Изобретение относится к фотоэлектрическим передаточным устройствам к дистанционным компасам, альтиметрам и тому подобным приборам, заключающим в себе помещенный между источником света и фотоэлементом, включенным в одну из ветвей мостика Уитсона, поворотный диск с радиальной щелью, сочлененный посредством той или иной передачи с воспринимающим органом, как-то магнитной системой барометрической коробки и т. п.
В предлагаемом устройстве для поворачивания расположенного под главным диском следящего диска с треугольным окном, предназначенным изменять длину щели при повороте главного диска, служит счетчик, включеннйй в нейтральный провод мостика.
На схематическом чертеже фиг. 1 изображает вертикальный разрез фотоэлектрического передаточного устройства в применении к дистанционному компасу; фиг. 2-вид сверху главного диска компаса; фиг. 3-схему включения фотоэлемента; фиг. 4-вид фотоэлектрического передаточного устройства в применении к альтиметру; фиг. 5-вертикальный разрез его; фиг. б--вид сверху главного диска альтиметра; фиг. 7- схему включения фотоэлемента альтиметра.
Фотоэлектрическое передаточное
устройство, изображенное на фиг. 1-3, предназначается для дистанционного компаса, действующе 1о по принципу следящего устройства и показания которого передаются репитеру или аппаратам управления.
Устройство состоит из картущки - главного диска / компаса с расположенным над ним параболическим зеркалом 2 и источником света 3, дающим пучок параллельных лучей, направленных перпендикулярно к плоскости главного диска. Под главным диском / помещен следящий диск 4, ось которого, равно как и ось главного диска, опирается на один из прозрачных (стеклянных) дисков 5. Главный диск 7, равно как и следящий диск 4 непрозрачны, но в главном диске имеется радиальная щель Л, а в диске 4-треугольное окно 8. При. неподвижном положении диска / щель А пересекает окно Б посредине.
Под диском 5 расположено коническое зеркало 6, отбрасывающее лучи, проходящие через щель А и окно Б, на центрально расположенный фотоэлемент Ф. При таком устройстве, в каком бы положении ни находилась щель А, лучи света, проходящие через нее, всегда попадут на фотоэлемент Ф.
Следящий диск 4 снабжен на своей периферии зубцами, которыми он сцепляется с шестерней 7 электрического
счетчика 6. Фотоэлемент включен в одну из четырех ветвей мостика Уитстона (фиг. 3), в нейтральный провод которого включен счетчик 8, сценляющийся с диском 4, а также счетчик 9, сцепляющийся с диском репитера или органом управления.
Действие прибора заключается в следующем. Мостик Уитстона настроен таким образом, что при положении щели А посредине окна Б сопротивление фотоэлемента уравновещивает все остальные три ветви, и в нейтральном проводе тока нет, так что счетчики бездействуют. Оба диска / и - а следовательно и диск репитера неподвижны.
Если теперь картушка-главный диск 7 компаса повернется например, вправо, то величина щели А увеличится, и по нейральному проводу потечет ток, приводящий в движение счетчики 5 и Р, которые будут поворачивать свои диски до тех пор, пока щель А не уменьшится снова до прежних размеров. Чем больше повернется картушка-диск относительно диск 4, тем больший ток будет протекать по нейтральному проводу и тем с большей скоростью сработают счетчики 8 i 9. Если картушка повернется в противоположном направлении, например, влево, то величина щели А уменьшится, и ток по нейтральному проводу потечет в противоположном прежнему направлении. Счетчики 3 и 9 будут работать в обратную сторону и соответственно этому будут вращаться и диски 4 и диски репитера.
Благодаря большой чувствительности фотоэлемента и схеме мостика прибор может действовать очень точно. Для питания схеме можно пользоваться аккумуляторной батареей, но можно питать ее и высокочастотным переменным током для того, чтббы возможно было токи в нейтральном проводе, до питания ими счетчиков, подвергнуть усилению.
На фиг. 4 и 5 показано применение описанного устройства к альтиметру, автоматически указывающему отклонением стрелки по шкале скорость, с которой стратостат, аэростат или аэроплан или, наконец, дирижабль изменяет свою высоту, т. е. поднимается или опускается, причем это отклонение стрелки происходит в связи с изменением барометрической высоты. Альтиметр, приспособленный для высотного подъема напр, до 30 км, передает при помощи зубчатой передачи движение главному диску, фотоэлектрически связанному со следящим диском, и тот ток, который приводит в.движение последний, производит отклонение стрелки гальванометра, градуированного в единицах скорости.
При этом необходимо принять, во внимание, что величина барометрического давления изменяется по отношению к высоте не по линейному закону, так что в приборе должно быть предусмотрено особое устройство, учитывающее это обстоятельство.
Камера JO альтиметра сообщается трубкой 72 с наружной атмосферой. Вогнутое волнистое днище 77 этой камеры обращено внутрь помещения, где искусственно поддерживается точно атмосферное давление. В центре днища 77 укреплена зубчатая рейка 75, сцепляющаяся с шестеренкой }4, один полный оборот которой соответствует изменению барометрического давления при подъеме, например, на 30 км. На оси шестеренки J4 сидит фасонный диск 75, на который опирается конец рычага 76. Форма кривой очертания диска 75 подобрана таким образом, чтобы перемещения конца рычага /6 были пропорциональны линейным изменениям высоты прибора над уровнем земли. Другой конец рычага J6 имеет фбрму зубчатого сегмента 17, сцепляющегося с шестерней }8. которая при помощи дальнейщей зубчатой передачи 7Р, 20, 21 передает вращение главному диску 22, закручивающему легкую пружину 23. Последняя служит для обеспечения нажима зубцов всей передачи всегда в одну сторону для избежания люфта.
Главный диск 22 помещен под стеклянным диском 24 и над таким же диском 25, под которым расположен следящий . диск 28, опирающийся своей осью на стеклянный диск 29. В диске 22 имеется радиальная щель 57 (фиг. 6), а в диске 28-треугольное окно 52, пересекаемое в начальном положении
щелью 31, как раз посредине, причем величина свободного отрезка щели 5/ равна ав. Над верхним диском 24 помещено параболическое зеркало 26, направляющее от источника света 27 параллельный пучок лучей перпендикулярно к поверхности диска, а под нижним диском 29 расположено коническое зеркало 30, направляющее прощедший через отрезок ав щели 5/ пучок лучей на центрально расположенный фотоэлемент Ф.
Фотоэлемент Ф составляет одну из четырех ветвей мостика Уитстона (фиг. 4), который при указанном начальном положении дисков уравновещен, так что по его нейтральному проводу ток не течет. В нейтральный провод мостика включен электрический счетчик 34, приводящий при помощи шестеренки 33 во вращение следящий диск 28.
Кроме счетчика 34 в нейтральный провод включен гальванометр 35, шкала которого градуирована в единицах скорости, например в м1сек. Передача 13-22 подобрана таким образом, что одному метру подъема соответствует угловое перемещение диска на 0,3 мм смещения щели 57.
Действие прибора происходит следующим образом. Допустим, что стратостат поднимается вверх с постоянной скоростью, напр. 2 MJceK. Происходящее при этом изменение барометрического давления вызывает вращение диска 22 с некоторой постоянной скоростью слева вниз направо. Благодаря этому щель 31 сдвигается со среднего положения на окне 32, и отрезок ав уменьшается. Соответственно уменьшается и освещение фотоэлемента, равновесие мостика нарушается и по нейтральному проводу течет ток, приводящий в движение счетчик 34, так что диск 28 начинает догонять диск 22. Но так как диск 22 двигается с постоянной скоростью, то и диск 28 следует за ним с такой же скоростью, для чего он должен получать питание определенной силой тока, а это вызывает в свою очередь определенное, соответствующее скорости движения дисков, отставание диска 28 от диска 22.
Это отставание даст определенное показание на гальванометре, который
при соответствующей градуировке укал{ет 2 метра в сек. Всякое изменение скорости движения диска 22 будет иметь следствием такое же изменение скорости следящего диска 28, а следовательно и величины его отставания и, значит, показания гальванометра.
При опускании стратостата величина отрезка ав увеличивается, ток в нейтральном проводе мостика течет в обратную сторону, н вращение счетчика происходит обратно. Гальванометр указывает отклонение стрелки от среднего нулевого положения в обратном направлении.
Питание счетчика и гальванометра может производиться или непосредственно от батареи В или же при помощи усилителя. Предмет изобретения.
1.Фотоэлектрическое передаточное устройство к дистанционным компасам, альтиметрам и тому подобным приборам, заключающее в себе поворотный диск с радикальной щелью, сочлененный посредством той или иной передачи с воспринимающим органом, как-то магнитной системой, барометрической коробкой или т. п., и помещенный между источником света и фотоэлементом, включенный в одну из ветвей мостика Уитстона, отличающееся тем, что з нейтральный провод включен счетчик 8 (фиг. 3) или 34 (фиг. 7), служащий для поворачивания расположенного под главным диском следящего диска 4 (фиг. 1) или 28 (фиг. 5) с треугольным окном, предназначенным изменять длину щели при повороте главного диска.
2.В устройстве по п. 1 применение параболического зеркала над главным диском / (фиг. 1) или 26 (фиг. 5) для направления на него пучка лучей, перпендикулярного .к его поверхности, и конического зеркала 6 (фиг. 1) или 30 (фиг. 5) под следящим диском 4 (фиг. 1) или 28 (фиг. 5) для направления пучка лучей на центрально расположенный фотоэлемент Ф.
3.При устройстве по пп. 1 и 2, в случае использования его для альтимегра, применение диска 75 (фиг. 4) с фасонным очертанием для преобразования нелинейных изменений
барометрического давления в линейные изменения высоты над уровнем: земли.
Фиг
