RU2118193C1 - Apparatus for determining sportsman motion speed - Google Patents

Apparatus for determining sportsman motion speed Download PDF

Info

Publication number
RU2118193C1
RU2118193C1 RU97115179A RU97115179A RU2118193C1 RU 2118193 C1 RU2118193 C1 RU 2118193C1 RU 97115179 A RU97115179 A RU 97115179A RU 97115179 A RU97115179 A RU 97115179A RU 2118193 C1 RU2118193 C1 RU 2118193C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flow tube
athlete
speed
flow
impeller
Prior art date
Application number
RU97115179A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97115179A (en
Inventor
В.М. Зимарин
А.Т. Пугачев
В.В. Толстой
Н.И. Такташова
В.Я. Скотников
А.В. Яковлев
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Аэроприбор-Восход"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Аэроприбор-Восход" filed Critical Открытое акционерное общество "Аэроприбор-Восход"
Priority to RU97115179A priority Critical patent/RU2118193C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2118193C1 publication Critical patent/RU2118193C1/en
Publication of RU97115179A publication Critical patent/RU97115179A/en

Links

Images

Landscapes

  • Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)

Abstract

FIELD: sports equipment. SUBSTANCE: apparatus has sensitive member made in the form of through pipe with impeller and mounted in protective glass rim and mid portion. Right-hand and left-hand through channels made in glass rim are communicated with through pipe open into atmosphere. EFFECT: wider operational capabilities, enhanced reliability in operation and convenient usage. 3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области измерительного спортивного оборудования и предназначено для измерения скорости движения спортсмена, преимущественно горнолыжника, а также бегуна, велосипедиста и др. The present invention relates to the field of measuring sports equipment and is intended to measure the speed of an athlete, mainly a skier, as well as a runner, cyclist, etc.

Известны вычислители скорости и расстояния для лыжника, в которых датчик движения выполнен в виде зубчатого колеса, укрепленного на заднике лыжи. В таких устройствах искомый параметр определяется механическим путем и может быть получен только по завершении дистанции (см., например, патент США N 4546650, НКИ 73/490, 1985). Known speed and distance calculators for the skier, in which the motion sensor is made in the form of a gear wheel mounted on the back of the ski. In such devices, the desired parameter is determined mechanically and can be obtained only at the end of the distance (see, for example, US patent N 4546650, NKI 73/490, 1985).

Известны также доплеровские системы измерения скорости движения лыжника, основанные на комбинации ультразвукового генератора с излучателем и ультразвуковых передатчика и приемника, установленные на месте старта и на спортсмене (см. , например, авт. св. СССР N 986437, кл. A 63 B 24/00, 1981). Такие системы дают информацию только о линейном удалении лыжника и достаточно громоздки. Also known are Doppler systems for measuring the speed of a skier, based on a combination of an ultrasonic generator with an emitter and an ultrasonic transmitter and receiver, installed at the starting point and on the athlete (see, for example, ed. St. USSR N 986437, class A 63 B 24 / 00, 1981). Such systems give information only about the linear distance of the skier and are rather cumbersome.

Известны датчики скорости подвижных объектов термоанемометрического типа. Эти датчики основаны на изменении температуры нагретого тела в зависимости от скорости потока воздушной среды. При этом один из нагревательных элементов, выполненный в виде проволоки с большим температурным коэффициентом, устанавливают в проточной части трубки, а другой - закрывают от действия потока и используют для температурной компенсации (см., например, Агейкин Д. И. Датчики контроля и регулирования. - М.: Машиностроение, 1965, с. 789-790). Known speed sensors of moving objects of hot-wire type. These sensors are based on a change in the temperature of a heated body depending on the flow rate of the air. In this case, one of the heating elements, made in the form of a wire with a high temperature coefficient, is installed in the flow part of the tube, and the other is closed from the action of the flow and used for temperature compensation (see, for example, D. Ageykin, Control and regulation sensors. - M.: Mechanical Engineering, 1965, p. 789-790).

Такие датчики устанавливают на спортивном оборудовании, например, на руке велосипедиста или несущей конструкции дельтапланериста, что мало приемлемо для горнолыжника. Such sensors are installed on sports equipment, for example, on the hand of a cyclist or a load-bearing structure of a hang glider, which is hardly acceptable for a skier.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является устройство для измерения скорости спортсмена, содержащее проточную трубку, в которой размещен датчик скорости воздушного потока, выполненный в виде крыльчатки, вращаемой набегающим потоком. Частота вращения крыльчатки преобразуется вычислительным устройством на микропроцессоре в звуковой информационный сигнал о скорости движения и передается в наушники спортсмену (см., например, патент США N 4911005, НКИ 73/187, 1990). The closest in technical essence and the achieved result is a device for measuring the speed of an athlete, containing a flow tube, which houses the air flow velocity sensor, made in the form of an impeller rotated by the incoming flow. The impeller rotation speed is converted by a microprocessor-based computing device into an audio information signal about the speed of movement and transmitted to the headphone to the athlete (see, for example, US patent N 4911005, NKI 73/187, 1990).

В этом устройстве датчик скорости предполагается устанавливать для горнолыжника - на лыже, для велосипедиста - на руле, для бегуна - на предплечье руки и т.д. При этом датчик скорости и вычислитель соединены с наушниками наружной проводной связью. In this device, the speed sensor is supposed to be installed for the skier - on the ski, for the cyclist - on the handlebar, for the runner - on the forearm, etc. In this case, the speed sensor and the calculator are connected to the headphones by an external wired connection.

Такое соединение представляет не только неудобство для спортсмена, особенно горнолыжника, но и определенную опасность, кроме того крыльчатку датчика может забить снегом во время движения, и информация будет искажена или вообще утрачена. Such a connection is not only inconvenient for the athlete, especially the skier, but also a certain danger, in addition, the impeller of the sensor can become clogged with snow during movement, and the information will be distorted or even lost.

Задача, на решение которой направлено изобретение - это получение датчика скорости движения спортсмена, преимущественно горнолыжника, основанного на измерении скорости воздушного потока. The problem to which the invention is directed is to obtain an athlete’s speed sensor, primarily a skier, based on measuring air flow velocity.

При этом техническим результатом является повышение надежности работы и удобство эксплуатации. In this case, the technical result is to increase the reliability and ease of use.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в устройстве для определения скорости спортсмена, имеющего защитные очки, содержащем датчик скорости воздушного потока, в виде проточной трубки, внутри которой размещен чувствительный элемент термоанемометрического типа или крыльчатки, электрически связанный с преобразователем выходного сигнала, и индицирующее устройство, упомянутая проточная трубка установлена в оправе защитных очков спортсмена в середине их верхней части, а внутри в верхней части оправы выполнены правый и левый каналы, одни концы которых имеют свободный выход в атмосферу, а другие объединены и сообщены с проточной трубкой, при этом суммарное проходное сечение этих каналов равно или больше проходного сечения проточной трубки. The specified technical result is achieved due to the fact that in the device for determining the speed of an athlete having goggles containing an air velocity sensor, in the form of a flow tube, inside which there is a sensitive element of the hot-wire type or impeller, electrically connected to the output signal converter, and an indicating device , said flow tube is installed in the rim of the athlete’s goggles in the middle of their upper part, and inside the upper part of the rim are made vy and left channels, one ends of which have free access to air, while others are combined and communicated with the flow tube, wherein the total flow area of these channels is equal to or greater than the flow section of the flow tube.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен датчик скорости воздушного потока на защитных очках в разрезе вертикальной плоскостью, на фиг. 2 - то же в разрезе горизонтальной плоскостью, а на фиг. 3 - блок схема устройства для определения скорости спортсмена. The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a sensor of air velocity on goggles in the context of a vertical plane, FIG. 2 is the same in section in a horizontal plane, and in FIG. 3 is a block diagram of a device for determining the speed of an athlete.

Датчик скорости воздушного потока выполнен в виде проточной трубки 1 (см. фиг. 1 и 3), внутри которой размещен чувствительный элемент в виде крыльчатки 2, вращаемой набегающим потоком. Проточная трубка 1 датчика установлена в оправе 3 защитных очков спортсмена в их средней части и обращена приемным концом вперед по направлению движения. The air velocity sensor is made in the form of a flow tube 1 (see Figs. 1 and 3), inside which a sensing element is placed in the form of an impeller 2, rotated by the incoming flow. The flow tube 1 of the sensor is mounted in the frame 3 of the athlete's goggles in their middle part and faces the receiving end forward in the direction of movement.

Выходной конец проточной трубки 1 сообщен с правым 3 и левым 4 каналами (фиг. 2), которые выполнены в верхней части защитных очков и имеют свободный выход в атмосферу. Для свободного прохождения воздушного потока через проточную трубку с крыльчаткой суммарное проходное сечение правого и левого каналов устанавливается равным или большим проходного сечения проточной трубки. The output end of the flow tube 1 is connected with the right 3 and left 4 channels (Fig. 2), which are made in the upper part of the goggles and have free access to the atmosphere. For free passage of air flow through the flow tube with the impeller, the total flow area of the right and left channels is set equal to or greater than the flow area of the flow tube.

Внутри проточной трубки 1 помимо крыльчатки 2 (фиг. 3) установлен фотодиод 5, расположенный за крыльчаткой по ходу наружного светового потока. Фотодиод электрически связан с электронным преобразователем 6, выполненным на базе микропроцессора, который преобразует частоту импульсов фотодиода в кодовый сигнал. Преобразователь электрически связан с индицирующим устройством 7, выполненным в виде цифрового индикатора, расположенного в поле зрения спортсмена. Inside the flow tube 1, in addition to the impeller 2 (Fig. 3), a photodiode 5 is installed, located behind the impeller along the external light flux. The photodiode is electrically connected to an electronic converter 6 made on the basis of a microprocessor, which converts the pulse frequency of the photodiode into a code signal. The converter is electrically connected to the indicating device 7, made in the form of a digital indicator located in the field of view of the athlete.

В качестве датчика скорости воздушного потока может быть использован и расположенный в проточной трубке термоанемометрический преобразователь, чувствительный элемент которого выполнен в виде нагреваемого током проводника и включен в плечо измерительной мостовой схемы. Сигнал рассогласования с диагонали моста в виде постоянного напряжения в этом случае преобразуется микропроцессором в кодовый сигнал. A hot-wire anemometer transducer located in the flow tube can be used as a sensor of air flow velocity. The mismatch signal from the diagonal of the bridge in the form of a constant voltage in this case is converted by the microprocessor into a code signal.

Устройство работает следующим образом. При движении спортсмена встречный воздушный поток вращает крыльчатку или обтекает термочувствительный элемент измерительного моста. Из проточной трубки 1 воздушный поток, не испытывая пневматического сопротивления, свободно выходит в атмосферу по правому 3 и левому 4 каналам. The device operates as follows. When the athlete moves, the oncoming air stream rotates the impeller or flows around the heat-sensitive element of the measuring bridge. From the flow tube 1, the air flow, without experiencing pneumatic resistance, freely enters the atmosphere through the right 3 and left 4 channels.

Использованная в качестве чувствительного элемента крыльчатка 2 имеет шесть лопастей, которые прерывают наружный световой поток, поступающий на фотодиод 5, и, следовательно, за один оборот крыльчатки в единицу времени с фотодиода поступает шесть импульсов в электронный преобразователь 6, выполненный на базе микропроцессора. В микропроцессоре происходит в цифровой форме преобразование сигнала, его масштабирование и формирование выходного кода для цифрового индицирующего устройства 7, на информационном табло которого отображается скорость спортсмена. При изменении скорости в ту же единицу времени с фотодиода будет получено иное количество импульсов и на табло будет индицироваться другая текущая скорость спортсмена. The impeller 2 used as a sensing element has six blades that interrupt the external light flux arriving at the photodiode 5, and, therefore, for one revolution of the impeller per unit time, six pulses are transmitted from the photodiode to the electronic converter 6 made on the basis of the microprocessor. In the microprocessor, the signal is converted in digital form, it is scaled and the output code is generated for the digital indicating device 7, on the information panel of which the athlete's speed is displayed. When changing the speed in the same unit of time, a different number of pulses will be received from the photodiode and the other current speed of the athlete will be displayed on the scoreboard.

В настоящее время проведено макетирование измерителя скорости на базе стандартных защитных очков горнолыжника. At present, a speed meter has been prototyped based on standard safety glasses for a skier.

Используемая в качестве приемника воздушного потока проточная трубка с крыльчаткой имеет длину 30 мм и диаметр 20 мм. The flow tube with an impeller used as an air flow receiver has a length of 30 mm and a diameter of 20 mm.

Устройство обеспечивает измерение скорости движения спортсмена в диапазоне от 5 до 150 км/ч. Погрешность измерения скорости в диапазоне от 20 до 150 км/ч составляет ±5 км/ч; в диапазоне до 20 км/ч составляет ±10 км/ч. Погрешность от скоса потока при повороте головы на ±30 угл. градусов не выходит за погрешность измерения скорости. The device provides a measurement of the speed of the athlete in the range from 5 to 150 km / h. The error in measuring speed in the range from 20 to 150 km / h is ± 5 km / h; in the range up to 20 km / h is ± 10 km / h. An error from a bevel of a stream when turning a head on ± 30 ang. degrees does not go beyond the error in measuring speed.

На цифровом табло индицируются целые единицы скорости, выраженные в км/ч. The digital display shows whole units of speed, expressed in km / h.

Claims (1)

\ \ \1 Устройство для определения скорости движения спортсмена, преимущественно горнолыжника, имеющего защитные очки, содержащее датчик скорости воздушного потока в виде проточной трубки, внутри которой размещен чувствительный элемент термоанемометрического типа или крыльчатка, электрически связанный с преобразователем выходного сигнала в информационный сигнал, и индицирующее устройство, отличающееся тем, что в нем проточная трубка установлена в оправе защитных очков спортсмена в их средней части, а внутри оправы в верхней ее части выполнены правый и левый каналы, одни концы которых имеют свободный выход в атмосферу, а другие объединены и сообщены с проточной трубкой, при этом суммарное проходное сечение этих каналов должно быть равно или больше проходного сечения проточной трубки. \ \ \ 1 Device for determining the speed of an athlete, mainly a skier with safety glasses, containing an air velocity sensor in the form of a flow tube, inside of which there is a hot-wire type sensing element or impeller, which is electrically connected to the output signal to information signal converter, and indicates device, characterized in that in it the flow tube is installed in the frame of the athlete’s goggles in their middle part, and inside the frame in its upper part olneny left and right channels, first ends of which are freely vented to atmosphere, and others are combined and communicated with the flow tube, wherein the total flow area of these channels must be equal to or greater than the flow section of the flow tube.
RU97115179A 1997-08-27 1997-08-27 Apparatus for determining sportsman motion speed RU2118193C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97115179A RU2118193C1 (en) 1997-08-27 1997-08-27 Apparatus for determining sportsman motion speed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97115179A RU2118193C1 (en) 1997-08-27 1997-08-27 Apparatus for determining sportsman motion speed

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2118193C1 true RU2118193C1 (en) 1998-08-27
RU97115179A RU97115179A (en) 1999-01-27

Family

ID=20197060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97115179A RU2118193C1 (en) 1997-08-27 1997-08-27 Apparatus for determining sportsman motion speed

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2118193C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0402620B1 (en) Wireless transmitting-receiving apparatus for a bicycle
LaBarbera et al. An inexpensive thermistor flowmeter for aquatic biology 1
ES2047818T3 (en) MASS FLOWMETERS WITH TEMPERATURE DETECTORS.
CA2241919A1 (en) Signal processing apparati and methods for attenuating shifts in zero intercept attributable to a changing boundary condition in a coriolis mass flow meter
US20170319939A1 (en) Sports apparatus for providing information
GB2137363A (en) Speed indicating device for a ski or the like
RU2118193C1 (en) Apparatus for determining sportsman motion speed
US11432777B2 (en) Sports apparatus for providing information
CA2271030A1 (en) Signal processing and field proving methods and circuits for a coriolis mass flow meter
WO2005054872A2 (en) Method and device for determination of airspeed in human-powered motion, and methods for accurate calibration thereof
EP2600159A1 (en) Wind detection device
JP5489135B2 (en) Wind speed measuring device
US4853675A (en) Apparatus for determining impact force upon a vehicle in traveling a curve
JPH03152469A (en) Speedometer for skiing
CN207881720U (en) Code table based on gyro sensor
US4840062A (en) Fiber optic current meter with plastic bucket wheel
RU12255U1 (en) DEVICE FOR MEASURING SPEED AND DIRECTION OF MOTION OF GAS AND / OR LIQUID MEDIA
SU885890A1 (en) Flow speed pickup
RU97115179A (en) DEVICE FOR DETERMINING AN ATHLETE'S SPEED
RU2073872C1 (en) Device for measurement of horizontal wind velocity
SU732747A1 (en) Anemometer
JPH04357464A (en) Speed meter using wind velocity
GB2567231A (en) A sports apparatus for providing information
SU1120244A1 (en) Flow velocity transmitter
JPS5526478A (en) Flow speed and rate measuring unit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090828