Изобретение относится к экспериментальной аэродинамике и предназначено для синхронизации зануска регистрирующей анпаратуры на ударных трубах в момент достижения ионизированным фронтом ударной волны (ФУВ) заранее намеченного в эксперименте сечения.
Известны устройства для автоматической синхронизации регистров для ударных труб, ностроенные на исиользовании явления интерференции прямых и отраженных СВЧ-сигналов от движущегося ионизированного ФУВ, которые содержат заиускающий датчик и СВЧ-генератор, запитывающий полость трубы СВЧ-сигналом посредством СВЧ-тракта, к которому через элемент связи подключены последовательно соединенные мел-еду собой детектор, формирователь импульсов, ключ и счетчик с селектором.
Предложенное устройство для автоматической синхронизации регистров отличается от известных тем, что в него введена цень из последовательно соединенных генератора импульсов, первого дополнительного ключа, реверсивного счетчика и второго дополнительного ключа, выход которого подключен к регистратору и к запрещающим входам обоих ключей этой цепи, а их разрешающие входы связаны с выходом селектора счетчика. Разрешающий вход первого дополнительного ключа связан также с запускающим датчиком, а его запрещающий вход соединен с узлом управления, подключенным к выходу ключа и соединенным с шинами управления реверсивного счетчика. Это позволяет повысить точность синхронизации.
Блок-схема предложенного устройства, подключенного к трубе приведена на чертеже. В состав предложенного устройства входиГ
СВЧ-генератор 1, связанный посредством СВЧ-тракта 2 с ударной трубой 3, в сечении начала отсчета 4 которой расположен запускаюпип датчик 5. К СВЧ-тракту через элемент связи, например зонд 6, подключены последовательно соединенные между собой детектор 7, формирователь и.мпульсов 8, ключ 9 и счетчик W с селектором. Кроме того, в устройство введена цепь из последовательно соединенных генератора импульсов 11, первого донолнительного ключа 12, реверсивного счетчика 13, второго дополнительного ключа 14, выход которого подключен к регистратору 15, установленному против измерительного сечения 16, и к запрещающим входом ключей 12 и 14, разрешающие входы которых связаны с выходом счетчика с селектором 10 через переключатель 17.
узлом управления 18, подключенным к выходу ключа 9 и соединенным, кроме того, с шинами управления реверсивного счетчика 13. Селектор счетчика 10 предварительно должен быть установлен в положение, при котором индицируется момент подсчета числа импульсов, численно равный количеству укладывающихся полуволн СВЧ-сигнала в трубе между сечениями 4 и 16.
Устройство работает следующим образом.
СВЧ-генератор / возбуждает в ударной трубе 3 СВЧ-колебания. Так как труба для СВЧсигнала представляет собой закороченный на конце волновод, в ней образуются стоячие волны СВЧ-поля, период которых равен половине
длины СВЧ-сигнала в трубе . При перемещении по трубе фронта ударной волны в направлении сечения 16 количество полуволн стоячей волны, укладывающихся между фронтом и выходом генератора, уменьщается. Так как фаза отражения СВЧ-сигнала от движущегося фронта остается постоянной, то с зонда 6 снимается характер изменения СВЧполя во времени, однозначно связанный с пройденным расстоянием фронта ударной волны вдоль трубы. Огибающая амплитуда СВЧполя в виде низкочастотного сигнала выделяется на выходе детектора 7 и формирователем импульсов 8 преобразуется в последовательность импульсов той же частоты с неизменной фазой во времени. Как только ФУВ проходит сечение 4, на выходе запускающего датчика образуется импульс, который открывает ключ 9. С этого момента счетчик с селектором начинает подсчет импульсов, поступающих с выхода ключа Я каждый из которых отмечает прохождение ФУВ на отрезок пути, равный- .
Как только на вход счетчика с селектором 10 приходит импульс, численно равный ранее выставленному расчетному значению при помощи селектора, на его выходе образуется сигнал, в момент появления которого ФУВ за счет разброса фазы первого импульса по отнощению момента отсчета может не дойти до
,,.X
измерительного сечения 1о на величину до - .
При этом произвольность появления первого импульса на выходе ключа 9 по отношению начала отсчета, определяемого сигналом датчика 5, обуславливается рядом причин, определяемых погрешностью установки частоты СВЧ-генератора, различием в степени ионизации ФУВ и, как следствие этого, неоднозначностью расположения отражающей ионизированной поверхности к скачку плотности газовой неоднородности при разных экспериментах.
Чтобы устранить появление этой погрешности, импульс с запускающего датчика 5 одновременно с ключом 9 открывает ключ 12, череа который начинают поступать импульсы ня
реверсивный счетчик /5 с генератора импульсов И, работающего с частотой значительно большей, чем частота импульсов, приходящих на счетчик 10.
В исходном положении реверсивный счетчик находится в нулевом состоянии и узлом управления 18 установлен в режиме вычитания. Поэтому по мере поступления импульсов с генератора И число в нем (первоначально
равное его емкости) уменьшается. В момент, когда на входе счетчика с селектором 10 появляется первый импульс, он также поступает на узел управления 18, который в этот момент переключает реверсивный счетчик в режим
сложения. К этому моменту реверсивный счетчик спишет число, пропорциональное времени между началом отсчета и первым импульсом на выходе ключа 9. С момента появления первого импульса на выходе этого ключа реверсивный счетчик работает на «сложение в течение всего последующего периода времени до получения второго импульса на выходе ключа 9, который выделяется узлом управления 18 и подается на запрещающий вход ключа 12.
Узел управления одновременно с этим переключает реверсивный счетчик в режим вычитания, и ключ 12 закрывается, а в реверсивном счетчике остается число, пропорциональное в
конечном итоге опережению момента получения сигнала на выходе селектора счетчика 10 по сравнению с моментом подхода ФУВ к сечению 16. По мере продвижения ФУВ к измерительному сечению возникающие последующие импульсы на выходе ключа 9 подсчитываются только счетчиком 10. Узел управления 18 после второго импульса в дальнейщем не участвует в работе и находится в неизменном состоянии. Сигнал с выхода счетчика с селектором 10 проходит через переключатель П (находящийся в положении, противоположном показанному на чертеже) и открывает ключи 12 и 14. Поскольку реверсивный счетчик был ранее установлен в режим вычитания, импульсы генератора импульсов 11, поступая через открытый ключ 12, списывают ранее зарегистрированное число. Как только это число спишется до нуля с выхода реверсивного счетчика снимается импульс, определяющий момент
достижения нулевого состояния, который проходит через открытый ключ 14 и запускает регистратор 15. При этом ключи 12 и 14 закрываются, и работа устройства на этом заканчивается, так как списывание ранее зафиксированного значения с реверсивного счетчика /5 производится с той же частотой, что и при первом этапе его работы, то запуск регистратора по отношению к импульсу, снимаемому с выхода счетчика с селектором 10 производится с задержкой, т. е. с поправкой на время возникшего опережения импульса на выходе селектора благодаря причинам, упомянутым выше. Поэтому запуск регистратора происходит в тот момент, когда ФУВ практически доПредмет изобретения
Устройство для автоматической синхронизации регистраторов для ударных труб, построенное на использовании явления интерференции прямых и отраженных СВЧ-сигналов от движущегося ионизированного фронта ударной волны, содержащее запускающий датчик и СВЧ-генератор, запитывающий полость трубы СВЧ-сигналом посредством СВЧ-тракта, к которому через элемент связи подключены последовательно соединенные между собой детектор, формирователь импульсов, ключ и счетчик с селектором, отличающееся тем, что.
с целью повышения точности синхронизации, в него введена цепь из последовательно соединенных генератора импульсов, первого дополнительного ключа, реверсивного счетчика и
второго дополнительного ключа, выход которого подключен к регистратору и к запрещающим входам обоих ключей этой цепи, а их разрешающие входы связаны с выходом селектора счетчика, причем разрешающий вход
первого дополнительного ключа связан также с запускающим датчиком, а его запрещающий вход соединен с узлом управления, подключенным к выходу ключа и соединенным также с шинами управления реверсивного счетчика.
