Устройство для измерения скорости полета шарообразных тел

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения скорости полета шарообразных тел, например спортивных снарядов. Целью изобретения является повышение точности. Источник 1 света направляет луч света на многогранную зеркальную призму 6, вращаемую электродвигателем 5. При этом в плоскости чертежа получается развертка луча света в виде плоскости. Испытуемое шарообразное тело направляется ортогонально плоскости чертежа. При этом на выходах фотоприемников, расположенных вдоль трассы сканирования луча света, появляются сигналы, несущие информацию о скорости полета тела, определяемой с помощью электронного блока как отношение величины диаметра тела к временному интервалу, равному времени прохождения телом расстояния , равного его диаметру 3 ил (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 P 3/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4346725/10 (22) 20.11.87 (46) 28.02.91. Бюл. ¹ 8 (71) Государственный центральный институт физической культуры (72) И.П.Башлыков, М,Х.Êàçèåa и M.M,Áîéцов (53) 531.767(088,8) (56) Райцин Л.М. и др. Использование оптических квантовых генераторов для контроля за спортивной техникой. — Теория и практика физической культуры, 1980, ¹ 7, с. 49-51.

Research Quarberly. 44, 1973, № 1, р.р, 86-95, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ПОЛЕТА ШАРООБРАЗНЫХ ТЕЛ (57) Изобретение относится к измеритель.ной технике и может быть использовано для,, ЯЛ„„1631439 А1 измерения скорости полета шарообразных тел, например спортивных снарядов. Целью изобретения является повышение точности, Источник 1 света направляет луч света на многогранную зеркальную призму 6, вращаемую электродвигателем 5. При этом в плоскости чертежа получается развертка луча света в виде плоскости. Испытуемое шарообразное тело направляется ортогонально плоскости чертежа. При этом на выходах фотоприемников, расположенных вдоль трассы сканирования луча света, появляются сигналы, несущие информацию о скорости полета тела, определяемой с помощью электронного блока как отношение величины диаметра тела к временному интервалу, равному времени прохождения телом расстояния, равного его диаметру. 3 ил, 1631439

Изобретение относится к измерительной технике и может применяться для измерений в механике, при проведении исследований в области биомеханики, педагогики спорта и физической культуры.

Цель изобретения — повышение точности.

На фиг.1 приводится блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 — его оптическая схема; на фиг.3 — электронная схема устройства.

Устройство содержит (фиг.1) последовательно соединенные источник света, например квантовый генератор 1, формирователь

2 сканирующего светового луча, блок 3 об-. работки, измеритель 4 временных интервалов.

Формирователь 2 состоит из (фиг.2) электродвигателя 5, на валу которого жестко закреплена многогранная призма 6 (зеркальный призматоид). Крепление осуществляется таким образом, чтобы ось вала проходила через геометрический центр оснований призматоида б, Блок 3 (фиг.3) содержит одинаковые усилители-формирователи (7 — 14) и логический элемент И-НЕ 15. Каждый из усилителей-формирователей 7 — 14 содержит компаратор 16 напряжения, инвертирующий вход которого соединен с фотоприемником 17, конденсатором 18 и резистором

19, а неинвертирующий вход — с потенциометром, 20. Выход компаратора 16 напряжения подключен к синхронизирующему входу одновибратора 21 и входу схемы 22 сравнения. Второй вход схемы 22 сравнения подключен к выходу одновибратора 21.

К входу одновибратора 21 подключены потенциометр 23 и конденсатор 24, образующие схему настройки.

Выход схемы 22 сравнения подключен к первому входу логического элемента И-НЕ

15, выход которого, в свою очередь, соединен с входом таймера измерителя 4 временных интервалов, Остальные входы логического элемента И-НЕ 15 подключены к соответствующим выходам остальных усилителей-формирователей 8 — 14, входы которых подключены к выходу формирователя 2.

Устройство работает следующим образом, После включения приборов в электрическую сеть оптический квантовый генератор

1 формирует луч света, который направляется на зеркальную поверхность призматоида

6, входящего в формирователь 2 световой плоскости. Вращение электродвигателя 5 приводит к тому, что постоянно изменяется направление отражения луча зеркальным призматоидом 6. При этом отраженный луч последовательно освещает расположенные в вертикальной плоскости фотоприемники

17, В момент попадания отраженного зер5 кальным призматоидом б луча на первый из фотоприемников происходит освещение фотоприемника 17. Сигнал с фотоприемника поступает на инвертирующий вход компаратора 16 напряжения, Поскольку

10 фотоприемник 17 освещается путем сканирования луча, отраженного от зеркального призматоида 6, то некоторое время луч света не попадает на фотоприемник 17. Необхо,димая блокировка усилителя-формирователя

15 7 и выделение полезного сигнала осуществляется. с помощью одновибратора 21 и схемы

22 сравнения, Одновибратор 21 в соответствии с каждым сформированным компаратором 16 напряжения импульсов вырабатывает

20 импульсы, длительность которых равна или на 1-3 превышает время затемнения фотоприемника 17. Схема 22 сравнения разрешает прохождение на выход усилителя-формирователя 7 только тех сигналов, 25 длительность которых превышает длительность импульса одновибратора 21, что может быть только, когда попаданию луча на фотоприемник 17 препятствует нахождение в сформированной световой плоскости

30 тела, скорость которого измеряется. Длительность импульса одновибратора 21 регулируется с помощью схемы настройки путем изменения емкости конденсатора 24 и сопротивления потенциометра 23. Путем

35 изменения сопротивления потенциометра

20 подбирается порог срабатывания компаратора 16 напряжения таким образом, чтобы напряжение питания компаратора 16 напряжения соответствовало амплитуде вы40 ходных импульсов транзисторно-транзисторной логики. С помощью конденсатора

18 производится фильтрация помех, а резистор 19 служит для задания начальной величины тона фотодатчика 17. Аналогичным

45 образом работают и остальные усилителиформирователи 8 — 14. Выходные сигналы усилителей-формирователей 7-14 поступают на соответствующие входы логического элемента И-НЕ 15. где собираются полез50 ные сигналы, которые в дальнейшем поступают на вход измерителя 4 временных интервалов, Отсчет времени приостанавливается, как только прекращается поступление полезных сигналов. На выходе

55 измерителя 4 получают время, соответствующее прохождению шарообразным телом расстояния, равного его диаметру, Для определения скорости полета необходимо разделить диаметр тела на зарегистрированное время.

1631439

Формула изобретения

1, Устройство для измерения скорости полета шарообразных тел, содержащее источник света, формирователь светового луча, два фотоприемника. блок обработки сигнала и измеритель временных интервалов, при этом выходы фотоприемников через электронный блок подключены к измерителю временных интервалов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, введены сканатор светового луча в плоскости, ортогональной направлению полета тела, и дополнительные фотоприемники; расположенные вместе с основными фотоприемниками вдоль трассы сканирования светового луча, а блок обработки сигнала выполнен в виде схемы И-НЕ и усилителей-формирователей, каждый из которых содержит компаратор напряжения. потенциометр, одновибратор, фильтр верхних частот и схему сравнения, причем выход каждого фотоприемника через фильтр верх5 них частот соединен с одним из входов компаратора, другой вход которого соединен с выходом потенциометра, а выход — с синхронизирующим входом одновибратора и с первым входом схемы сравнения, второй

10 вход которой подключен к выходу одновибратора, выход схемы сравнения соединен с входом схемы И-НЕ, выход которой подключен к измерителю временных интервалов.

15 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что сканатор светового луча выполнен в виде многогранной зеркальной призмы, закрепленной на валу электродвигателя.

Устройство для измерения скорости полета шарообразных тел Устройство для измерения скорости полета шарообразных тел Устройство для измерения скорости полета шарообразных тел 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам бесконтактного измерения параметров движения и может быть использовано в системах наземной навигации для определения координат подвижных объектов

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для бесконтактного измерения скорости движения

Изобретение относится к текст тильной промьшшенности

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет опредедять энергетические характеристики машин ударного действия

Изобретение относится к устройствам бесконтактного измерения параметров движения и может быть использовано в системах наземной навигации для определения координат подвижных объектов

Изобретение относится к измерительной технике и м.б

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить быстродействие устройства

Изобретение относится к измерительной технике и позволяет повысить точность определения скорости движения изображения при уменьшении егоконтрастности

Изобретение относится к разработке и совершенствованию образцов оружия, в частности к экспериментальной баллистике при определении технического рассеивания пуль и снарядов на траектории

Изобретение относится к спекл-оптике, в частности к измерительной технике, и может найти применение для измерения скорости поперечного перемещения рассеивающих объектов, в том числе и микроскопических, в частности капиллярных потоков жидкости, содержащей рассеивающие частицы, а также для определения продольных координат движущихся рассеивающих объектов в биологии, медицине, машиностроении и других областях науки и техники

Изобретение относится к устройствам бесконтактного измерения параметров реверсивного движения объекта и может быть использовано для измерения величины перемещения, скорости, ускорения и темпа

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения скорости детонации маломощных детонирующих шнуров типа “волновод” со светопроницаемой оболочкой

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении начальной скорости вылета снаряда при проведении испытаний стрельбой, а также измерении скорости снаряда в месте пролета снаряда над системой

Изобретение относится к области измерения динамических параметров объекта и может быть использовано в различных областях, в том числе и в задачах строительства для исследования вибраций, деформационных характеристик грунтов, осадки строительных конструкций
Наверх