Wynalazek dotyczy chronografu kon¬ densatorowego do mierzenia krótkich od¬ stepów czasu, zwlaszcza przy wyznacza¬ niu szybkosci cial, szybko sie poruszaja¬ cych, np. pocisków.Do mierzenia bardzo krótkich odstepów czasu, np, do mierzenia szybkosci pocis¬ ków, znane Sa urzadzenia mechaniczne i elektryczne. W urzadzeniach elektrycz¬ nych jako przyrzad wskazujacy stosuje sie galwanometr balistyczny, który dzieki dlu¬ giemu okresowi wahan wlasnych nadaje sie do mierzenia krótkich uderzen pradu, przy czym wychylenie skazówki odpowia¬ da ilosci elektrycznosci, która przeplynela przez przyrzad. Urzadzenia takiego nie mozna jednak wykonac jako przenosnego, gdyz galwanometr musi miec czulosc do¬ stateczna do pomiarów dokladnych, wsku¬ tek czego urzadzenie jest zasadniczo ogra¬ niczone do uzytku laboratoryjnego.Proponowano dalej stosowac do tego celu chronografy kondensatorowe, w któ¬ rych kondensator o znanej pojemnosci zo¬ staje w ciagu mierzonego odstepu czasu czesciowo naladowany lub rozladowany przez bezindukcyjny opornik o znanej opornosci. Przerwanie np. pociskiem jed¬ nego styku rozpoczyna ladowanie lub roz¬ ladowywanie, wskutek czego napiecie kon-densatora zmienia sie wedlug znanej funk¬ cji wykladniczej czasu. Przerwanie na¬ stepnie drugiego styku przerywa obwód ladowania lub rozladowywania, a konden¬ sator pozostaje pod napieciem takim, ja¬ kie przybral po uplywie ^mierzonego od¬ stepu czasu.Koncowa wartosc napiecia wzglednie ladunku kondensatora mozna zmierzyc woltomierzem lampowym lub galwanome- trem balistycznym, dokladnosc jednak po¬ miaru zalezy od niezmiennosci napiecia baterii i wycechowania miernika; niezmien¬ nosci tej nie ma np, woltomierz lampowy.Wynalazek usuwa te wady i polega na tym, ze napiecie kondensatora porównywa sie z napieciem baterii za pomoca dzielni¬ ka napiecia. W jednej z odmian chrono- grafu wedlug wynalazku nie mierzy sie przy tym wprost napiecia kondensatora, lecz — dla zwiekszenia dokladnosci po¬ miaru — róznice miedzy napieciem .kon¬ densatora, a napieciem baterii lub okreslo¬ na jego czescia.Kondensatory wykazuja, jak wiadomo, tak zwane zjawisko doladowywania, to jest zjawisko nastepujace. Jezeli kondensator po uprzednim rozladowaniu szybko nala^- dowac do pewnego napiecia, to po jego od¬ laczeniu napiecie to nie pozostaje stale, nawet jezeli izolacja jest bez zarzutu, lecz poczatkowo maleje i ustala sie dopiero po uplywie pewnego czasu. Ustalenie to za¬ chodzi wiec przy napieciu nieco nizszym od napiecia, do którego kondensator do¬ szedl w krótkim czasie ladowania, i to niz¬ sze napiecie zostaje odczytane na przy¬ rzadzie pomiarowym. Analogicznie kon¬ densator rozladowywany i zaraz potem odlaczony wykazuje pewien wzrost napie¬ cia.Zjawisko doladowywania sie konden¬ satora pomiarowego kompensuje sie we¬ dlug wynalazku za pomoca kondensatora kompensacyjnego o mniej wiecej takich samych wlasciwosciach doladowywania; kondensator kompensacyjny laduje sie uprzednio mniej wiecej do tego napiecia, do którego dochodzi kondensator pomia¬ rowy, /po czym bezposrednio po uplywie mierzonego odstepu czasu zwiera sie kon¬ densator kompensacyjny na krótki czas, a nastepnie wlacza go sie w szereg z kon¬ densatorem pomiarowym, tak iz suma na¬ piec obu kondensatorów pozostaje mniej wiecej stala.Chronograf wedlug wynalazku moze 'zawierac prziekaznik, który natychmiast po uplywie mierzonego odstepu czasu odlacza przewody, laczace kondensator pomiarowy ze stykami, wyznaczajacymi poczatek i ko¬ niec mierzonego odstepu czasu, a jest roz¬ rzadzany lampa elektronowa, której na¬ piecie siatkowe staje sie ujemne w chwili przerwania tego styku, którego przerwanie wyznacza koniec mierzonego odstepu cza¬ su.Rysunek przedstawia trzy przyklady znanych chronografów kondensatorowych i cztery przyklady chronografu wedlug wy¬ nalazku. Fig. 1 — 3 przedstawiaja uklady polaczen znanych chronografów konden¬ satorowych, a fig. 4 — 7 — uklady pola¬ czen chronografów wedlug wynalazku.W chronografie wedlug fig. 1 bateria B jest polaczona szeregowo z opornikiem R, stykiem 11 i kondensatorem C. W chwili poczatkowej niierzonego odstepu czasu styk 11 zostaje zamkniety. Prad z baterii B laduje kondensator C przez opornik R.W chwili koncowej mierzonego odstepu czasu styk 11 zostaje znów otwarty, a la¬ dowanie kondensatora C —¦ przerwane. Z napiecia kondensatora C mozna w znany sposób obliczyc dlugosc odstepu czasu.W chronografie wedlug fig. 2 ladowanie kondensatora C zaczyna sie w chwili przerwania styku i, przerywanego np. po* ciskiem, a konczy w chwili przerwania sty¬ ku 2.W chronografie wedlug fig- 3 styki 112 sa przed pomiarem zamkniete, a konden* 2 —sator C jest naladowany pelnym napieciem baterii B. W chwili poczatkowej mierzone¬ go odstepu czasu styk / zostaje przerwany, a kondensator C zaczyna sie rozladowywac przez opornik R. W chwili koncowej zo¬ staje przerwany styk 2, co konczy rozlado¬ wywanie kondensatora C.Jak juz wspomniano, urzadzenia znane maja te wade, ze napiecie lub ladunek kondensatora trzeba mierzyc bezwzglednie, wskutek czego dla osiagniecia duzej do¬ kladnosci pomiaru konieczne sa czule przyrzady pomiarowe, których wskazania odznaczaja sie stale duzym stopniem pew¬ nosci.Chronograf wedlug fig. 4 rózni sie od chronografu wedlug fig. 2 dzielnikiem na¬ piecia D, przylaczonym do zacisków klf k2 baterii B i majacym dwa styki slizgowe slf s2; kazdy z nich dzieli dzielnik na dwie czesci, których stosunek opornosci daje sie odczytac. Styki slizgowe sa polaczone dwubiegunowym przelacznikiem O z trój- elektrodowa lampa elektronowa A o ano¬ dzie P, siatce G i katodzie T. W obwód anodowy lampy elektronowej A wlaczony jest amperomierz M i bateria anodowa E.W górnym polozeniu przelacznika O, przedstawionym liniami pelnymi, siatka G lampy elektronowej A jest polaczona z górnym stykiem slizgowym Sj dzielnika napiecia D, katoda zas T — z dolnym za¬ ciskiem &3 kondensatora C. W tym polo- lozeniu przelacznika O napiecie miedzy siatka G a katoda T jest róznica miedzy okreslona czescia napiecia baterii B, wy¬ znaczona stosunkiem podzialowym diziel- nika napiecia, a napieciem kondensatora C.Przez odpowiedni wybór opornika R i kon¬ densatora C oraz nastawienie styku slizgo¬ wego Si odpowiednio do dlugosci mierzo¬ nego odstepu czasu, mozna napieciu siatki G lampy elektronowej A wzgledem katody T nadac wartosc, odpowiednia dla pomia¬ ru. Napiecie to mozna by odczytac na am¬ peromierzu M, jezeli znana jest zaleznosc pradu anodowego lampy elektronowej A od napiecia siatki. Znajac napiecie baterii B mozna obliczyc dlugosc zmierzonego od¬ stepu czasu.Korzystanie z zaleznosci pradu anodo* wego lampy elektronowej A od napiecia siatki jest jednak niepozadane, gdyz wy¬ magaloby dokladnego regulowania pradu zarzenia i napiecia anodowego. Przelacz¬ nik O pozwala je ominac przez przesta¬ wianie przelacznika O bezposrednio po kazdym pomiarze w polozenie dolne, przedstawione liniami przerywanymi, i na¬ stawianie amperomierza M dolnym sty¬ kiem slizgowym s2 na to samo wychylenie, które odczytano przy polozeniu górnym przelacznika O. W ten sposób napiecie pomiarowe odczytuje sie jako okreslona czesc napiecia baterii, tak iz zbedne* jest odczytywanie bezwzglednej wysokosci na¬ piecia baterii, gdyz mierzony odstep czasu okreslony jest wartoscia opornosci oporni¬ ka R i pojemnosci kondensatora C oraz polozeniem obu styków slizgowych su s2.Dzielnik napiecia D gra role podwójna.Po pierwsze umozliwia dobór odpowied¬ niego napiecia pomiarowego miedzy sty¬ kiem slizgowym sx a zaciskiem k3 przez utworzenie róznicy miedzy napieciem kon¬ densatora a okreslona czescia napiecia ba¬ terii, podczas gdy dotychczas mierzono sa¬ mo napiecie kondensatora; napiecie pomia¬ rowe moze byc dzieki temu bardzo nie¬ znaczne w porównaniu z napieciem kon¬ densatora, a wskutek tego nie potrzeba go mierzyc z tak duza dokladnoscia. Po dru¬ gie mozna za pomoca przelacznika O mie¬ rzyc stosunek napiecia pomiarowego do napiecia baterii, tak iz pomiar jest nie¬ zalezny od bezwzglednej wysokosci na¬ piecia obu baterii B, E oraz od pradu za¬ rzenia. Obie te role dzielnika napiecia D sa niezalezne i mozna go uzywac w kazdej z nich oddzielnie, badz porównywajac z nacieciem baterii samo napiecie kondensa¬ tora, badz mierzac sposobem innym róznice — 3 —miedzy napieciem kondensatora a okreslo¬ na czescia napiecia baterii.Dzielnik napiecia moze miec trzeci styk slizgowy, polozony pod stykiem s2 na fig. 4; przy dolnym polozeniu przelacznika O katoda nie jest w tym przypadku polaczo¬ na z zaciskiem k2, lecz z tym trzecim sty¬ kiem, przy czym styk s2 sluzy do nasta¬ wiania z grubsza, a trzeci styk — do na¬ stawiania dokladnego.Nalezy jeszcze zauwazyc, ze w chrono- grafie wedlug fig. 4 przy przekladaniu przelacznika O polaczenie z siatka G zo¬ staje przelozone ze styku s3 na styk s2; mozna wiec zastapic te dwa styki jednym stykiem slizgowym, przesuwanym w chwili przekladania przelacznika, który jest w tej odmianie jednobiegunowy. Przy zacho¬ waniu przelacznika dwubiegunowego sto¬ sunek podzialowy styku sx nie zawsze mu¬ si byc zmienny, styk slizgowy s± mozna wiec zastapic zaczepem stalym.Lampe elektronowa z amperomierzem w obwodzie anodowym mozna zastapic gal- wanometrem balistycznym. Poniewaz na¬ piecia nie potrzeba mierzyc z dokladnoscia ta sama, jak w przypadku, gdy mierzy sie samo napiecie kondensatora, mozna uzyc galwanometru przenosnego o dokladnosci mniejszej, niz przyrzad laboratoryjny.Chronograf wedlug fig. 5 rózni sie od chronografu wedlug fig. 4 tym, ze lampe elektronowa z amperomierzem i bateria anodowa zastepuje galwanometr balistycz¬ ny BG, którego jeden zacisk jest bezpo¬ srednio polaczony z dolnym zaciskiem ks kondensatora C, przy czym przelacznik Oj jest jednobiegunowy, w przewód zas miedzy drugim zaciskiem galwanometru BG a przelacznikiem 0r wlaczony jest styk 3.Pomiaru napiecia pomiarowego, czyli napiecia miedzy stykiem slizgowym sr a dolnym zaciskiem ks kondensatora C, do¬ konywa sie w ten sposób, ze przy górnym polozeniu przelacznika 01 zamyka sie na chwile styk 3. Napiecie kondensatora C zmienia sie przy tym od wartosci, jaka przybralo w mierzonym odstepie czasu, do napiecia miedzy stykiem slizgowym st a zaciskiem k2, to jest o wielkosc równa na¬ pieciu pomiarowemu, przy czym przez gal¬ wanometr BG przeplywa ladunek, równy iloczynowi tego napiecia przez pojemnosc kondensatora C. Jezeli znana jest zalez¬ nosc wychylenia galwanometru BG od la¬ dunku, który przezen przeplynal, to mozna okreslic napiecie pomiarowe, a znajac na¬ piecie baterii B mozna by juz stad obliczyc dlugosc mierzonego odstepu czasu.Zamiast tego przeklada sie po odczyta¬ niu wychylenia galwanometru BG prze¬ lacznik 01 w polozenie dolne i, po uprzed¬ nim rozladowaniu kondensatora C, np. przez krótkotrwale zamkniecie styku /, znów zamyka sie srtyk 3. Kondensator ladu¬ je sie przy tym od zera do okreslonej cze¬ sci napiecia baterii, wyznaczonej poloze¬ niem styku slizgowego s2, przy czym przez galwanometr BG przeplywa ladunek, rów¬ ny iloczynowi tego napiecia przez pojem¬ nosc kondensatora C.Drugie wychylenie galwanometru BG ma sie do pierwszego wychylenia tak, jak znane napiecie czesciowe do napiecia po¬ miarowego. Pomiar nie zalezy wiec ani od bezwzglednej wysokosci napiecia baterii fi, ani od stalej galwanometru BG.Drugiego pomiaru mozna tez dokonac w ten sposób, ze kondensator naprzód la¬ duje sie znanym napieciem czesciowym, a potem rozladowuje go przez galwanometr.Chronografy wedlug fig. 4 i 5 wymaga¬ ja bardzo dobrej izolacji poszczególnych czesci wzgledem siebie i wzgledem ziemi, kondensator C musi bowiem zachowywac napiecie wzglednie ladunek bez zmiany az do odczytania amperomierza M (fig. 4) wzglednie zanikniecia styku 3 (fig. 5). Dla czesci, umieszczonych w obudowie przy¬ rzadu, mozna dobra izolacje osiagnac sto¬ sunkowo latwo. Przy pomiarze jednak np. — 4 —szybkosci pocisku styki musza byc umiesz¬ czone w pewnej odleglosci od obudowy przyrzadu i byc z nim polaczone przewo¬ dami odpowiedniej dlugosci, tak ze trudno o ich dostateczna izolacje.By zapobiec rozladowywaniu wzglednie doladowywaniu kondensatora przez prze¬ wodnosc izolacji przewodów i styków, od¬ lacza sie, gdy tylko przerwal sie styk 2, te przewody od przyrzadu przekaznikiem.Przekazniki takie moga byc wlaczone sty¬ kami w jeden lub kilka przewodów, moze tez byc jeden przekaznik z kilkoma styka¬ mi dla kilku przewodów.Chronograf wedlug fig. 6 ma jeden ta¬ ki przekaznik Sp, rozrzadzany lampa elek¬ tronowa Ax. Siatka G1 lampy elektronowej Ax jest przylaczona do zacisku k4, lezace¬ go miedzy opornikiem R a stykiem 2, jej zas katoda 7\ — do zacisku k%. W obwód anodowy lampy Al9 zawierajacy baterie El9 wlaczona jest cewka przekaznika Sp.Jego kotwiczka H, osadzona na sprezynie F, rozrzadza stykiem 4, wlaczonym miedzy zacisk k4 a styk 2. Styki /, 2 sa polaczone z reszta przyrzadu przewodami Llf Lg, L3.Styki 1 i 2 zostaja przed pomiarem za¬ mkniete. Równiez zostaje zamkniety np. recznie styk 4. Siatka wej Ax jest bezposrednio polaczona z ka¬ toda Tlf' lampa elektronowa Ax nie ma na¬ piecia siatkowego i przez cewke przekaz¬ nika Sp plynie prad, wystarczajacy do utrzymania styku 4 w stanie zamkniecia.Po przerwaniu styku 2 po zakonczeniu mierzonego odstepu czasu otrzymuje siat¬ ka Gx wzgledem katody 7\ napiecie ujem¬ ne, równe róznicy miedzy napieciem baterii B a napieciem kondensatora C. Napiecie to ma: zawsze pewna wielkosc minimalna, gdyz ze wzgledu na dokladnosc pomiaru kon¬ densator C nie powinien byc przy pomia¬ rze ladowany wyzej, niz np. do1 0,8 napiecia baterii, w górnej bowiem swej czesci prze¬ biega krzywa zaleznosci napiecia kondensa¬ tora od czasu bardzo plasko. Mozna zatem zawsze obrac napijcie bateryj B, £i tak, by to ujemne napiecie siatki lampy i^ wy~ starczalo do przerwania pradu anodowego i rozmagnesowania przekaznika Sp,"' przy czym styk 4 otwiera sie i przerywa prze¬ wód Lx.Zamiast zamykac styk 4 recznie, mozna, po zamknieciu wpierw styku 2, wzbudzac przekaznik Sp, zamykajac na chwile nie przedstawiony na rysunku styk, równol^ gly do styku 4. Jezeli chronograf wedlug fig. 6 jest zaopatrzony, na wzór chronogra- fu wedlug fig. 4, w amperomierz, przyla¬ czony za posrednictwem lampy elektrono¬ wej, to obie lampy elektronowe moga miec wspólna baterie anodowa. Jezeli jest zaopatrzony, na wzór chronografu wedlug fig. 5, w galwanometr balistyczny, to prze¬ kaznik Sp mozna zastosowac i do zaimyka- nia po pomiarze styku, odpowiadajacego stykowi 3 na fig. 5.Stwierdzono, ze w znanycii chronogra- fach wedlug fig. 1 — 3 zachodzi blad, wy¬ wolany tym, ze kondensator wykazuje w wiekszym lub mniejszym stopniu zjawisko doladowywania.Zjawisko doladowywania mozna skom¬ pensowac przez zaopatrzenie chronografu w kondensator kompensacyjny. Chronograf taki przedstawia fig. 7. Kondensator kom¬ pensacyjny Cx trzeba dobrac tak, by wska¬ zywal zjawisko doladowywania o nateze¬ niu w przyblizeniu takim samym, jak kon¬ densator pomiarowy C, co przewaznie za¬ chodzi, jezeli oba kondensatory sa tego sa¬ mego wyrobu. Wielkosc kondensatora C± jest teoretycznie obojetna, praktycznie sto¬ suje sie kondensator kompensacyjny o po¬ jemnosci rzedu tego samego, co konden¬ sator pomiarowy. Kondensator kompensa¬ cyjny Cj przylaczony jest do kondensato¬ ra pomiarowego C za posrednictwem spre¬ zyn stykowych 5, 6, 7 nie przedstawionego na rysunku przekaznika i jest prócz tego polaczony z bateria 8 przez styk 9 i opor¬ nik 10 o duzej opornosci. Sprezyny styko- — 5we 5, 6, 7 tworza styk przelaczajacy, przy czym styk roboczy 6, 7 zostaje zamkniety przed przerwaniem styku spoczynkowego 5, 6. Poza tym odpowiada uklad polaczen ukladowi chronografu wedlug fig. 4, Przed pomiarem, gdy zamkniety jest styk spoczynkowy 5, 6, zamyka sie styk 9 na czas tak dlugi, az kondensator kom¬ pensacyjny Q naladuje sie mniej wiecej do napiecia, jakiego nalezy sie spodziewac na kondensatorze pomiarowym C przy po^ miarze, co mozna stwierdzic amperomie¬ rzem M za pomoca nie przedstawionego na rysunku przelacznika, który zamienia miej¬ scami kondensatory Clf C. Nastepnie prze¬ rywa sie styk 9 i przeprowadza pomiar.Bezposrednio po uplywie mierzonego od¬ stepu czasu przekaznik przeklada sprezy¬ ne stykowa 6 ze sprezyny 5 na sprezyne 7, przy czym w chwili, gdy sprezyna 6 jeszcze dotyka sprezyny 5 a juz dotknela sprezy¬ ny 7, kondensator kompensacyjny C1 zo¬ staje zwarty i rozladowany. Po przerwaniu styku 5, 6 kondensator kompensacyjny Cn jest polaczony szeregowo z kondensatorem pomiarowym C. Napiecie kondensatora kompensacyjnego Cx wzrasta teraz nieco wskutek zjawiska doladowywania, a na¬ piecie kondensatora pomiarowego C nieco sie zmniejsza, przy czym dzieki odpowied¬ niemu doborowi warunków wzrost napie¬ cia pierwszego kondensatora jest równy spadkowi napiecia drugiego, a suma obu na¬ piec pozostaje stala i wychylenie ampero¬ mierza M nie ulega zmianie.Zamiast bateria 8, mozna przy odpo¬ wiednim ukladzie polaczen ladowac kon¬ densator kompensacyjny Cx bateria B. Nie przedstawionym na fig. 7 przekaznikiem do rozrzadu styków 5, 6, 7 mozna rozrzad dzac tak samo, jak przekaznikiem chrono- grafu wedlug fig. 6. PL