Opublikowano: 20.XII.1968 56712 KI. 42 d, 3/25 MKP GOld 9 CZYTLLNIA UrzecLu Patentowego tt Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Stefan Chojnacki, mgr inz. Tadeusz Onyszkiewicz Wlasciciel patentu: Politechnika Poznanska (Katedra Silników Spalino¬ wych Trakcyjnych), Poznan (Polska) Sposób zapisu impulsów na tasmie swiatloczulej oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób zapisu im¬ pulsów na tasmie swiatloczulej za pomoca wyla¬ dowania elektrycznego pozwalajacy zwlaszcza na rejestracje przebiegów dynamicznych, mas beda¬ cych w ruchu, oraz urzadzenie do stosowania te¬ go sposobu.Znane sa sposoby zapisu lub zapisu i pomiaru szybko zmiennych przebiegów, jak na przyklad charakterystyk dynamicznych mas bedacych w ru¬ chu. Sposoby te polegaja na zamianie wielkosci badanych na przynalezne im zjawiska o charak¬ terze mechanicznym, elektrycznym, optycznym wzglednie akustycznym. Przedmiotowy wynala¬ zek w odniesieniu do znanych sposobów i urza¬ dzen ogranicza zakres do zapisu przebiegów wiel¬ kosci badanych za pomoca zamiany ich na impulsy elektryczne o postaci wyladowan elektrycznych.Znane sa sposoby zapisu polegajace na wyko¬ rzystaniu wlasnosci mechanicznych lub termicz¬ nych towarzyszacych iskrowym wyladowaniom elektrycznym.Znane urzadzenia do stosowania sposobów zapi¬ su wzglednie zapisu i pomiaru, stanowia bogata dziedzine techniki pomiarowej, poczawszy od kon¬ strukcji prostych aparatów do skomplikowanych o duzej precyzji. Ograniczajac zakres, podobnie jak w odniesieniu do sposobu, do urzadzen wyko¬ rzystujacych zjawisko iskrowego wyladowania elektrycznego uznaje sie, ze znane sa urzadzenia o konstrukcji w których zapis dokonywany jest 10 25 30 2 przez przeksztalcenie impulsu elektrycznego od¬ wzorowujacego wielkosc badana, na iskrowe wy¬ ladowanie elektryczne. Wyladowanie wystepujace w takim urzadzeniu oddzialywuje na material na którym dokonuje sie zapisu przebiegu w sposób mechaniczny lub termiczny, to znaczy powoduje perforacje, wypalanie, znaczenie sladu itp.Oceniajac dotychczas stosowane sposoby zapisu wielkosci szybkozmiennych, nalezy stwierdzic, ze w wielu przypadkach wykorzystuje sie metody nie przydatne lub zbedne.Do ogólnie znanych metod naleza metody ana¬ logowe i punktowe rejestracji przebiegów. Stoso¬ wanie metod analogowych wykorzystujace rózne¬ go rodzaju oscylografy, powoduje niepotrzebne angazowanie kosztownych i precyzyjnych przy¬ rzadów, przeznaczonych do zapisu i pomiaru prze¬ biegów poza tym metody te oparte na zasadzie odwzorowywania napieciowego lub pradowego do¬ konywanego przez dodatkowy element posredni¬ czacy, sa mniej dokladne przy analizie przebie¬ gów dynamicznych, od metod punktowego zapisu.Stosowanie sposobów w oparciu o metody punk¬ towe do których nalezy sposób wedlug wynalazku, moze byc równiez realizowany za pomoca oscylo¬ skopów katodowych gdzie realizacja zapisu naste¬ puje przez naswietlenie materialu swiatloczulego plamka swietlna z ekranu. Wymieniony sposób najbardziej zblizony do sposobu wykorzystujacego iskrowe wyladowanie elektryczne posiada mimo 56 7123 niewatpliwych zalet, szereg wad. Pozwala na jednoczesna rejestracje tylko scisle okreslonej nie¬ wielkiej ilosci przebiegów zaleznej od ilosci stru¬ mieni przyrzadu. Jest trudny w realizacji pomia¬ rów i wrazliwy na uszkodzenia.Przy realizacji zapisu sposobem opartym na iskrowym wyladowaniu elektrycznym z wykorzy¬ staniem wlasnosci mechanicznych wzglednie ter¬ micznych zjawiska wystepuje szereg wad, a mia¬ nowicie istnieje koniecznosc stosowania specjalnych ^ materialów na których dokonuje sie zapisu, jak "« - tasmy powlekane odpowiednimi warstwami na przyklad metalizowane, oraz wymagane sa sto¬ sunkowo duze moce elektryczne.Analizujac stosowane dotychczas urzadzenia do dokonywania zapisu w odniesieniu do omawianych sposobów, nalezy podkreslic szereg wad wynika¬ jacych z koniecznosci stosowania urzadzen skom¬ plikowanych i kosztownych, bardzo wrazliwych na uszkodzenie lub zniszczenie, wymagajacych do¬ datkowego lub uzupelniajacego oprzyrzadowania, trudnych w obsludze i wykorzystaniu zapisu, ogra¬ niczajacego ilosc jednoczesnie dokonywanych za¬ pisów. Poza tym w odniesieniu do sposobów za¬ pisu opartych na iskrowym wyladowaniu elek¬ trycznym, znane sa urzadzenia o budowie zlozonej, a opartej na elementach trudno dostepnych i wy¬ magajace specjalnych materialów do realizacji za¬ pisu, oraz duzych mocy zródel zasilania.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionych wad i niedogodnosci wystepujacych w przypad¬ ku dotychczas stosowanych sposobów i urzadzen, przeznaczanych do zapisu szybkozmiennych wiel¬ kosci.Osiagniecie celu wynalazku dotyczacego sposobu zapisu impulsów na tasmie swiatloczulej, opartego na znanej metodzie punktowej zapisu przez wyko¬ rzystanie iskrowego wyladowania elektrycznego, polega na wykorzystaniu efektu swietlnego po¬ wstajacego w momencie przeskoku iskry, którym naswietla sie material swiatloczuly. Urzadzenie sluzace do stosowania wymienionego sposobu po¬ lega na przetworzeniu wielkosci badanych za po¬ moca elektrycznego zródla zasilania na impuls elek¬ tryczny, charakteryzujacy badany przebieg zmian lub stanu, oraz wykonanie zapisu na tasmie swia¬ tloczulej. Rozwiazanie sposobu wedlug wynalazku uzyskuje sie zgodnie z podana istota w której iskrowe wyladowanie elektryczne, odwzorowujace badane przebiegi dynamiczne, jest zródlem na¬ swietlania przesuwajacej sie tasmy filmowej- Dostarczana ze zródla pomocniczego energia elektryczna zostaje za pomoca czujników pomiaro¬ wych przynaleznych elementom, których przebie¬ gi dynamiczne sa badane, przeksztalcona w im¬ puls elektryczny przekazany przez uklad zalacza¬ nia, kontroli i sygnalizacji na glowice rejestruja¬ ca w której na elementach wyladowczych, przyj¬ muje postac energii swietlnej. Zapis dokonany jest przez naswietlenie przez uklad przeslon materia- • lu swiatloczulego na . przyklad blony filmowej, przesuwanej wzgledem glowicy.Zasada rejestracji przebiegu charakterystyk dy¬ namicznych mas bedacych w ruchu sposobem we¬ dlug wynalazku, polega na dokonaniu takich na¬ swietlen blony filmowej, na której po wywolaniu 712 4 uzyskuje sie ujawnienie zapisu w postaci ciagu znaków, na przyklad kresek pionowych odpowia¬ dajacych jednemu z wielu mozliwych ukladów od¬ wzorowywania. Miara zjawisk dynamicznych, któ- 5 rym podlega masa, jest odleglosc miedzy kolej¬ nymi kreskami w tym samym ciagu, wzglednie w przypadku analizy dynamiki dwóch lub wiecej mas, miara sa odleglosci miedzy znakami w da¬ nym ciagu oraz przesuniecia wzajemne znaków io w poszczególnych ciagach, wzglednie w stosunku do rejestrowanych znaków podstawy czasu.Urzadzenie do stosowania wymienionego sposobu oparte jest na znanych i ogólnie dostepnych ele¬ mentach, wzglednie elementach prostych do wy¬ konania. Urzadzenie sklada sie z glowicy z ele¬ mentami wyladowczymi w postaci elektrod o re¬ gulowanej wzajemnej odleglosci w ilosci zaleznej od zastosowania urzadzenia, z przeslon z regulo¬ wana szczelina, z tasmy swiatloczulej przewijanej miedzy kasetami i przesuwanej z regulowana 20 predkoscia wzgledem glowicy poprzez naped z sil¬ nika elektrycznego, z wzmacniaczy impulsów prze¬ kazywanych do glowicy, z ukladu zalaczania, z ukladu sygnalizacji kontroli nastawienia czuj¬ ników, z czujników pomiarowych, z generatora 25 podstawy czasu, ze zródla zasilania i obudowy.Zasada dzialania urzadzenia polega na przetwa¬ rzaniu niskiego napiecia ze zródla zasilania na na¬ piecie wysokie poprzez czujniki pomiarowe przy¬ nalezne wirujacym elementom, których charak¬ terystyki dynamiczne maja byc zarejestrowane za pomoca ukladu zalaczania, w wzmacniaczach. Do¬ prowadzenie napiecia wysokiego do elementów wyladowczych w glowicy, daje zjawisko iskrowego wyladowania elektrycznego, w którym zamiana 35 energii elektrycznej w swietlna jest wykorzysta¬ na do dokonania zapisu w formie naswietlenia punktowego na tasmie swiatloczulej. Urzadzenie jest wyposazone w generator podstawy czasu któ¬ rego sygnal o stalej czestotliwosci poprzez wzmac- 40 niacz wysokiego napiecia i elementy wyladowcze jest zarejestrowany na tasmieN Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania uwidocznionym na rysunku na którym fig. 1 przedstawia schemat blokowy urza- 45 dzenia, a fig. 2 przedstawia obraz zarejestrowanej charakterystyki dynamicznej, jako kopie uzyska¬ na z blony filmowej.Dokladny cpis dzialania urzadzenia zgodnie z po¬ danym sposobem zapisu impulsów na tasmie swia- 50 tloczulej zostanie przedstawiony w oparciu o przy¬ kladowe rozwiazanie uwidocznione na rysunku.Przedstawione na rysunku urzadzenie, pozwala na rejestracje przebiegów dynamicznych dwóch mas wirujacych 15 i 17, polaczonych z soba elastycznie 55 za pomoca sprzegla 16.Urzadzenie jest zasilane ze zródla napiecia 12.Czujniki pomiarowe 10 umieszczone na walach elementów wirujacych, przetwarzaja ciagly syg¬ nal elektryczny niskiego napiecia na sygnal im- 60 pulsowy z tym, ze ilosc szeregowo polaczonych czujników, wzglednie ilosc garbków powodujacych przerywanie obwodu elektrycznego, jest zalezna od rodzaju i charakteru przebiegu.Tak otrzymany sygnal impulsowy jest przeka- 65 zany przez uklad zalaczania 8 na indukcyjny56 7 5 wzmacniacz 7, w którym nastepuje przetransfor- mowanie napiecia zasilania na napiecie wysokie, przylozone do elektrod o regulowanej wzajemnej odleglosci, elementów wyladowczych 2, umieszczo¬ nych w glowicy 1. W glowicy poza dwoma ele- 5 mentami wyladowczymi 2 zwiazanymi z czujni¬ kami 10, umieszczony jest podobny element wy¬ ladowczy, rejestrujacy przebieg podstawy czasu, uzyskiwanej z generatora 11, zasilonego ze zródla napiecia12. 10 Zjawisko swietlne towarzyszace wyladowaniom iskrowym na elektrodach 2 naswietla tasme swia¬ tloczula 4, np. blone filmowa, rejestrujac prze¬ biegi. Glowica jest zaopatrzona w przeslony 3 o re¬ gulowanej szczelinie, znajdujacej sie miedzy ele- 15 mentami wyladowczymi a tasma swiatloczula, co pozwala na zmiane grubosci znaków zapisu. Tasma swiatloczula przesuwana jest wzgledem glowicy i jest przewijana miedzy kasetami 5 napedzanymi ukladem 6. Uklad posiada zdolnosc zmiany szyb- 20 kosci przesuwu.Urzadzenie wyfosazone jest ponadto w kon¬ trolny uklad 9 pracy z sygnalizacja swietlna. Po¬ zwala on równiez na sprawdzenie nastawienia czujników 10 i kontrole ich wzajemnego poloze- 25 nia poczatkowego, przed rozpoczeciem pomiaru.Zapis na tasmie wedlug fig. 2 dotyczy przykla¬ dowo dwóch wirujacych mas, osadzonych na wale polaczonych elastycznie sprzeglem ciernym, beda¬ cych na wybiegu lub wyhamowanych. Zaznaczona 30 ciagi znaków odpowiadaja poszczególnym prze¬ biegom, a mianowicie ciag A dotyczy zapisu cha¬ rakterystyki odpowiadajacej w masie wirujacej 15, ciag B stanowi zapis podstawy czasu z gene¬ ratorem 11, ciag C dotyczy zapisu charakterystyki 35 przynaleznej masie wirujacej 17.Przedstawione urzadzenie do stosowania sposobu stanowiacego przedmiot wynalazku wyróznia sie szeregiem bezspornych korzystnych wlasnosci tech¬ nicznych i uzytkowych. Spelnia z bardzo duza 40 dokladnoscia wymagania stawiane tego rodzaju pomiarom, stanowiac przyrzad o prostej konstruk¬ cji zbudowany z dostepnych elementów, -jak na przyklad z wykorzystaniem elementów ukladu 6 zaplonowego benzynowych silników spalinowych.Zapis dokonywany jest na ogólnie dostepnych blonach filmowych o malej czujnosci. Poza tym urzadzenie gwarantuje duza pewnosc dzialania, mala wrazliwosc na uszkodzenia, prostote obslugi i latwe korzystanie z zapisu, oraz mozliwosc do¬ konywania duzej ilosci zapisów jednoczesnie. PL