Оптическая система аварийного светолучевого осциллографа

 

ОПТШШСКАЯ СИСТЕМА АВАРИЙНОГО СВЕТОЛУЧЕВОГ) ОСЦИЛЛОГРАФА, содержащая последовательно установленные осветитель, цилиндрический конденсатор , магнитный блок зеркальных гальванометров, цилиндрический объектив и носитель записи, отличающаяся тем, что, с целью снижения времени готовности к записи при использовании в качестве осветителя короткодуговой ксеноновой лампы сверхвысокого давления, продольная . ось осветителя расположена перпендикулярно осям вращения зеркал гальванометров .

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) 01) 4 (51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТКРЪТИй

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ н *alOPCNOMV саИДЕтнастВМ (21) 3667569/24-21 (22) 30. 11.83 (46) 15.03.85. Бюп. Р 10 (72) В.Н.Григорьев, А.A.Ïîòoàð и А.П.Сазанов

{71) Ленинградский ордена .Ленина электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) (53) 621. 317.7(088.8) (56) 1. Справочник по электроизмери. тельным приборам. Под ред. К.К.Илюнина, Л., "Энергия", 197?, с. 636.

2. Авторское свидетельство СССР

И 402808, кл. G 01 R 13/14, 1971. (54) (57) 0ПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АВАРИЙ-:

НОГО СВЕТОЛУЧЕВОГЬ ОСЦИЛЛОГРАФА, содержащая последовательно установленные осветитель, цилиндрический кон денсатор, магнитный блок зеркальных гальванометров, цилиндрический объек-тив и носитель записи, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью снижения времени готовности к записи при использовании в качестве осветителя короткодуговой ксеноновой лампы сверхвысокого давления, продольная ось осветителя расположена перпендикулярно осям вращения зеркал гальва: нометров.

1145290

Ф

Изобретение относится к электро,измерительной технике и преднаэначе но для использования при регистрации различного рода электрических и неэлектрических величин в аварийных 5 процессах.

Известна оп ическая система аварийного светолучевого осциллографа, выполненная с применением оптически связанных осветителя, магнитного бло- 10 ка зеркальных гальванометров, совокупности линз и носителя записи, а также узла регулирования режима осветителя tie .

Недостаток известного устройства 15 проявляется в необходимости испольI зования для записи высокочувствитель, ной фотобумаги. В качестве осветите ля в подобной оптической системе !

УпотРебиена лампа накаливания, пасто-20 янко работающая в ждущем. режиме при недокале и форсируемая по току в период записи. Низкая интенсивность излучения лампы накаливания в синезеленой области спектра и предопреде-25 ляет потребность в дорогой фотобу.маге, Наиболее близким техническим pemeвием к изобретению является оптичес- кая система аварийного светолучевого 50 ,.осциллографа, содержащая последовательно установленные осветитель, цилиндрический конденсатор, магнитный блок зеркальных гальванометров, цилиндрический объектив и носитель записи (2 .

В указанном устройстве осветитель может быть рыполиен в виде перспективной ксеноновой лампы сверхвысокого давления. 8 силу чисто газового 40 наполнения ксеноновой лампы время установления ее номинальной яркости после включения не превышает 10 мс, что принципиально позволяет использовать данную лампу в светолучевых ос- 45 циллографах са ждущим режимом работы.

Конструктивно лампа представляет собой кварцевый баллон, в который вдоль продольной оси запаяны два вольфрамовых электрода, расстояние 50 между торцами которых составляет доли миллиметров (0,3-0,5 мм). Поскаль\ .ку коэффициент теплового расширения кварца примерно на порядок меньше, чем у вольфрама, и электроды лампы 55 неодинаковы по конфигурации, то при включении лампы и нагреве электродов да раба: ей температуры (2400-2900 С) в период разогрева (несколько секунд) происходит уменьшение расстояния между электродами и смещение тепла свечения вдоль оси лампы. Величина смещения может составлять доли миллиметров. Поскольку продольная ось лампы параллельна осям вращения зеркал гальванометров и увеличение цилиндрического конденсатора является достаточно высоким, в известной оптической системе световая полоса, создаваемая в плоскости зеркал гальванометров, смещается в период разогрева лампы на заметную величину (1-2 мм) за счет смещения положения тела свечения вдоль ее оси. Если юстировку оптической системы производить в момент, когда тепловой режим лампы установился, то при включении холодной лампы в начальные несколько секунд освещенность зеркал гальванометров, а следовательно, н яркость светового пятна на носителе записи значительно меньше (на ЗО-SOX), чем в установившемся режиме.

Учитывая,что в начальный момент срабатывания регистрируемые аварийные процессы изменяются наиболее быстро и требуется обеспечить высо" кую скорость записи, тепловое смещение тела свечения лампы при парал- лельном расположении ее продольной оси и осей вращения зеркал гальванометров ау цественно влияет на время готовности осциллографа к записи.

Если же аспиллограф применять в комплекте с блоком памяти, обеспечивающим подачу регистрируемых процессов на вход осциллографа с задержкой до нескольких секунд и уменьшение вероятности потери информации аб аварийном процессе, то конструкция измерительного комплекса значительно усложняется.

Целью изобретения является снижение времени готовности к записи (после включения) при использовании в

L качестве осветителя короткодуговой.. ксеноновой лампы сверхвысокого давления.

Поставленная цель достигается тем, что в оптической системе аварийного светолучевого осциллографа, содержащей последовательно установленные осветитель, цилиндрический конденсатор, магнитный блок зеркальных гальванометрав, цилиндрический объектив и носитель записи, продольная ось. 1145290 осветителя расположена перпендикулярно осям вращения зеркал гальванометров.

На чертеже представлена предложенная оптическая система аварийного светолучевого осциллографа, общий

Вид.

Система содержит последовательно установленные осветитель 1 в виде короткодуговой ксеноновой лампы 10 сверхвысокого давления, цилиндрический конденсатор 2, магнитный блок 3 зеркальных гальванометров (на чертеже показан только один гальванометр}, цилиндрический объектив А и носитель

5 записи. Продольная ось осветителя 1 расположена перпендикулярно осям вращения зеркал гальванометров блока 3. Система работает следующим обра- 20 зом.

При включении осветителя 1 световой пучок, идущий от точечного,источника света (короткодуговой ксеноновой лампы сверхвысокого давления}, 2S проходит через цилиндрический конденсатор 2 и в виде узкой горизонтальной полосы освещает окошки группы гальванометров, собранных в один блок 3 с Общим oocToRHHblM магнитом а Зо

Пройдя через плоско-сферическую линзу, вставленную в окошко гальванометра, световой поток отражается sepкальцем, закрепленным на поворотной измерительной системе. Затем этот пучок вновь проходит через линзу гальванометра и, пройдя через цилиндрический объектив А, фокусируется на поверхности носителя 5 записи в виде светового пятна, продольный размер которого (размер в направлении отклонения луча) определяется межэлектродным расстоянием короткодуговой ксеноновой лампы, а ширина (размер в направлении движения носителя 5 записи) — вйсотой зеркальца гальванометра, деленной на увеличение цилиндрического объектива А. При пово.ротах зеркальца гальванометра свето вой луч перемещается по поверхности носителя 5 и записывает исследуемый процесс.

В начальный период работы осветителя 1 происходит разогрев электродов, уменьшение межэлектродного рас- 5 стояния и смещение тела свечения

° вдоль продольной осн лампы. Это смещение происходит в нефокусирующей гйтоскости цИлиндрического конденсатора 2, а в его фокусирующей плоскости смещение тела свечения отсутствует, что устраняет смещение световой полосы в плоскости зеркал гальванометров блока 3. Этим обеспечивается оптимальность юстировки оптической системы на протяжении всего периода работы лампы, т.е. максимальная яркость светового пятна на носителе 5 записи как в установившемся режиме, так и в период разогрева электродов до равновесной температуры. Помимо незначительного смещения нулевой линии записи, ее толщина в начальный период работы увеличейа примерно на

20-ЗОЖ за счет большего межэлектродного расстояния у "холодной" лампы, обуславливающего больший продольный размер светового пятна на носителе

5 записи. Увеличенный размер светового пятна на носителе 5 в направлении отклонения луча при включении лампы

1 позволяет увеличить предельную скорость и качество записи (визуальный контраст) s начальный момент срабатывания осциллографа, когда регистрируемые аварийные процессы изменяются наиболее быстро и требуется обеспе чить высокую скорость записи, М

Таким образом, использование предложенного технического решения позволяет уменьшить время готовности аварийного светолучевого осциллографа к заниси после включения осветителя— короткодуговой ксеноновой лампы — с нескольких секунд до нескольких мил- лисекунд.

Короткодуговые ксеноновые лампы сверхвысокого давления, в отличие от ртутных ламн, характеризуются м крайне неоднородным распределением яркости тела свечения вдоль продольной оси (эона максимальной яркости расположена вблизи катода) . Использование предложенного технического решения существенно облегчает юстировку оптической системы, осуществляемую перемещением лампы относительно цилиндрического конденсатора. Поскольку распределение яркости тела свечения поперек продольной оси. симметричйо (с максимальной яркостью на оси), оператору достаточно выставить световую полосу в плоскости зеркал гальванометров симметрично относительно

Составитель Лешорозов

Редактор М.Циткина Техред„Т.Иаточка Корректор И.Эрдейи, Заказ 11б5/33 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

4 входйого окна. Кроме того, данное техническое решение конструктивно облегчает. размещение короткодуговой

1145290 ° 4 ксеноновой лампы в светолучевом ос циллографее и обеспечивает большую. компактность осветительной части.