УСТРОЙСТВО для ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ И ТОЧКИ ПРИЛОЖЕНИЯ РАВНОДЕЙСТВУЮЩЕЙ СИЛ СВЕТОВОГОДАВЛЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G01F5/00 

Изобретение относится к области экспериментального онределения физических величин, в частности к устройствам для определения величины и точки приложения равнодействующей сил светового давления, или аэродинамических сил в свободномолекулярном потоке, действующих на тело сложной формы.

В известном устройстве для определения величины и точки приложения равнодействующей сил светового давления, содержащем узел крепления и поворота модели, осветитель с затвором, приемно-измерительный блок и блок подсвета координатных точек, производится перемещение изображения исследуемого тела относительно оптического клина, прозрачность которого меняется линейно в обе стороны от центра, до уравнивания световых потоков по обеим сторонам от нулевой линии. О равенстве судят по показанию гальванометра, соединенного с двумя фотоприемниками, на которые направлены световые потоки, проходящие, через левую и правую половины оптического клина.

Измерения производят при отражении света от модели под разными углами, при этом общее время измерений составляет от 200 до 400 час.

блок состоит из передающей телевизионной трубки, выход которой подключен через последовательно соединенные интегратор, преобразователь напряжения в код и арифметический блок к запоминающему блоку, а также через формирователь мпульсов к запрещающему входу ключа, связывающего блок управления со входом счетчика, выходы разрядов которого через вентили подсоединены к запоминающему блоку, при этом блок управления связан с преобразователем напряжения в код, арифметическим блоком, генераторами развертки, разрешающим входом ключа, вентилями, запоминающим блоком, затвором осветителя и

блоком подсвета координатных точек.

На чертел-:е показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит узел крепления модели, состоящий из кольца / и фермы 2 со взапмно перпендикулярными осями (при этом модель 3 с координатными точками 4, выполненными в виде точечных источников света, служащих для фиксации координат на модели, установлена в центре кольца 1),

устройство 5 подсвета координатных точек, затвор 6, осветитель 7, передающую телевизионную трубку 8, отклоняющие системы 9 и 10 по горизонтали и вертикали, соответственно генераторы // и 12 развертки, интегратор 13, преческое устройство 15, формирователь 16 импульсов, ключ 17, счетчик /S, запоминающее устройство 19, вентили 20, линии 21 связи и блок 22 управления. Работает устройство следующим образом. Отраженный от модели 3, осБен;аемой осветителем 7, световой поток создает на мозанке передающей телевизионной трубки 8 потенциальный рельеф, считываемый электронным лучом. Затвор при этом открыт, координатные точки 4 погашены, ключ /7 закрыт, и включен преобразователь 14 напряжения в код. Горизонтальная развертка осуществляется пилообразным током генератора 11 развертки, пропускаемым через отклоняющую систему 9 по горизонтали с частотой, задаваемой генератором импульсов блока 22 управления, а смещение но вертикали осуществляется пилообразиым током генератора 12 развертки, пропускаемым через отклоняющую систему 10 по вертикали. Генератор 12 развертки запускается импульсом запуска первой строки. Сигнал, поступающий с выхода передающей телевизионной трубки 8 на интегратор 13, интегрируется за время длительности развертки по строке, и величина интеграла для каждой строки преобразуется в количество импульсов преобразователем 14 напряжения в код. Арифметичеекое устройство 15 производит су.ммировани.е импульеов по всем строкам и суммирование произведений количества импульсов строки на ее номер. Таким образом, в арифметическом устройстве 15 после считывания последней строки иакапливается две суммы: УЦ, где: /г- ко.тичество импульсов f-ои стро 1 ки, п - общее число строк и St/f, где i - номер етроки. Номер строки Л , являющейся лин.ией, на которой раснолагается точка приложения равнодействующей сил светового давления, определяется как частное от деления E/t определяет Причем сумма абсолютную величину равнодействующей сил светового давления в плоскости изображения модели. Операция деления производится в арифметическом устройстве 15. Номер строки Л и civMMa 2/t вводятся в запоминающее устрой ;;ство 19. Далее определяется номер строки, проходящей через . изображение координатных точек на мозаике передающей телевизионной трубки 8- По команде из блока 22 управления затвор б перекрывает световой поток с осветит ля 7, включается подсвет координатных тооб)азователь 14 напряжения в код, отк)ывается ключ /7. Горизонтальная развертка и смещение строк но вертикали осуществляется вышеуказанным способом. Пмпульсы от генератора и.мпульсов блока управления поступают через 17 на счетчик 18. 1-1м пульс, соответствующий прохождению луча передающей телевизионной трубки 8 через изображение координатной точки на мозаике, сформированной формирователем 16 имнульсов, закрывает ключ /7, и в счетчике 18 оказывается записанным номер строки, проходящей через изображение координатной течки на мозаике передающей телевизионной трубки. Номер строки вводится в запоминающее устройство 19 через вентили 20 по команде из блока 22 управления. Подобным образом определяются суммы н( л S/J, Ei/E и N и номер строки, проходящей через изображение координатной точки на мозаике передающей телевизионной трубки 8 при вертикальной развертке по строкам и горизонтальном смещении строк. В этом случае вертикальная развертка по строкам осуществляется пилообразным током генератора 12 развертки, пропускаемым через отклоняющую систему 10 по вертикали, с частотой, задаваемой генератором импульсов бло.ка 22 управления, а смещение строк по горизонтали осуществляется пилообразным током генератора 11 развертки, пропускаемым через отклоняющую систему 9 по горизонтали. Таким образом, в запоминающем устройстве 19 записывается величина равнодействующей сил светового давления 2/i и расстояния от изображения линии, на которой располагается точка приложения равнодействующей при горизонтальном и вертикальном разложеии изображения по строкам до изображения очки объекта с известными координатами, пределяемой точечным источником света. Эти еличины также являются коордтштами точки риложения равнодействующей, определяемой ак точка пересечения двух найденных нами иний. Далее узел крепления модели поворачивает одель в следующее положение, и процесс изерения повторяется. Измерения нроизводятся через 5°, 10° или 15° при повороте кольца / от О до 360° и феры 2 от 0° до 180°. После заверщения цикла измерений резульаты измерений из запоминающего устройста 19 по линии 21 связи передаются на ЦВМ 3, где по известной методике определяется очка приложения сил светового давления, ействующих на тело сложной формы, и ее веичина.

вого давления, содержащее узел крепления и поворота модели, осветитель с затвором, приемно-измерительный блок и блок подсвета координатных точек, отличающееся тем, что с целью уменьшения времени проведения измерений и повышения их точности, приемно-измерительный блок состоит из передаюш,сй телевизионной трубки, выход которой подключен через последовательно соединенные интегратор, преобразователь напряжения в код и арифметический блок к запоминаюшему блоку, а также через формирователь имнульсоз к запрещающему входу ключа, связывающего блок управления со входом счетчика, выходы разрядов которого через вентили подсоединены

к запоминающему блоку, при этом блок управления связан с преобразователем напряжения в код, арифметическим блоком, генераторами развертки, разрешающим входом ключа, ьентилями, запоминающим блоком, затвором осветителя и блоком подсвета координатных точек.