Измерение линейной или угловой скорости, измерение разности различных линейных и угловых скоростей: ..с использованием оптических средств, т.е. с использованием инфракрасных, видимых или ультрафиолетовых лучей – G01P 3/68

Изобретение относится к измерительным приборам космического аппарата (КА) и может использоваться для высокоточного определения малого приращения скорости поступательного движения КА. Измеритель имеет полый шарообразный корпус (1), на внешней поверхности которого находятся электромагниты (2). На внутренней поверхности корпуса (1) расположена сеть адресных фотоприемников, а внутри корпуса - инерционная масса (5). Электромагнитный подвес массы (5) выполнен в виде встроенных электромагнитов (6), взаимодействующих с электромагнитами (2). Датчик положения массы (5) представляет собой оптрон из трех оптопар. В оптопарах излучателями служат светодиоды внутри массы (5) с оптическими осями (27). Излучение вдоль этих осей попадает на указанные фотоприемники корпуса. Светодиоды питаются от аккумулятора гелиевого типа, встроенного в массу (5). Он заряжается от токов в обмотках электромагнитов (6). Режимы работы устройства задаются оператором (10) через блок контроля и управления (7) с программным обеспечением (9). Питание осуществляется от источника (8). Технический результат изобретения состоит в создании высокоточного (погрешность менее 6 %) прибора для измерения приращений скорости при действии ускорений негравитационной природы порядка (10 ^-6-10^-10) м/с². 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к способам определения скорости железнодорожного состава. Способ заключается в том, что регистраторы, представляющие собой два расположенные на заданной высоте от железнодорожного полотна видеорегистратора, производят съемку железнодорожного полотна синхронно, в каждый момент времени запоминается текущий кадр с первого видеорегистратора, определяется кадр с тем же фрагментом железнодорожного полотна в видеопоследовательности со второго видеорегистратора, вычисляется сдвиг между этими кадрами, и по разнице порядковых номеров кадров и сдвигу между ними определяется скорость по формуле

,

где

F - темп съемки видеорегистраторов (количество кадров в секунду),

S - смещение между видеорегистраторами,

L - сдвиг между кадрами с одинаковым фрагментом железнодорожного полотна с двух видеорегистраторов,

N - разность номеров кадров с одинаковым фрагментом железнодорожного полотна со второго и первого видеорегистраторов. 5 ил.

Изобретение относится к области измерения таких динамических параметров объекта, как скорость и перемещение. Исследуемый объект, освещенный осветителем, закрепляют на штоке, перемещающемся по направляющим с горизонтальной меткой. Видеокамеру устанавливают по отношению к исследуемому объекту таким образом, чтобы ее оптическая ось была перпендикулярна плоскости движения исследуемого объекта и направлена на горизонтальную метку. Одновременно с началом движения исследуемого объекта включают видеокамеру, которая покадрово фиксирует перемещение делений мерной линейки относительно горизонтальной метки, сравнивают значения делений мерной линейки, совпадающих с горизонтальной меткой, на следующих друг за другом кадрах и, учитывая перемещение исследуемого объекта и скорость видеосъемки, рассчитывают скорость исследуемого объекта. Изобретение позволяет усовершенствовать процесс регистрации динамики процесса и позволяет производить одновременный анализ динамики различных частей исследуемого объекта и сохранить результаты измерений в наглядной форме в виде отдельных кадров. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области оптико-спектральных измерений быстропротекающих процессов и может найти применение для измерения скорости разлета и элементного состава газоплазменных потоков, скорости разлета светящихся частиц и осколков при детонации и взрыве. С помощью оптической системы строится изображение разлетающегося газоплазменного потока и все измерения проводятся в плоскости оптического изображения. С помощью системы диафрагм и фотоприемников выделяют фрагменты изображения вдоль направления газоплазменного потока и по временным изменениям яркости фрагментов определяют скорость распространения потока. Элементный состав сепарированного по массам частиц газоплазменного потока определяется в результате анализа временных изменений спектрального состава свечения фрагмента изображения газоплазменного потока, выделяемого с помощью оптоволоконного кабеля. Изобретение позволяет проводить измерения дистанционно и оперативно. 3 ил.

Изобретение относится к фотограмметрическим методам определения скорости движения объектов при проведении аэробаллистических, террадинамических, ударных, осколочных и других видов испытаний. Способ включает установку вдоль траектории полета метаемого объекта фоторегистраторов, размещение в вертикальной плоскости вдоль линии прицеливания в области фоторегистрации экранов с нанесенными масштабными ортогональными сетками и осью координат. В области фоторегистрации размещают реперные метки, экраны устанавливают непосредственно в плоскости стрельбы, ось координат совмещают с линией прицеливания. До запуска метаемого объекта каждым фоторегистратором фотографируют соответствующий участок каждого экрана, затем экраны убирают, производят запуск метаемого объекта и фотографирование двух его последовательных положений. Одно из изображений для каждого участка фоторегистрации делают полупрозрачным и накладывают на другое с совмещением реперных меток. Расстояние между двумя последовательными положениями метаемого объекта определяют по масштабной сетке на полученных совмещенных изображениях. Изобретение позволяет исключить влияние параллакса, повысить точность определения скорости и технологичность процесса подготовки измерительного оборудования к испытанию. 5 ил.

Изобретение относится к полигонным испытаниям боеприпасов и может быть использовано, в частности, для измерения характеристик осколочного поля снаряда. Способ заключается в осуществлении подрыва снаряда на траектории движения, формировании осколочного поля снаряда, определении количества осколков снаряда на основе анализа количества последовательных срабатываний чувствительных элементов линеек фотоприемников, и определении координат и скоростей движения осколков снаряда на основе информации о пространственных положениях сработавших чувствительных элементов линеек фотоприемников. Устройство содержит четыре разнесенных в пространстве датчика, выполненных в виде линеек излучающих диодов и линеек фотоприемников, а также устройства для метания снаряда и для срабатывания взрывателя снаряда, блоки измерений и вычислений. Изобретение позволяет повысить информативность. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области исследования быстропротекающих процессов, а конкретно к испытаниям боеприпасов. Способ включает в себя запуск боеприпаса и контроль параметров его функционирования путем регистрации моментов пролета боеприпасом заданных точек траектории с помощью установленных в них датчиков, в качестве которых используют пробиваемые пленочные экраны, в количестве, выбранном в зависимости от длины траектории. Определяют среднюю скорость на заданных участках и среднюю скорость боеприпаса на всей траектории по полетному времени боеприпаса до цели, которое определяют по вспышке при его срабатывании на цели, а регистрацию моментов пролета боеприпасом заданных точек траектории осуществляют по вспышкам от соударения боеприпаса с экранами, которые фиксируют с помощью скоростной видеосъемки. При этом дополнительно определяют форму боеприпаса и его пространственное положение в плоскостях размещения экранов по форме пробоин в экранах и дополнительно регистрируют фрагментацию боеприпаса в плоскостях размещения экранов по форме, размерам и количеству пробоин в экранах. Изобретение обеспечивает повышение информативности за время проведения одного опыта при упрощении способа и обработки результатов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к измерительной технике. Фотоэлектронная система содержит ЭВМ, фотоэлектронный блок с двумя фотоприемными устройствами, оптические блоки фотоприемных устройств. Оптические блоки выполнены с возможностью юстировки на калибровочном стенде. Каждый оптический блок включает несколько однотипных фотодиодов и линзу. Линза выполнена цилиндрической. Способ включает использование фотоэлектронной системы на основе ЭВМ, фотоэлектронного блока с двумя фотоприемными устройствами. В каждом фотоприемном устройстве применяют несколько однотипных фотодиодов и цилиндрическую линзу. С торцов линзы устанавливают щитки. В фотоэлектронном блоке устанавливают измерительный модуль скорости. При появлении объекта над фотоэлектронной системой с помощью компаратора производят запуск процесса измерения скорости объекта. С фотоэлектронного блока передают в цифровом виде результаты измерений скорости объекта на ЭВМ. Технический результат - повышение точности измерений и чувствительности фотоэлектронной системы, увеличение площади зоны блокировки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к контрольной измерительной технике и может быть использовано для определения скорости и ускорения метаемого элемента. В устройстве содержатся размещенные на концах мерного участка трассы рамки. Зеркала установлены на сторонах каждой рамки. Рамки являются датчиками пролета метаемого элемента. Рамки имеют вертикальные и нижнюю горизонтальную стенки и расположены вдоль трассы траектории пролета метаемого элемента и имеют закрепленные на их вертикальных стенках полупроводниковые лазерные излучатели. Излучатели образуют сетку из лучей лазера. Датчик пролета установлен на срезе ствола метательного устройства и соединен с регулируемым кварцевым генератором импульсов. Другие датчики пролета установлены на базовых расстояниях. Датчики соединены со счетчиком импульсов. Счетчики импульсов соединены с регулируемым кварцевым генератором импульсов. Датчик пролета, установленный на срезе ствола метательного устройства, запускает регулируемый кварцевый генератор импульсов. Технический результат - упрощение конструкции, повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей устройства. 2 ил.

Изобретение относится к области определения внешнебаллистических параметров (координат, скорости и углового положения метательных элементов - пуль и снарядов) при стрельбе прямой наводкой по вертикальным преградам (мишеням). Технический результат - определение с повышенной точностью скорости, координат пролета и углов нутации и прецессии метательного элемента. Устройство содержит световую мишень для определения скорости и координат пролета. В устройстве обеспечивается измерение моментов времени входа метательного элемента в световые экраны и моментов выхода из них, вычисление моментов времени пересечения срединой метательного элемента световых экранов, использование которых при определении скорости и координат пролета исключает погрешность из-за нутации и прецессии. По разностям моментов времени, соответствующим длительностям пересечения световых экранов, с помощью заранее определенных расчетным путем или экспериментально теневых характеристик определяют углы нутации и прецессии. 6 ил.

Изобретение относится к области определения внешнебаллистических параметров (координат, скорости и углового положения метательных элементов - пуль и снарядов) при стрельбе прямой наводкой по вертикальным преградам (мишеням) и может использоваться при экспериментальном определении пробивной способности пуль и снарядов и качества брони в процессе их отработки или контроля при изготовлении. Технический результат - одновременное автоматическое определение с повышенной точностью внешнебаллистических параметров метательного элемента: скорости, координат пролета и углов нутации и прецессии. Устройство содержит два параллельных световых экрана для определения скорости полета и прогнозирования времени обнуления двух пар фотолинеек, и считывания информации с первой пары фотолинеек в момент пересечения серединой метательного элемента световых экранов этой пары фотолинеек и после выхода метательного элемента из световых экранов второй пары фотолинеек с этих фотолинеек. В устройстве обеспечивается измерение моментов времени входа метательного элемента в световые экраны для измерения скорости и моментов выхода из них и вычисление моментов времени пересечения серединой метательного элемента световых экранов, использование которых при определении скорости и координат пролета исключает погрешность из-за нутации и прецессии. По координатам середин теней на второй паре фотолинеек определяют с помощью угломерно-базового метода координаты пролета метательного элемента. По совпадениям координат границ теней на первых и вторых парах фотолинеек определяют знаки углов наклона; по ширине полных теней на вторых фотолинейках, знакам углов наклона, координатам пролета с помощью теневых характеристик (зависимостей ширины теней от углов наклона) определяют углы наклона оси метательного элемента и углы прецессии и нутации. 7 ил.

Изобретение относится к области измерения динамических параметров объекта и может быть использовано в различных областях, в том числе и в задачах строительства для исследования вибраций, деформационных характеристик грунтов, осадки строительных конструкций. Сущность изобретения заключается в том, что освещающим пучком сканируют поверхность объекта по окружности заданного радиуса, принимают рассеянное излучение в 4-х точках, расположенных в углах квадрата определенных размеров, стороны которого ориентированы вдоль осей координат в плоскости, нормальной к оси освещающего пучка, формируют реализации принятых сигналов, синхронизированные с вращением пятна, по величине задержки между принятыми сигналами на каждом периоде вращения определяют 2 проекции вектора скорости объекта. Техническим результатом является возможность определения двух проекций вектора скорости на каждом периоде вращения пятна при произвольном движении объекта, расширение диапазона измерений в область смещений, меньших расстояния между приемниками, получение информации, даже если объект покоится. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных системах, при регистрации оптических объектов в заданной точке, при исследовании их формы и характера оптического излучения в инфракрасном диапазоне длин волн. Заявляемые способ и фотоприемное устройство позволяют решать следующие задачи: обнаруживать оптические объекты без использования дополнительного осветителя с более высокой точностью; исключить влияние изменения уровня дневного освещения на точность измерений в широком динамическом диапазоне дневных освещенностей; обнаруживать пассивные, создающие тень, и активные, излучающие, оптические объекты; определять форму объектов и наличие сопровождающих его фрагментов; обнаруживать объекты с разными по величине оптическими сигналами; повысить надежность измерений; упростить настройку прибора перед измерениями; выполнить прибор в виде переносной конструкции; повысить мобильность, уменьшить время развертывания прибора в полевых условиях. Перед обнаружением оптического объекта определяют размеры и положение диаграммы направленности фотоприемного устройства и заносят в память ЭВМ, задают зону оптической блокировки размерами и положением диаграммы направленности только фотоприемного устройства, используют фотоприемное устройство пассивного действия без осветителя, причем используют динамический диапазон световых потоков, попадающих в зону блокировки, 60 дБ, динамический диапазон уровней оптических сигналов фотодиода 26 дБ, регистрируют оптический объект по положению временных характеристик, сигнала фотодиода, определяют по расположению временных характеристик сигнала фотодиода в отрицательной или положительной областях значений сигнала характерный признак объекта, соответственно пассивный или активный. Фотоприемное устройство содержит оптический блок, включающий сферическую линзу и диафрагму, фотодиод, электронную плату фотоприемного устройства, включающую преобразователь для преобразования тока с фотодиода в напряжение, усилитель и компаратор, введены основание, с которым совмещено входное окно и на котором размещены оптический блок, электронная плата фотоприемного устройства, электронная плата формирователя сигналов и электронная плата управления шторкой, разъем подключения для соединения с ЭВМ и индикатором. Техническим результатом является возможность обнаружения оптического объекта без использования дополнительного осветителя и определение формы объектов. 2 с.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области измерения динамических параметров объекта и может быть использовано в различных областях, в том числе и в задачах строительства для исследования вибраций, деформационных характеристик грунтов, осадки строительных конструкций. Сущность способа заключается в том, что пучок когерентного излучения перемещают по линии, параллельной направлению движения объекта с заданной частотой и амплитудой, формируют реализации принятых сигналов, синхронизированные с перемещением пучка, и по величине задержки между сигналами определяют мгновенную скорость объекта. Способ позволяет определять задержки и мгновенные скорости на каждом периоде перемещения пучка при произвольной скорости объекта, расширить диапазон измерений в область малых смещений получать информацию даже если объект покоится. Устройство практически не содержит оптических систем. В связи с этим не требуется проведения настроек и юстировок, что повышает точность измерений, позволяет проводить измерения в промышленных и полевых условиях. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при определении начальной скорости вылета снаряда при проведении испытаний стрельбой, а также измерении скорости снаряда в месте пролета снаряда над системой. Технический результат - повышение точности, надежности и повторяемости результатов измерений начальной скорости снаряда. Фотоэлектронная система содержит фотоэлектронный блок с фотоприемником, заключенным в корпус, вычислитель, блок питания и управления. Она снабжена вторым фотоприемником, заключенным в корпус и соединенным с вычислителем, датчиком вспышки, контроллером и коленом, снабженным конусообразными опорами. Причем датчик вспышки соединен через контроллер с вычислителем; блок питания соединен с датчиком вспышки и контроллером. Оба фотоприемника соединены через аналого-цифровой преобразователь с электронно-вычислительной машиной и расположены в верхней части корпуса на одной осевой линии на заданном расстоянии друг от друга. Корпус выполнен в виде сварного параллелепипеда, снабженного двумя конусообразными опорами на торцах; конусообразные опоры выполнены с возможностью регулирования по высоте; содержит на торцах корпуса по одной осевой линии две штанги для выставления системы по линии оси ствола. Колено снабжено цилиндрическим шарниром, позволяющим поворачивать колено перпендикулярно корпусу и фиксировать его в этом положении; один из фотоприемников закреплен на подвижной рамке, выполненной с возможностью поворота этого фотоприемника относительно другого на угол, определяемый уровнем. Каждая рамка снабжена прямоугольной площадкой для установки уровня, используемого для юстировки диаграммы направленности обоих фотоприемников. Каждый из фотоприемников выполнен в герметичном корпусе с входным окном; входное окно фотоприемника выполнено под углом 45° к горизонту и закрыто стеклом, просветленным с двух сторон в широком диапазоне. Каждый из фотоприемников состоит из фотодиода с высокой чувствительностью, накрытого диафрагмой с прямоугольной щелью, над которой расположен ослабитель со шторкой для перекрытия щели диафрагмы, выпуклая линза и защитное стекло. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.