SU1569714A1 - Устройство дл измерени скорости линейного перемещени объекта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  линейной скорости технологических и транспортных объектов, а также при проведении баллистических экспериментов. Цель изобретени  - повышение точности и информативности измерений на фиксированном участке траектории движени  объекта. Излучение источника 1 распростран етс  внутри многопроходового оптического резонатора, состо щего из отражателей 3, попарно расположенных по обеим сторонам его продольной оси. Выход щее из резонатора излучение, многократно пересекающее под пр мым углом продольную ось, попадает в приемник 2, выход которого подключен к программируемому измерителю временных интервалов. Движение объекта вдоль оси резонатора приводит к поочередному экранированию излучени  и по влению электрических импульсов на входе измерител  временных интервалов. По измеренным значени м периода сигнала в вычислителе определ ютс  как средн   скорость объекта, так и распределение скорости на заданном участке траектории его движени . 2 ил.

Description

v

flfej

rgjbW; ду j4-4rgji

СД O CO 4

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике„ предназначено дл  измерени  скорости линейного перемещени  движущегос  объекта в фик сированной области пространства и может быть использовано при проведении баллистических экспериментов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  средней скорости на заданном отрезке траектории объекта и повышение информативности измерений за счет повышени  пространственного разрешени  путем увеличени .

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - геометро-оптические построени  и вывод услови  дл  суммы углов падени  (отражени ) дл  каждой из пар отражателей.

Устройство содержит датчик, состо  гций из источника 1 и приемника 2 излучени  света, две системы 3 отражателей , составл ющих многопроходовый оптический резонатор одна из которых расположена по.одну, а друга  - по другую стороны .траектории движени  объекта, измеритель временных интервалов (ИВИ), состо щий,, например,. из счетчика 4, одновибратора 5, первого элемента 6 задержки, вычислител  7, RS-триггера 8, делител  9 частоты, генератора 10 импульсов и второго элемента 11 задержки

Выход приемника излучени  датчика 2 соединен с управл ющим входом счетчика 4 и через одновибратор 5 и первый элемент б задержки с входом стробировани  вычислител  7 и с S- входом RS-триггера 8, а через второй элемент 11 задержки с первым R-вхо- дом счетчика 4 и с С-входом делител 

9частоты. Выход триггера 8 соединен с управл ющим входом генератора

10импульсов, выход которого соединен с С-входом счетчика 4 Первый RS-триггера 8 соединен с основным выходом делител  9 частоты, счетные выходы которого соединены

с вторыми информационными входами вычислител  7, к первым информационным входам которого подключены информационные выходы счетчика 4. Вторые R-входы RS-триггера 8 и счетчика 4, R-вход делител  9 частоты подключены к входу установки устройства в исходное состо ние,,

Отражатели резонатора выполнены в виде дискретных зеркальных призмен

ных элементов, расположенных так, что сумма углов падени  (отражени ) луча на первое и второе, третье и четвертое , п тое и шестое и так далее зеркала , вход щие в каждую из двух отражателей ,равны 90 , На фиг.2 показаны два частных случа  взаимного расположени  зеркал (первого и второго, третьего и четвертого и так далее), вход щих в одну из двух систем от- ражателей, обеспечивающих параллельность падающего и отраженного пучков .

Устройство работает следующим образом .

В делителе 9 частоты ИВИ в исходном состо нии установлен коэффициент делени , равный количеству то5

0

5

0

5

0

5

0 чек (Фиг.1, восемь точек: X,, X

Xg) измерени  скорости. В пам ть вычислител  7 занесены значени  длин отрезков ИХ; траектории между точками измерени  скорости. В исходном состо нии триггер 7 и г.четчик 4 обнулены. При по влении на контролируемой траектории объекта, длина которого вдоль траектории ИХ -, последний пересекает луч в точке Х1 траектории движени  и перекрывает его, затемн   вход приемника 20 В результате на выходе последнего формируетс  первый импульс, который вторично сбрасывает счетчик 4 в исходное состо ние (через элементы 6 и Il задержки и одновибратор 5). При исчезновении импульса на выходе приемника 2 (переход объекта в точку (Х X Х траектории ) включаетс  счетчик 4 дл  накоплени  импульсов по счетному входу счетчика 4, Передним фронтом первого импульса (объект в точке X , ) включаетс  по S-входу триггер 8, который включает генератор 10 импульсов, а при включении счетчика 4 в нем начинают накапливатьс  импульсы эталонной частоты в течение времени прохождени  объекта от одного пересечени  с лучом (точка X.,) до другого пересечени  с лучом (точка Х), При вторичном пересечении объектом луча в точке Хг вследствие очередного прерывани  светового сигнала на входе приемника 2 на его выходе формируетс  сигнал, который выключает по управл ющему входу счетчик 4, а передним фронтом, выделенным одновибратором 5 и задержанным первым элементом 6 эадержкир переписывает состо ние счет51

чика 4 по входной регистр вычислител  7. После этого через временную задержку, задаваемую элементом 11, счетчик 4 сбрасываетс  в исходное состо ние и после исчезновени  сигна ла на выходе приемника 2 (переход объекта в точку Х3 7Х X ) начинаетс  измерение интервала времени между двум  пересечени ми объектом луча (X и Х3). После сброса счетчика 4 в точке X . в делитель 9 частоты поступает счетна  единица, и по его счетным выходам задаетс  адрес  чейки пам ти вычислител , в кото- рой занесена информаци  о значении данного отрезка Л X . траектории Эта информаци  используетс  дл  установлни  соответстви  между рассто нием АХ и временем ut прохождени  это- го рассто ни  объектом, дл  вычислени  в вычислителе 7 скорости Vf на данном отрезке ЛХ- траектории по формуле

V; 4X.ykt;,

Выборка соответствующего значени  интервала траектории ДХ ; из пам ти вьгчислител  7 осуществл етс , например , импульсом по стробирующему вхо- ду вычислител  7„ После прохождени  последней точки траектории движени  на выходе делител  9 частоты формируетс  сигнал, сбрасывающий тригер 8 в исходное состо ние и блокирующий работу генератора 10 импуль146

сов. При этом устройство приходит в

исходное состо ние. I

Таким образом, в устройстве осу- ществл етс  измерение скорости перемещени  объекта одним датчиком (источник излучени  - приемник излучени ) с повышенной точностью за счет обеспечени  возможности многократного пересечени  траектории движени  объекта зондирующим лучом от одного датчика . При этом измер етс  набор значений средних скоростей на существенно меньших интервалах траектории, лежащих внутри заданного интервала наблюдени , что повышает информативность измерений, например, при ускоренном движении объекта.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  измерени  скорости линейного перемещени  объекта, содер- жаиее источник и приемник излучени , оптически согласованные через мното- проходовый оптический резонатор, измеритель временных интервалов и вычислитель , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности и информативности измерений, резонатор состоит из N отражателей , установленных по обеим сторонам продольной оси резонатора, так что сумма углов падени  (2п)-го и 2п-го отражателей равна 90°, где ,2, . ,.,N.

   X

   X

   X

   X

   X

   Шг.2

   X

   X

   X &ь