ВСЕСОЮЗНАЯ lEHTviO-:B'nB;iViOTEKA_|П«ТШТьО'':..п-;;;^'" ^Ч Советский патент 1971 года по МПК G01M9/06 

Изобретение относится к автоматизации измерений на аэродинамических установках ударного действия и может быть использовано для синхронизации зануска соответствующих регистраторов в наперед заданном измерительном сечении трубы установки в момент нахождения в нем фронта ударной волны или интересующей его части, а также для измерения скорости фронта на измерительной базе.

Пзвестно устройство синхронизации регистраторов, содержащее два датчика прохождения ударной волны, блок ввода программы и блок вычисления отношения времени запаздывания включения регистраторов к времени прохождения ударной волной расстояния между датчиками, состоящий из эталонного и перестраиваемого генераторов, подключенных через соответствующие ключи и счетчики к узлу совпадения кодов, выход которого соединен с отсчетным счетчиком - измерителем скорости--и через селектор импульсов- с выходом устройства.

В известном устройстве ввод значения первой измерительной базы 5i (расстояние между датчиками, определяемое как время прохождения ударной волны) осуществляется с помощью специального блока ввода первой измерительной базы, связанного с рядом функциональных узлов, производящих пересчет времени распространения фронта ударной волны (ФУВ) на первой измерительной базе в его скорость, а ввод необходимого отS-2

ношения измерительных баз -- -с поо

мощью перестраиваемого генератора импульсов, где 2 - вторая измерительная база, соответствующая расстоянию (или времени), проходирлому фронтом ударной волны от второго датчика до момента включения регистраторов.

Однако в известном устройстве ввод значения первой измерительной базы затруднен, так как его необходимо производить в двоичном коде, а часть устройства, производящая пересчет времени в скорость, выполнена сложно. Кроме того, для получения импульса запуска регистратора необходимо предварительную установку периода следова ия импульсов перестраиваемого генератора производить с точностью не хуже .

Петочность установки периода следования вызывает разброс времени получения запускающего импульса. Это проявляется в том,

что соответствующий регистратор сработает в тот момент, когда ФУВ будет находиться не в нужном измерительном сечении. В известном устройстве повышение точности установки периода следования импульсов переностями механической системы настройки и отсчета. Для уменьшения неточности установки значения периода следования имиульсов по его шкалам необходимо применение градуировочных графиков.

Цель предлагаемого изобретения - упрощение устройства, повышение надежности его работы, обеспечение удобства ввода значения первой измерительной базы, а также повышение точности ввода отношения измерительных баз. Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве применены десятичный счетчик с селектором и вспомогательные логические элементы, соединенные таким образом, что обеспечивается простота технической реализации пересчета времени распространения фронта ударной волны на базе 5 в скорость, а также введен переключатель режимов работы, который для точного ввода отношения измерительных баз позволяет подключить выход эталонного генератора к входу десятичного счетчика с селектором, а выход перестраиваемого генератора через отсчетный счетчик - к его цепи установки «О.

На фиг. 1 изображена структурная схема включения устройства в измерительный комплекс аэродинамической трубы; на фиг. 2 - блок-схема устройства.

Датчики ФУВ 1 Л 2 установлены в трубе на расстоянии 5i один от другого, отрезок Sa соответствует расстоянию сечения, при прохождении которого (ФУВ) должны включиться регистраторы от места установки второго датчика.

Электрическая часть устройства содержит блок вычисления отношения, в который входят: эталонный генератор импульсов 3, выход которого через ключ 4 связан с входом двоичного счетчика 5, перестраиваемый генератор импульсов 6, выход которого через ключ 7 соединен с входом другого двоичного счетчика 8, блок совпадения кодов (БСК) Я подключенный к выходам разрядов обоих двоичных счетчиков, выход которого через селектор импульсов 10 связан с .выходом устройства.

Оно также содержит счетчик 11с последовательным вводом импульсов и отсчетный счетчик 12, входы которых с помош,ью переключателей 13 и 14 соответственно могут быть подключены либо к выходу эталонного генератора через ключ и к выходу БСК, либо к эталонному генератору непосредственно и к перестраиваемому генератору; цепь из логических элементов «ИЛИ 15 и «НЕ 16, связываюш,ую разрешаюш,ий вход ключа эталонного генератора с выходом БСК; блок 17 ввода программы со входами, подключенными к выходам разрядов счетчика //, и выходом, соединенным с индикаторным элементом 18 и запреш,аюш,ими входами ключа эталонного генератора и элемента «НЕ.

счетчика 11, второй вход логического элемента «ИЛИ к датчику /, а цепь установки «О счетчика 5 связана с выходом БСК. Блок ввода программы выполняет одновременно функции ввода исходного значения расстояния между датчиками и .селектора заданного номера импульса из -числа подсчитываемых счетчиком 11 от .его нулевого положения. Поэтому он состоит из переключателей выходов разряда счетчика // ,и :схемы совпадения, выход которой и является выходом блока.

Работа устройства совместно с циклом работы установки заключается в автоматической отработке времени задержки импульса

для запуска регистраторов в виде

Т, /тло 2

(1)

зад - 1 J

где TI - время прохождения фронтом ударной волны расстояния между датчиками (5,).

При этом трансформируемое время Гэад отсчитывается от момента прохождения ФУВ через сечение трубы установки, в котором

расположен датчик 2, ближайший к заданному сечению.

В исходном состоянии ключи 4 т 7 закрыты, логический элемент «НЕ 16 открыт, счетчики 5, 8, 11 и 12 находятся в нулевом

состоянии, в блоке ввода программы 17 с помощью его разрядных переключателей введено значение Si.

В момент прохождения ФУВ через сечение трубы установки, где расположен датчик 1,

последний вырабатывает импульс, который открывает ключ 4, и счетчик 5 начинает подсчитывать импульсы эталонного генератора..3 по мере продвижения ФУВ по трубе. Импульс, снимаемый с датчика 1, .определяет начало временного интервала Г. Когда ФУБ подошел к сечению трубы установки, в котором расположен датчик 2, ключ 4 под действием импульса с этого датчика закрывается, и в счетчике 5 остается записанным

число, равное значению времени прохождения ФУВ расстояния между датчиками 1 и 3 (время TI). Одновременно с закрыванием ключа 4 открывается ключ 7, и счетчик S начинает подсчитывать импульсы от пер.естраиваемого генератора 6. Как только значение кода счетчика 8 совпадает с ранее записанным и хранящимся кодом значения TI в счетчике 5, срабатывает БСК Я с выхода его снимается импульс момента совпадения кодов счетчиков 5 н 8, который, проходя через селектор импульсов 10, поступает на выходной разъем устройства для запуска регистраторов.

Поскольку период следования импульсов

перестраиваемого генератора 6 (Гдер) выставляют согласно УСЛОВИЯМ т с

пе /2)

5 полнение условия (1), что соответствует моменту появления импульсов на выходе БСК Я а следовательно и на выходе устройства, в момент подхода ФУВ к заданному сечению трубы установки, находящемуся от места5 расположения датчика 2 на рассстоянии S,. Дальнейшая работа устройства заключается в вычислении скорости ФУВ по измеренному времени TI. Как вытекает из рассмотренного этапа ра-ю боты устройства, подсчет импульсов в течение временного интервала TI производится и счетчиком //. Снимаемый с выхода БСК 9 и подаваемый на выход устройства импульс, кроме того, закрывает ключ 7 (в счетчике 815 остается код .измеренного значения TI), устанавливает счетчик 5в исходное состояние, отмечается отсчетным счетчиком 12 и через нормально открытый логический элемент «НЕ 16 и последующую схему «ИЛИ 1)20 otKpbiBaeT ключ 4; счетчик 5 опять начинает пбдсчет импульсов эталонного генератора , которые подсчитываются параллельно и счетчиком 11. На момент совпадения кодов счетчиков 525 и 8, код счетчика // будет соответствовать уже удвоенному значению временного интервала TI, а появившийся в этот момент на выходе БСК 9 импульс, не изменяя состояния ключей 4 и 7, отмечается отсчетным счетчи-30 ком 12, опять сбрасывает счетчик 5 в исходное состояние, который с этого момента вновь начинает подсчет импульсов с нуля. Цикл работы устройства повторяется, а счетчик 11 продолжает процесс накапливания35 информации за счет поступления последующей серии импульсов. Как только счетчик 11 подсчитает количество импульсов, равное введенному значению расстояния между датчиками Б блоке 17, на выходе этого бло-40 ка появляется импульс, который запирает ключ 4 и логический элемент «НЕ 16. Работа устройства на этом заканчивается. Отсчетный счетчик 12 показывает количестБО раз проведенных тактов суммирования45 значений TI до значения Si или, согласно выражению Si V-Ti, действительное значение скорости ФУВ - V. Селектор импульса 10 пропускает на свой выход только первый импульс, появившийся50 на выходе БСК 9, тем самым блокируя выход устройства от последующих импульсов, возникающих на выходе БСК 9 в момент последующего пересчета времени в скорость. Для того, чтобы момент появления им-55 пульса на выходе устройства совпал с моментом подхода ФУВ к заданному сечению трубы установки, необходимо выполнить условие (2). Поскольку в предложенном устройстве Гэт60 равно единице ( мк/сек), то ввод значения отнощения измерительных баз 6 для возможности ориентировочной (грубой) настройки програп:уирозана непосредственно значениях отношения баз Для воз Si J мо.жности ввода точного значения отношения А.,, необходимого для правильной синхроSнизации регистрирующей аппаратуры, переключатели 13 и 14 должны находиться в положениях, противоположных показанным на чертеже. В этом случае импульсы эталонного генератора 3 через контакты переключателя 13 поступают на вход счетчика 11 и подсчитываются им непрерывно. Импульсы перестраиваемого генератора 6, период-следования которых необходимо выставить точно заданному значению, подаются через переключатель 14 на вход отсчетного счетчика 12, удлиняющий их период следования в определенное и целое число раз, и далее--в цепь установки «О счетчика 11. Таким образом, счетчик 11 в принудительном порядке устанавливается в исходное состояние под действием и с частотой импульсов, приходящих с выхода отсчетного счетчика 12. В этом случае, если период следования импульсов на выходе отсчетного счетчика 12 больше того промежутка времени, который необходим для заполнения счетчика 11 от исходного состояния до значения, выставленного разрядными переключателями блока 17, то на его выходе появляются импульсы. Аналогично при периоде следования приходящ.их импульсов с выхода отсчетного счетчика 12, меньшем указанного значения, импульсы на выходе блока 17 отсутствуют, Таким образом, процесс ввода точного значения отношения измерительных баз заключается в настройке перестраиваемого генератора на такое значение его периода следования импульсов, при котором наступает момент «Импульс есть - Импульса нет на выходе блока 17. Этот момент отмечается индикаторным элементом 18, присоединенным к выходу селектора блока 17 и реагирующего на наличие или отсутствие импульсов на своем входе. Ввод необходимого значения отношения .баз считается произведенным праВИЛЬНО, если при изменении числа, установленного разрядными переключателями блока 17 и определяющего порядковый номер импульса, подлежащего селекции из серии подсчитываемых счетчиком 11 на единицу младшего разряда в соответствующую сторону, приводит к изменению состояния индикаторного элемента 18. Точность ввода значения возрастает Si с увеличением разрядности отсчетного счетчика 12. Поскольку отсчетный счетчик выбран деположениям разрядных переключателей блока 17 переносить запятую на разряд влево (в сторону увеличения номера разряда) на каждый дополнительный разряд отсчетного счетчика 12.

Предмет изобретения

Устройство для синхронизации регистраторов и измерения скорости ударной волны на аэродинамических установках ударного действия, содержащее два датчика прохождения ударной волны, блок ввода программы, состоящий из переключателей и узла совпадения с индикатором, блок вычисления отношения времени запаздывания включения регистраторов к времени прохождения ударной волной расстояния между датчиками, состоящий из эталонного и перестраиваемого генераторов, подключенных через соответствующие ключи и счетчики к узлу совпадения кодов, выход которого соединен с отсчетным счетчиком и через селектор импульсов - с выходом устройства, отличающееся тем, что,

с целью повышения точности работы устройства, оно снабжено счетчиком с последовательным вводом импульсов, двухполюсным переключателем, логическими элементами «ИЛИ и «НЕ, при этом разрядные выходы счетчика подключены к блоку ввода, импульсный вход счетчика с помощью одного полюса переключателя - к эталонному генератору непосредственно или через ключ генератора, вход сброса счетчика - к выходу отсчетного счетчика, запрещающий вход ключа эталонного генератора, соединен с выходом блока ввода, а его разрешающий вход через логические элементы «ИЛИ и «НЕ - с выходом узла совпадения кодов и через второй полюс переключателя - со входом отсчетного счетчика, подключаемого в другом положении переключателя к выходу перестраиваемого генератора, причем управляющий

вход элемента «НЕ включен параллельно запрещающему входу ключа эталонного генератора, а выход датчика, первым фиксирующего прохождения волны,- ко второму входу элемента «ИЛИ.

TpijSa.

1

ffSoSs,

n