносит полученное изображение на фокальную плоQ скость прибора Т, на которой расположена фотопленка (фиг.1). В фокальной раме камеры СФР проделывают узкую щель, в которой устанавливают световод. Перед началом фоторегистраe ции внешним световым излучение, передаваемым по световоду, наносят, просвечивая через щель, метку на фотопленке. Затем свободный конец световода подводят к фотокатоду ФЭУ. Синхронизирующий сигнал, который формируетФЭУ в момент прохождения фоторегистрации в пределах щели, передают с анодной цепи ФЭУ на осциллографы и на них появляются идентификационные метки. На фиг.2 представлены: а) осциллограмма тока разряда с идентификационной меткой на нижнем луче, появившейся а момент регистра5

0

5

ции изображения процесса в области метки М;

о; оптическая картина расширяющегося канала искры с меткой М, нанесенной до начала фоторегистрации.

Совмещая метки на оптической картине и на нижнем луче осциллографа производят идентификацию во времени изменяющихся значений I(t) и r(t).

Таким образом, точность идентификации определяется только соотношением геометрических размеров щели и кадрового окна фоторегистратора и не зависит от скорости его разверки. Действительно, длительность регистрируемого сигнала

tn

V)

1 Рдлина

(2)

кадрового окна,

v

Р

- скорость временной развертки параметра регистратором. Длительность выдачи синхронизирующего сигнала определяется выражением

Ј --- Р

v.

(3)

где АХ

- ширина просвечивающей

щели.

С учетом формул (2) и (3) для точности идентификации имеем

Јр-Јс

ер

)x Г

1 Лх

1 - --т,

(4)

т.е. К не зависит от скорости временной развертки.

Надежность, постоянство точности а в целом высокая достоверность предлагаемого способа идентификации определяется тем, что формирование синхронизирующего импульса (в нужный момент времени) обусловлено только функционированием самого исследуемого процесса.

5

5

0

5

0

5

Кроме того способ позволяет идентифицировать во времени между собой неоднородные параметры, например электрические с оптическими или термодинамическими и т.д. Это преимущество способа есть результат возможности выбора регистратора, на котором одна из идентификационных меток ставится до начала регистрации. Обычно в качестве такового выбирают регистратор на котором во время его функционирования нанесение метки синхронизирующим сигналом затруднено или невозможно.

Повышение достоверности идентификации при использовании данного способа позволяет увеличить срок службы измерительного комплекса аппаратуры и уменьшить энергозатраты, так как при этом значительно сокращается число дублирующих измерений, необходимых для достижения заданной точности идентификации. Экспериментально установлено, что при значениях точности идентификации К 90% число дублирующих измерений по сравнению с известным сокращается на 30-40%.

Формула изобретения

Способ идентификации моментов времени при параллельной регистрации параметров одного или нескольких процессов, заключающийся в одновоемен- ной регистрации синхронизирующих сигналов в заданные моменты времени, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности идентификации моментов времени быст- ропротекающих процессов, переп началом регистрации одного или нескольких процессов при помощи внешнего светового излучения наносят метку на носителе фоторегистратора, в месте нанесения метки устанавливают йотопри- емник, а синхронизирующие сигналы формируют Фотоприемником в момент регистрации изображения процесса.

xs

/

Способ позволяет повысить достоверность идентификации моментов времени при регистрации параметров быстропротекающих процессов. Перед началом регистрации параметров одного или нескольких процессов при помощи внешнего светового излучения наносят метку на носителе фоторегистратора, в том же месте устанавливают фотоприемник, а синхронизирующие сигналы формируют фотоприемником в момент регистрации изображения процесса. 2 ил.

ФПГ 1