RU2118193C1 - Apparatus for determining sportsman motion speed - Google Patents
Apparatus for determining sportsman motion speed Download PDFInfo
- 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
Links
Images
Landscapes
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
Abstract
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
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
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
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
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
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)
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) |
-
1997
- 1997-08-27 RU RU97115179A patent/RU2118193C1/en not_active IP Right Cessation
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 |