Устройство для фотографирования равномерно движущихся моделей

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения - ускорение подготовки и повышение эффективности фотографирования равномерно движущихся моделей в сечениях вдоль траектории полета. В момент совпадения состояний информационных выходов времяимпульсного Отзг K5J /f-1 (Л с

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЭМЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 0 (Ill

Ai (51) 4 О 03 В 15/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4019415/24-10 (22) 06.02.86 (46) 15.07.87. Бюл. У 26 (71) Московский инженерно-физический институт (72) И,M.Ядыкин (53) 771.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1150607, кл. G 03 В 15/16, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОГРАФИРОВАНИЯ

РАВНОМЕРНО ДВИЖУЩИХСЯ МОДЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к области измерительной техники, Цель изобретения — ускорение подготовки и повышение эффективности фотографирования равномерно движушихся моделей в сачениях вдоль траектории полета. В момент совпадения состояний информационных выходов времяимпульсного

/(57

13 преобразователя 5 и запоминающего устройства 20 схема 7 сравнения на выходе вырабатывает импульс, поступающий на вход 48 дешифратора 18. На ныходе дешифратора 18 вырабатывается импульс, поступающий на вход 54 эа< пуска источника 4 излучения и на ,,1 вход 52, и открынается затвор фото24002 аппарата 3 . На выходе дешифрачора !

17 вырабатывается импульс, который поступает на вход 53 управления зат1 ! вором источника 4 излучения. В этот момент происходит освещение модели импульсом излучения, т.е ° фотографирование в перном исследуемом сечении.

1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации физических экспериментов в системах исследования движущихся объектов. 5

Цель изобретения — ускорение подГотонки и повышение эффективности фотографирования равномерно движущихся моделей н сечениях вдоль траектории полета, f0

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 датчики положения движущейся модели, фотоаппараты 3 -3 с зат! N ворами, импульсные источники иэлучеN ния 4 -4 с затворами, нремяимпульс— ный преобразователь 5, клавишный регистр 6, цифровую схему 7 сравнения, первый элемент 8 задержки, первый 9 и второй 10 дополнительные элементы задержки, первый 11, второй 12 и третий 13 логические элементы ИЛИ, регистр 14, мультиплексор 15 данных, двоичный счетчик 16 адреса, первый

17 и второй 18 дешифраторы, мультиплексор 19, запоминающее устройство (ЗУ) 20, шину 21 начальной установки, шину 22 режима записи, шину 23 тактовых импульсов записи, шину 24 режима работы, шину 25 запуска, вход 26 приема в преобразователь, вход 27 прямого преобразования, вход 28 остановки преобразования, вход 29 обнуления, вход 30 обратного преобразования,раз- 35 рядные входы 31; управляющий вход 32 регистра, вход 33 обнуления, разрядные входы 34, вход 35 данных, вход

36 .режима работь| ЗУ, вход 37 обращения, вход 38 обнуления регистра ЗУ, управляющие входы 39 и 40, вход 41 обнуления, разрешающий вход 42, ад2 ресные входы 43-45, разрешающие входы

46-48, выход 49 мультиплексора, выход

50 переполнения, входы 5! -51" закрытия затвора фотоаппарата, входы

ы

52 -52 открытия затвора фотоаппараH та, входы 53 -53 управления затвором импульсного источника излучения, входы 54 -54 запуска импульсного ис< и точника, выходы 55 -55 срабатывания а источника, вход 56 разрешения работы схемы сравнения, разрядные выходы 57, выход 58 переполнения счетчика и шину 59 тактовых импульсов, Выход датчика 1 подключен к второму входу элемента ИЛИ 11, выход которого соединен с входом 27 прямого преобразования времяимпульсного преобразователя 5„ и второму входу элемента ИЛИ 13, ныход которого соединен с входом 37 обращения к ЗУ 20, выход датчика 2 подключен к входу 30 обратного преобразования времяимпульсного преобразователя 5, входу

56 разрешения работы схемы 7 сравнения и управляющему входу 32 регистра

l4. шина 21 начальной установки соединена с входом 33 обнуления регистра 14, входом 38 обнуления адреса

ЗУ 20, входом 41 обнуления двоичного счетчика 16 адреса и с вторым входом элемента ИЛИ !7, выход которого соединен с входом 29 обнуления времяимпульсного преобразователя 5. 1Пина 22 режима записи подключена к адресному входу мультиплексора 15 данных, первая группа информационных входов которого подключена к разрядным выходам времяимпульсного преобразователя 5, вторая группа входов соединена с разрядными выходами клавишного регистра 6, а разрядные выходы мультиплексора !5 подключены к нходу 35

3 1324002 4 ра 17 (для i =- 1, ..., N) . Выходы (Iv H

55 -55 срабатыт алия источников -4 подключены к соответствующим информационным входам мультиплексора 19.

На чертеже приняты следующие обозначения: 1, — расстояние между первым 1 и вторым 2 датчиками положения движущейся модели; 1, — расстояние между первым

10 сечением фото1рафирования и вторым

2 датчиком положения; 1 = 1

=,1 = 1 — расстояния между соседниМ ( ми сечениями фотограсрирования, 20

1 пр — K п обр данных 32 ЗУ 20. Шина 23 тактовых им— пульсов записи подключена к первому входу элемента ИЛИ 13. Пина 24 режи— ма работы устройства подключена к входу 36 режима работы ЗУ 20, к входу режима работы времяимпульсного преобразователя 5 и разрешающему входу

42 мультиплексора 19. Шина 25 запуска подключена к первому входу элемента 9 задержки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 12 и входом элемента 8 задержки, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 11 и первым разрешающим входом 47 дешифратора 18. Выход 50 . переполнения времяимпульсного преобразователя 5 соединен с входом 26 приема в преобразователь 5, разрешающим входом 46 дешифратора 17, первым управляющим входом 39 счетчика 16 и четвертым входом элемента ИЛИ 13.Выход 49 мультиплексора 19 соединен с входом 28 остановки преобразования времяимпульсного преобразователя 5, вторым входом элемента 9 задержки, третьим входом элемента ИЛИ 13 и вторым управляющим входом 40 счетчика

16. Разрядные выходы времяимпульсного преобразователя 5 также подключе30 ны к первой информационной группе схемы 7 сравнения и разрядным входам

34 регистра 14, разрядные выходы которого соединены с разрядными входами 31 времяимпульсного преобразова35 теля 5. Разрядные выходы 57 запоминающего устройства 20 соединены с второй информационной группой схемы ,7 сравнения, выход которой соединен к второму разрешающему входу 48 дешифратора 18. Разрядные выходы двоичного счетчика 16 адреса соединены с адресными входами 43 дешифратора

17, адресными входами 44 мультиплексора 19 и адресными входами 45 дешиф-45 ратора 18. Вход 54 запуска i-го им1 пульсного источника 4 соединен с входом 52 открытия затвора 1-го фотоаппарата 3 и с входом 51 закрытия затвора (i-1)-ro фотоаппарата с- (50

3, а также подключен к i-му выходу дешифратора 18 (для i = 1...,, N). Вход 51 закрытия затвора фото(4 аппарата 3 подключен к выходу элемента 10 задержки, входом соединенно-55 го с N-м выходом дешифратора 18.Вход

53 управления затвором i-го импульсного источника 4 подключен к соответствующему i-му выходу дешифрато"

Устройство работает следующим образом.

Принцип работы устройства основан на предположении постоянства скорости модели на исследуемом участке траектории движения, Для частот прямого f и обратного f преобразооОР вания времяимпульсного преобразователя 5 можно записать

Коэффициент К обратного преобразования выбирается равным для всех исследуемых участков и перед началом работы устанавливается во времяимпульсном преобразователе 5.

Время пролета моделью исследуемых участков 1,- одинаково. Время пролета моделью расстояния между датчиками вычисляется при прямом преобразовании в преобразователе 5 и заносится в регистр 14. При пролете моделью очередного исследуемого сечения из регистра 14 значение времени t записывается в преобразователь 5р который после пересечения моделью датчика 2 в течение дальнейшего эксперимента находится в режиме обратного преобразования, Запись значения t производится при выработке сигнала по выходу 50 (нулевого переполнения в режиме обратного счета или заема) и подаче его на вход 26 приема в преобразователь 5.

Перед началом эксперимента определяют задержку срабатывания каждого импульсного источника излучения

t aW i

Если задержки срабатывания t> <„ заранее известны, то их значения устанавливают на клавишном регистре 6, устанавливают соответствующие значения на шине 22 режима записи (адрес клавишного регистра) и шине 24 ре24002

5 13 жима работы (режим "Запись" ) и при подаче тактовых импульсов по шине 23 записи производится их последовательное занесение в ЗУ 20.

В режиме "Запись" начало работы инициируется импульсом по шине 25 запуска. При этом в устройстве вырабатывается импульс на запуск первого источника излучения и начало прямого счета (+1) в преобразователе 5 с частотой К . При срабатывании источника останавливается преобразование (по входу 28) и измеренное значение заносится в ЗУ 20. Затем вырабатывается импульс на запуск второго источника и измерение задержки срабатывания и т.д. для последующих источников, В основном режиме работы "ИзмереI ние" выработка управляющих импульсов и на запуск импульсных источников 4 -4 излучения по входам 54 происходит через время t»„, относительно момента пересечения моделью второго датчика.

Импульсы на управление затворами источников 4 -4 вырабатываются пос1 ледовательно по входам 53 в моменты относительно предыдущего сечения при обнулении преобразователя 5 и выработке импульса по выходу 50. При этом время задержки срабатывания t„ считывается из ЗУ 20 и подается на схему 7 сравнения.

Учитывая воэможность засветки пленки при срабатывании соседних источников излучения в состав фотоап-! паратов 3 -3 введены затворы, которые последовательно открываются и закрываются при приближении и после пересечения моделью соответствующего сечения исследования при поступлении управляющих сигналов по входам

52 и 51

Перед началом работы подается импульс по шине 21 начальной установки, который устанавливает в нулевое состояние времяимпульсный преобразователь 5, регистр 14, двоичный счетчик 16 адреса и регистр адреса ЗУ 20.

При автоматическом измерении задержки устанавливается режим "Запись" на шине 24 и адрес передачи выхода преобразователя 5 на вход 35 устанавливается на шине 22. Импульс по шине

25.запускает в работу устройство. Вырабатывается на вход 27 импульс, инициирующий прямое преобразование (+i) преобразователя 5, и одновременно им5

Щ

45 пульс поступает на разрешающий вход

47 дешифратора 18, При этом на первом выходе дешифратора 18 вырабатыва1 ется импульс, поступающий на вход 54 запуска первого импульсного источника излучения 4 и начинается его

"Накачка", При срабатывании источника 4 вырабатывается импульс по вы1 ходу 55, поступающий через мультиплексор 19 на его выход 49 и на вход

29 остановки преобразования. Этот импульс поступает на вход 37 обращения к ЗУ 20 и записывает код, характеризующий,, н единицах t „, а также поступает, на счетный вход 40 счетчика адреса 16, увеличивая его значение на единицу и устанавливая адрес следующего (второго) импульснои 9 го источника 4, Через время требуемое на запись кода в ЗУ 20,на выходе элемента 9 задержки вырабатывается импульс, который через элемент

ИЛИ 12 поступает на вход 29 обнуления преобразователя 5. Через время

Сд „ требуемое на обнуление преобраэователя 5, вырабатывается импульс на выходе элемента 8 задержки, который поступает через элемент ИЛИ 11 на вход 27 и на управляющий вход 47.

При этом на втором выходе дешифратора 18 вырабатывается импульс посту2

Э паки,ий на вход 54 запуска источни 2 ка 4, и начинается его "накачка", Затем происходит выработка импульсов аналогично описанному для измерения

После второго источника выполняется выработка импульсов для последующих источников 4, ..., 4, Оста"3 ц нонка работы устройства производится при выработке импульса по выходу

58 переполнения счетчика адреса после измерения t»A у °

В режиме "Измерение" перед проведением эксперимента подается импульс по шине 21, При пересечении моделью первого датчика 1 положения модели к времяимпульсному преобразователю 5 через элемент ИЛИ 11 по входу 27 прямого преобразования: поступает импульс, инициирующий прямое (+1) преобразование преобразователя таким образом, что импульсы с частотой f„ ïoñòóïàþò на вход прямого счета, Одновременно импульс от датчика 1 поступает через элемент ИЛИ 13 на вход 37 обращения к ЗУ 20. Выполняется считывание иэ

ЗУ 20 кода 2„„,, который устанавли24002 8

7 13 нается на разряднь(х выходах 57 и поступает на схему i сравнения.

При пересечении моделью второго датчика 2 положения модели к времязадаюшему преобразователю 5 по входу

30 поступает импульс, оканчинающий прямое преобразование и инициирующий обратное преобразование времяимпульсного преобразователя 5 с частотой

f0, Данный режим устанавливается в преобразователе 5 до окончания эксперимента. К этому моменту в преобразователе 5 сформирован код, характеризующий время пролета г. участка 1

Этот код по импульсу от датчика 2 на вход 32 заносится в регистр 14, Одновременно импульс от датчика 2 поступает на вход 56 разрешения работы схемы сравнения.

В момент совпадения состояний информационных выходов времяимпульсного преобразователя 5 и ЗУ 20 схема 7 сравнения на выходе вырабатывает импульс, поступающий на вход 48 дешифратора 18. При этом на первом выходе дешифратора 18 вырабатывается им4 пульс, поступающий на вход 54 запуска первого импульсного источника

I tl

4 излучения, инициируя его накачII 1 ку, и на вход 52, открывает затвор первого фотоаппарата 3, подго( тавливая его к съемке, В момент окончания обратного преобразования — обнуления содержимого времяимпульсного преобразователя через время t „+ t»>, = К t после пересечения моделью датчика 2 — на

1 выходе 50 переполнения . преобр азов ателя 5 вырабатывается импульс, который поступает на разрешающий вход

46 дешифратора 17, При этом на первом выходе дешифратора 17 вырабатывается импульс, который поступает на вход 53 управления затвором первого источника 4 излучения. В этот

1 момент происходит освещение модели импульсом излучения — собственно фо.тографирование в первом исследуемом сечении, Импульс с выхода 50 одновременно поступает на вход 26 приема и записывает в преобразователь 5 значение кода г., которое хранится в регистре 14. Кроме того, импульс с выхода

50 поступает на счетный вход 39 двоичного счетчика адреса 16, устанавливая на нем адрес следующего (второго) исследуемого сечения. Импульс

35 с Выходя 5((ГГ(1сч чГГлет также 1Гереэ элемент (ПИ 1 3 Вя Вход 37 обращения к ЗУ 20> по Г.. у считывается иэ ЗУ

20 код !: „„ Готе(1(яй устанавливается на выходах 57 и поступает на схему 7 сравнения.

Таким образом, н преобразователе

5 вновь начинается процесс обратного преобразования от измеренного начального кода „Г(ри прямом преобразовании с частотой fä

Далее осущестнляется выработка управляющих импульсов на входы 52-54 для фотографирования но втором и пос— ледующих сечениях траектории движения модели, При этом импульс, посту1 пая на вход((54 запуска импульсного

1 источника 4 и 5? открытия затвора фотоаппарата 3 поступает также на

1- ( вход 51 закрытия затвора фотоаппарата 3 . Таким образом, выполняется последовательная подготовка Аотоаппаи ратов 3 -3 к съемке.

При выработке импульса по N-му выходу дешифратора 18 он поступает также на вход элемента 1О задержки, на выходе которого через время

10 требуемое на фотографирование в N-м сечении вырабатывается импульс коФ (,(Э торый поступает на вход 51 ; закрывая

H затвор фотоаппарата 3 . Остановка работы устройства происходит при выработке импульса по выходу 58 переполнения счетчика 16 адреса, формула изобретения

Устройство для фотографирования равномерно движущихся моделей, содержащее первый и второй датчики положения движущейся модели, фотоаппарат, импульсный источник излучения с затвором, клавишный регистр, времяимпульсный преобразователь, подключенный входом обратного преобразования к выходу второго датчика положения, разрядными выходами соединенный с первой группой разрядных входов цифровой схемы сравнения, а счетным входом — с шиной тактовых импульсов, первый элемент задержки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью ускорения подготовки и повышения эффективности фотографирования равномерно движущихся моделей в сечениях вдоль траектории полета, в него дополнительно введены затвор фотоаппарата, (N-1) дополнительных фотоаппаратов с затворами и (N — 1) дополнительных

13240

Составитель А,Чистяков

Техред JI.Ñeðäþêoâà

Корректор С.333акмар

Редактор А,Orap

Заказ 2964/51 Тираж 420 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,Ужгород, ул, Проектная, 4 импульсных источников излучения, расположенных в исследуемых сечениях, разнесенных через равные расстояния вдоль траектории движения за вторым датчиком положения, шины режима записи, режима работы, pBG дополнительных элемента задержки,.три элемента

ИЛИ, регистр, мультиплексор данных, двоичный счетчик адреса, два дешифратора, мультиплексор и запоминающее устройство, причем выход первого датчика положения подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выходом соединенного с входом прямого преобразования времяимпульсного преобразователя, и к второму входу третьего элемента ИЛИ, выход второго датчика положения соединен с управляющим входом регистра и входом разрешения работы цифровой схемы сравнения, шина 0 начальной установки соединена с входами обнуления регистра адреса, запоминающего устройства, двоичного счетчика адреса и с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к..входу обнуления времяимпульсного преобразователя, шина режима записи подключена к адресному входу мультиплексора данных, первая группа информационных входов которого соединена с соответствующими разрядными выходами времяимпульсного преобразователя и разрядными входами регистра, вторая группа информационных входов мультиплексора данных сое- 35 динена с разрядными выходами клавишного регистра, а разрядные входы мультиплексора данных подключены к входу данных запоминающего устройства, разрядные входы которого соедине- 40 ны с второй информационной группой цифровой схемы сравнения, выход которой соединен с вторым разрешающим входом второго дешифратора, шина тактовых импульсов записи подключена к первому входу третьего элемента ИЛИ, шина режима работы подключена к входу режима работы запоминающего уст02 30 ройства, входу режима работы времяимпульсного преобразователя и разрешающему входу мультиплексора, шина запуска подключена к первому входу первого дополнительного элемента задержки, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и входом первого элемента задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и первым разрешающим входом второго дешифратора, выход переполнения времяимпульсного преобразователя соединен с его входом приема, разрешающим входом первого дешифратора, первым управляющим входом двоичного счетчика адреса и четвертым входом третьего элемента ИЛИ, выход мультиплексора соединен с входом остановки времяимпульсного преобразователя, вторым входом первого дополнительного элемента задержки, третьим входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом обращения к запоминающему устройству и вторым управляющим входом счетчика адреса,разрядные выходы которого соединены с адресными вхоцами мультиплексора,первого и второго дешифраторов, разрядные выходы регистра подключены к разрядным входам времяимпульсного преобразователя, вход запуска каждого

i-го импульсного источника соединен с входом открытия затвора -го фотоаппарата и с выходом закрытия затвора (i-1)-ro фотоаппарата, а также подключены к i-му выходу второго дешифратора, вход закрытия затвора

N-го фотоаппарата подключен к выходу второго дополнительного, элемента задержки, входом соединенного с N-м выходом второго дешифратора, вход уп-. равления затвором i-го импульсного источника подключен к соответствующему -му выходу первого дешифратора, выходы срабатывания импульсных источников подключены к соответствующим информационным входам мультиплексора,