Устройство для фотографирования быстродвижущихся моделей

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения - автоматизация фотографирования ускоренных движущихся последовательно друг за другом моделей. Импульс , вырабатываемый на.выходе 31 схемы 11 сравнения, поступает на элемент 34 задержки, который через время, требуемое на срабатывание затвора источника 5 излучения и фотографирования , вырабатывает импульс , поступающий на вход 35 синхронизации механизма покадровой перемотки пленки фотоаппарата 4 и на вход элемента 33 задержки. Последний вырабатьшает импульс, поступающий на вход элемента ИЛИ 32, с выхода которого поступает на вход 22 записи, на счетчик 7 двоичного кода, заданного на регистре 6, и входы 23 и 24 установки в нулевое состояние реверсивных времяимпульсных преобразователей 8 и 9. 2 ил. (h

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 03 В 15/16 р;» .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,::,.

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 1254411 (21) 4000964/24-10 (22) 02.01.86 (46) 23.04.88. Бюл. к 15 (71) Московский инженерно-физический институт (72) И.М.Ядыкин (53) 771.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1254411, кл. G 03 В 15/16, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОТОГРАФИРОВАНИЯ

БЫСТРОДВИЖУЩИХСЯ МОДЕЛЕЙ (5/) Изобретение относится к области измерительной техники. Цель изобретения — автоматизация фотографирования ускоренных движущихся последовательно друг эа другом моделей. Им„„SU„„1390594 A 2 пульс, вырабатываемый на выходе 31 схемы 11 сравнения, поступает на элемент 34 задержки, который через время, требуемое на срабатывание затвора источника 5 излучения и фотографирования, вырабатывает импульс, поступающий на вход 35 синхронизации механизма покадровой перемотки пленки фотоаппарата 4 и на вход элемента 33 задержки. Последний вырабатывает импульс, поступающий на вход элемента ИЛИ 32, с выхода которого поступает на вход 22 записи, на счетчик 7 двоичного кода, заданного на регистре 6, и входы 23

0 и 24 установки в нулевое состояние реверсивных времяимпульсных преобразователей 8 и 9. 2 ил.

1390594

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для автоматизации физических экспериментов в системах исследова5 ния движущихся объектов и является усовершенствованием устройства по основному авт. св. М - 1254411.

Цель изобретения — автоматизация фотографирования ускоренных движущихся последовательно одна за другой моделей.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг ° 2 — временные диаграммы его работы. 15

Устройство содержит первый 1, второй 2 и третий 3 датчики положения движущейся модели, фотоаппарат 4 с механизмом покадровой перемотки пленки, импульсный источник 5 излучения, 20 клавишный регистр 6, реверсивный счетчик 7, первый 8 и второй 9 времяимпульсные преобразователи, первую

10 и вторую 11 схемы сравнения, вход

12 начальной установки, выход 13 25 клавишного регистра, входы 14-16 прямого преобразования, входы 17-19 обратного преобразования, входы 20 и

21 остановки преобразования, вход 22 записи в реверсивный счетчик, входы

23 и 24 обнуления, входы 25-27 тактовых импульсов, входы 28 и 29 разрешения работы схем 10 и 11 сравнения, выход 30 управления импульсным источником 5 излучения, выход 31 управления затвором (не показан) импульсного источника 5, логический элемент ИЛИ 32, элементы 33 и 34 задержки, вход 35 синхронизации механизма покадровой перемотки пленки 40 фотоаппарата.

Выходы-датчиков 1-3 положения движущейся модели подключены к соответствующим входам 14-21 реверсивного счетчика 7 и времяимпульсных преобразователей 8 и 9, выход датчика 2 также подключен к входам 28 и 29 схем 10 и 11 сравнения, выходы клавишного регистра 6 соединены с первой группой разрядных входов счетчика 7, выход которого соединен с первой группой разрядных входов первой схемы 10 сравнения, вторая группа разрядных входов которой соединена с выходами разрядов первого преобразователя 8 и первой группой разрядных входов второй схемы 11 сравнения, вторая группа разрядных входов которой соединена с выходами разрядов дополнительного преобразователя

9, выход 30 первой схемы сравнения соединен с входом управления импульсного источника 5, а выход 31 второй схемы сравнения соединен с входом управления затвором импульсного источника 5 и входом первого элемента задержки 34, выход которого подключен к входу 35 синхронизации механизма покадровой перемотки пленки фотоаппарата .4 и соединен с входом второго элемента 33 задержки, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 32, первый вход которого соединен с входом 12 начальной установки, а выход элемента ИЛИ 32 подключен к входу 22 записи в реверсивный счетчик 7 и входам 23 и 24 обнуления преобразователей 8 и 9.

Датчики 1-3 положения движущейся модели располагаются вдоль траектории движения на расстояниях 1, = 1 . Фотографирующая система, содержащая фотоаппарат 4 с открытым затвором в течение всего времени проведения эксперимента и импульсный источник излучения 5, расположена на расстоянии 1 = 1 = 1, эа датчиком 2.

Устройство работает следующим образом.

При линейном изменении скорости модели на участке 1, + 1 + 1З с постоянным ускорением а значение скорости v в момент времени t определяется как

v= at +vîÔ где ч, — начальное значение скорости, а времена пролета участков 1,, 1 и

1 можно описать следующим выражени" ем: где v., ч . — значения скорости на

1 iÔ1 границах участка.

В предположении равенства участков

1, = 1 = 1 и определении времен пролета как t - =t, + bt, и t с + b t, можно принять,что времена пролета соседних участков отличаются на одно и то же время, т.е.

bt s = btz. Таким образом, определяя разность времени ьс, пролета участков

1„ и 1 и увеличивая (уменьшая) на эту разность время пролета t, можно

1 )90594 задать момент времени t = t „ gr пролета моделью сечения фотографирования, в которой вырабатывается импульс по выходу 31 на управление затвором источника излучения (фиг.2).

Перед началом э» перимента определяют задержку срабатывания импульсного источника излучения t,„ — это есть время от подачи управляющего импульса на запуск лампы излучателя до момента начала собственно иэлучеи fl ния, т.е. время накачки, пОсле которого можно производить фотографирование. Полагая дискретность (период тактовых импульсов) прямого и обратного преобразований Т„, равными, выражают измеренное t в единицах

Зng

Т и в двоичном коде устанавливают

Пр на клавишном регистре. Выработка

20 управляющего импульса по входу 19 происходит через время t > „ = t — с14 3" А

Перед началом эксперимента при подаче импульса по входу 12 ачапь- 25 ной установки производится запись на реверсивный счетчик 7 двоичного кода t „ заданного на клавишном регистре 6 и установка в нулевое состояние реверсивных времяимпульсных преобразователеи 8 и 9.

При пересечении моделью плоскости датчика 3 к реверсивному счетчику 7 и реверсивному времяимпульсному преобразователю 9 по входам 14 и 16 прямого преобразования поступает импульс, инициирующий прямое преобразование так, что тактовые импульсы с периодом Т„, поступают на входы прямого счета.

При пересечении моделью плоскос40 ти датчика 1 к реверсивному счетчику 7 и реверсивному времяимпульсному преобразователю 9 по входам 17 и 19 обратного преобразования поступает

45 импульс, инициирующий обратное преобразование. К этому моменту в преобразователе 9 сформирован двоичный код, характеризующий время t, пролета участка 1„ а в счетчике 7 — двоичный код, характеризующий время

+ Е,„ . Далее тактовые импульсы с периодом Т рр поступают на входы обратного счета. Одновременно от датчика 2 к реверсивному времяимпульсному преобразователю 8 по входу 15 прямого преобразования поступает импульс, инициирующий его прямое преобразование с периодом Т„, .

При пересечении моделью цпт пкп 1 к счетчику 7 и преобразователю 9 по входам 20 и 21 остановки пр«обра зования поступает импульс, прекращаю— щий поступление на них тактовых импульсов. К этому моменту времен l в преобразователе 9 сформирован код, характеризующий разность qt, времени пролета участков 1, 1, а в счетчике 7 — код 4 t, +

Одновременно от датчика 2 к преобразователю 8 по входу 18 обратного преобразования поступает импульс, иницйирующий его обратное пре браэование, К этому моменту в преобразователе 8 сформирован двоичный код, характеризующий время t пролета участка 1 . Кроме того, от датчика

2 по входам 28 и 29 на схемы 10 и 11 сравнения поступает сигнал разрешения сравнения. Далее тактовые импульсы с периодом Т„ поступают на вход 18

ПР обратного счета преобразователя 8.

В момент совпадения состояний времяимпульсного преобразователя 8 и счетчика 7 схема 10 сравнения по выходу 30 вырабатывает импульс на запуск лампы импульсного источника 5 излучения. Данный импульс вырабатывается через время t,д„ относительно пересечения датчика 2 и начинается процесс "накачки" источника 5, но модель находится еще до исследуемого сечения (фиг. 2).

В момент совпадения состояний времяимпульсных преобразователей 8 и 9 (при обратном счете преобразователе

8) схема 11 сравнения по выходу 31 вырабатывает импульс, управляющий затвором импульсного источника 5 излучения.В предположении постоянства разности 4С времен пролета соседних участков 1,1 и 1<1, в этот момент в преобразователя 8 будет сформирован код, характеризующий время

t, + 4 С, пролета участка 1 . Таким образом, в данный момент модель находится в исследуемом сечении и происходит освещение модели импульсом излучения — собственно фотографирование.

Импульс, вырабатываемый на выходе

31 второй схемы сравнения 11, поступает также на вход элемента 34 задержки. Последний через время требуемое на срабатывание затвора импульсного источника 5 излучения и собственно фотографирование (десятки, 1390594

20

35

40 сотни наносекунд), вырабатывает- импульс, который поступает на вход 35 синхронизации механизма покадровой перемотки пленки фотоаппарата 4 и на вход элемента 33 задержки. Последний через время t"„„ (фиг. 2), требуемое на подготовку импульсного источника 5 излучения и фотоаппарата

4 к следующему кадру, вырабатывает импульс, который поступает на второй вход элемента ИЛИ 32, с выхода которого поступает на вход 22 записи на реверсивный счетчик 7 двоичного кода

t „д, заданного на клавишном регистре 6, и входы 23 и 24 установки в нулевое состояние реверсивных времяимпульсных преобразователей 8 и 9.

Таким образом, устройство готово к дальнейшему фотографированию.

При последовательном пересечении следующей моделью датчиков 1-3 положения движущейся модели повторяется процесс выработки управляющих сигналов и подготовка к последующему фотографированию.

При проведении экспериментов необходимо выбирать размеры участков

1, = 1 = 1 такими, чтобы время пролета t с учетом разности d t, времен пролета было достаточным для

",накачки" лампы излучателя (t

= 1 мс). Кроме того, необходимо учитывать, что при движении моделей с отрицательным ускорением (торможением), при обратном счете преобразователи 8 и 9 будут проходить нулевое состояние, поэтому разрядность преобразователей нужно выбирать такой, чтобы можно было измерять времена пролета во всем исследуемом диапазоне скоростей и ускорений (фиг.2).

При использовании частоты генератора тактовых импульсов 10 ИГц, скорости модели 400 м/с, ускорении торможения 1,6 10 м/с отклонение мо> 7. дели от исследуемого сечения не превышает 0,3 мм.

В качестве импульсного источника

5 излучения возможно применение лазерного или рентгеновского источников излучения, или любых других, допускающих последовательную выработку импульсов излучения и требующих два управляющих импульса: один

fl II для управления запуском накачки лампы, другой для управления затвором источника.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Устройство для фотографирования быстродвижущихся моделей по авт. св. Р 1254411, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации фотографирования ускоренных движущихся последовательно одна за другой моделей, в него введены два элемента задержки и логический элемент ИЛИ, причем первый вход элемента ИЛИ соединен с входом начальной установки, выход элемента ИЛИ подключен к входу обнуления реверсивного счетчика и к входам облучения двух времяимпульсных преобразователей, вход первого элемента задержки соединен с выходом второй схемы сравнения, выход первого элемента задержки подключен к входу синхронизации механизма покад1 ровой перемотки пленки фотоаппарата и через второй элемент задержки — к второму входу элемента ИЛИ.

1390594

Вых

Составитель В. Верютнн

Техред М.Ходанич Корректор В. Бутяга

Редактор Е.Папп

Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1765/45

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4