Пристрій для вимірювання швидкості прольоту метального снаряда зі свинцю і його сплавів

1. Пристрій для вимірювання швидкості метального снаряда зі свинцю і його сплавів, переважно пневматичної стрілецької зброї, що включає вузол виміру з двома котушками індуктивності, несучий елемент у вигляді трубки для прольоту метального снаряда, на якому закріплено дві котушки індуктивності, що рознесені на базовій відстані уздовж траєкторії польоту, формувачі імпульсів, вимірювач часових інтервалів і обчислювач, який відрізняється тим, що пристрій виконаний у вигляді єдиного блока, який розміщений в корпусі, і оснащений високочастотним генератором - високостабільним як по частоті, так і по амплітуді, блоком індикації і блоком живлення, вузол виміру виконано у вигляді двох з'єднаних паралельно коливальних контурів із частотою власного резонансу, близькою до частоти сигналу генератора, U 2 (19) 1 3 Найбільш близьким по технічній сутності до пропонованого є відомий пристрій для вимірювання швидкості польоту кулі й снаряда, що містить два кільцеві магнітоіндукційних датчика, сигнальні обмотки яких охоплені витком з магнітом'якого матеріалу, що рознесені на базову відстань уздовж траєкторії польоту, схему формування імпульсів, одновібратор, інвертор, вимірювач часових інтервалів і обчислювач. З метою підвищення надійності й точності вимірів, у нього введені нормуючий підсилювач, нуль-орган, другий одновібратор і схема збігу, при цьому сигнальні обмотки магнітоіндукційних датчиків підключені до входу першого одновібратора через послідовно з'єднані нормуючий підсилювач і нульорган, вихід першого одновібратора з'єднаний з першим входом вимірювача часових інтервалів, із другим входом другого одновібратора й з першим входом схеми збігу, другий вхід якої з'єднаний з виходом другого одновібратора, а вихід схеми збігу через інвертор підключений до другого входу вимірника часових інтервалів, вихід якого з'єднаний з обчислювачем, вихід якого пов'язаний з настановним входом вимірювача часових інтервалів, магнітоіндукційні датчики встановлені на трубі з немагнітного й неелектропровідного матеріалу й поміщені в металевий кожух, причому корпус кожного з них виконаний з ізоляційного матеріалу, витки сигнальних обмоток датчиків ізольовані від корпусів прокладкою із пружного неелектропровідного матеріалу [2]. До недоліків відомого пристрою слід віднести обмежений діапазон вимірювання за рахунок того, що збудження вихрових струмів у снаряді відбувається в результаті швидкого переміщення снаряда в неоднорідному постійному магнітному полі. При цьому сигнал, що виникає в сигнальній обмотці, залежить від швидкості прольоту снаряда, що робить пристрій не застосовним на низьких швидкостях. У корисній моделі поставлене завдання вдосконалення пристрою для вимірювання швидкості прольоту метального снаряда, у якому за рахунок іншої конструкції й принципу його роботи, досягається розширення діапазону вимірювання за рахунок можливості виміру при будь-якій швидкості снаряда, а також підвищення чутливості вузла виміру, що дозволяє прискорити процес вимірювання. Поставлене завдання досягається тим, що в пристрої для виміру швидкості метального снаряда зі свинцю і його сплавів, переважно пневматичної стрілецької зброї, що включає вузол виміру з двома котушками індуктивності, несучий елемент у вигляді трубки для прольоту метального снаряду, на якому закріплено дві котушки індуктивності, що рознесені на базовій відстані уздовж траєкторії польоту, формувачі імпульсів, вимірювач часових інтервалів і обчислювач, згідно з корисною моделлю, пристрій виконаний у вигляді єдиного блоку, який розміщений в корпусі, і постачений високочастотним генератором високостабільним як по частоті, так і по амплітуді, блоком індикації, і блоком живлення, вузол виміру виконано у вигляді двох з'єднаних паралельно 57257 4 коливальних контурів із частотою власного резонансу, близькою до частоти сигналу генератора, що подається на контур, кожний коливальний контур містить послідовно з'єднані котушку індуктивності й конденсатор, і підключений паралельно до генератора й до двом формувачам імпульсів прольоту снаряда, при цьому котушка є засобом реєстрації прольоту снаряда, а кожний формувач імпульсів виконаний у вигляді амплітудного детектора. Крім того, у деяких випадках виконання пропонований пристрій характеризується наступними ознаками: - він забезпечений вузлом кріплення, що виконаний у вигляді різьблення на торці трубки для прольоту метального снаряду, з можливістю приєднання до нього перехідної муфти для кріплення пристрою на ствол пневматичної зброї; блок живлення виконаний автономним, вбудованим усередині корпусу або зовнішнім; - блок індикації виконаний у вигляді світлового семисегментного трьохрозрядного світлодіодного індикатору, що розміщений на панелі корпусу у вікні для індикатору. У результаті використання корисної моделі, що заявляється, забезпечується одержання технічного результату, що полягає в розширенні діапазону вимірювання за рахунок можливості виміру при будь-якій швидкості снаряда, а також підвищення чутливості вузла виміру. Зазначений технічний результат досягається за рахунок того, що в запропонованому пристрої використовується інший принцип збудження вихрових струмів у снаряді, не постійний як у прототипі, а ВЧ магнітним полем, створеним котушкою, що забезпечує постійний по амплітуді рівень сигналу в сигнальній обмотці індуктивності, не залежно від швидкості прольоту снаряда. Пристрій доповнений високостабільним ВЧ генератором, а сигнальна обмотка індуктивності використовується для випромінювання ВЧ магнітного поля, а також включена в якості котушки в послідовному резонансному контурі, настроєному по частоті від генератора, що у свою чергу значно збільшило чутливість вузла виміру. При цьому, забезпечується швидкий відгук на зовнішнє збудження й значний сигнал. У цілому, відмітні ознаки пристрою, що заявляється, є суттєвими й необхідними для досягнення нового технічного результату. За наявними в заявника відомостями, сукупність суттєвих ознак, що характеризують сутність корисної моделі, яка заявляється, не відома з рівня техніки, що дозволяє зробити висновок про відповідність корисної моделі критерію "новизна". Корисна модель, що заявляється, може бути неодноразово здійснена й виготовлена відомими в промисловості, у тому числі у вимірювальній техніці, способами з використанням відомих засобів, що дозволяє зробити висновок про її відповідність критерію "промислова застосовність". Таким чином корисна модель, що заявляється, відповідає всім умовам її патентоспроможності. Пропонована корисна моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1 представлена електрич 5 на блок - схема, а на фіг. 2 - зображена конструкція вимірювальної частини. На кресленнях позначене наступне. На Фіг. 1: 1 - високочастотний генератор; 2 послідовний коливальний контур L1 С1; 3 послідовний коливальний контур L2 С2; 4, 5 формувачі імпульсів прольоту снаряда; 6 вимірювач часових інтервалів; 7 - обчислювач; 8 блок індикації. На Фіг. 2: 9 - котушка індуктивності L1; 10 - несучий елемент у вигляді трубки, через яку відбувається проліт снаряда; 11 - котушка індуктивності L2. Пристрій для вимірювання швидкості метального снаряда зі свинцю і його сплавів, переважно пневматичної стрілецької зброї, виконаний у вигляді єдиного блоку, що розміщений у корпусі (наприклад, у пластмасовій коробці). Пристрій включає вузол виміру с двома котушками індуктивності, несучий елемент 10 у вигляді трубки для прольоту метального снаряда, на якому закріплено дві котушки індуктивності, що рознесені на базовій відстані уздовж траєкторії польоту, формувачі імпульсів 4, 5, вимірювач часових інтервалів 6 і обчислювач 7. Пропонований пристрій постачений високочастотним генератором 1 - високостабільним як по частоті, так і по амплітуді, блоком індикації 8, і блоком живлення (на кресленні не показаний). Вузол виміру виконано у вигляді двох з'єднаних паралельно коливальних контурів 2, 3 із частотою власного резонансу, близькою до частоти подаваного на контур сигналу генератора. Кожний коливальний контур 2, 3 містить послідовно з'єднані котушку індуктивності й конденсатор, і підключений паралельно до генератора 1 і до двом формувачам імпульсів прольоту снаряда 4, 5. При цьому котушка є засобом реєстрації прольоту снаряда. А кожний формувач імпульсів 4, 5 виконаний у вигляді амплітудного детектора. Крім того, пристрій може бути постачений вузлом кріплення, що виконаний у вигляді різьблення на торці трубки для прольоту метального снаряда, з можливістю приєднання до нього перехідної муфти для кріплення пристрою на ствол пневматичної зброї. Блок живлення (на кресленні не показаний) може бути виконаний автономним, вбудованим усередині корпусу або зовнішнім. Блок індикації 8 може бути виконаний у вигляді світлового семисегментного трьохрозрядного світлодіодного індикатору, що розміщений на панелі корпуса у вікні для індикатору. Перед використанням несучий елемент 10 трубка, через яку відбувається проліт снаряда, закріплюють на стволі пневматичної зброї за допомогою вузла кріплення у вигляді різьблення на торці трубки 10 з можливістю приєднання до нього перехідної муфти. Включення пристрою проводиться короткочасним натисканням на кнопку «Вкл», наявну на корпусі, після чого висвічується вітання, наприклад «741». Потім починає мигати горизонтальний штрих по центру індикатору 8, сигналізуючи про можливість початку вимірювань. 57257 6 Пристрій для вимірювання швидкості прольоту метального снаряда працює таким чином. В основу роботи пристрою покладений принцип реєстрації зміни амплітуди ВЧ коливань на конденсаторі в послідовному резонансному контурі при наближенні металевих предметів до котушки резонансного контуру. На послідовний коливальний контур 2,3 подається ВЧ сигнал від генератора 1 - високостабільного як по частоті, так і по амплітуді. Частота генератора 1 не збігається з резонансною частотою коливального контуру. Частота власного резонансу вузла виміру, що виконаний у вигляді двох з'єднаних паралельно коливальних контурів 2, 3, близька до частоти подаваного на контур сигналу генератора 1. Частота генератора 1 відрізняється від резонансної частоти контуру так, щоб амплітуда коливань на конденсаторі контуру була б, приблизно, у два рази менше амплітудної при резонансі, тобто на середині схилу резонансної кривій для даного контуру. Вибір робочої точки, тобто настройки коливального контуру 2, 3 щодо частоти генератора 1, визначає рівень сигналу, що поступає на формувач імпульсів 4, 5 (чутливість) і характер зміни цього сигналу. Сигнал генератора 1 створює в котушці електромагнітне високочастотне (ВЧ) поле, яке й збуджує вихрові струми в матеріалі снаряда. При цьому котушка є засобом реєстрації прольоту снаряда (тобто виконує функції сигнальної обмотки), тому що взаємодіє з вихровими струмами, які виникають у матеріалі снаряда (свинець і його сплави). Електромагнітне ВЧ поле, що виникає в котушці, індуцірує вихрові струми в матеріалі снаряда, що у свою чергу приводить до зміни індуктивності котушки й зміни амплітуди ВЧ коливань на конденсаторі. Корисний сигнал знімається з конденсаторів С1 і С2 коливальних контурів 2, 3 і подається на формувачі імпульсів прольоту снаряда 4 і 5. Кожний формувач імпульсів 4, 5 являє собою амплітудний детектор, що формує обгинаючу ВЧ сигналу на відповідному конденсаторі коливального контуру 2, 3. При прольоті снаряда через котушку, на обгинаючій виникає провал або зростання амплітуди (залежно від виду матеріалу снаряда), що і є керуючим сигналом для вимірювача часових інтервалів 6. Форма обгинаючої й виникаючі на ній сплески, є керуючими сигналами для вимірювача часових інтервалів 6. Обмірюваний часовий інтервал подається на обчислювач 7, у якому, по відомій базі між котушками, обчислюється швидкість снаряда. По часовому інтервалу й відомій базі (відстані між котушками) обчислювач 7 видає значення швидкості снаряда. Після прольоту снаряда, протягом 5 секунд, на індикаторі 8 відображається швидкість снаряда в м/с. Вимірювання можна проводити при індикації миготливого горизонтального штриха індикатору або при відображенні обмірюваного значення швидкості. Таким чином, пропонований пристрій дозволяє провадити вимірювання швидкості прольоту метального снаряда зі свинцю і його сплавів при будь-якій швидкості снаряда. Джерела інформації. 7 57257 1. Свідоцтво РФ № 19329 на корисну модель, МПК 6 G01P 3/66, заявл. 07.03.2001, опубл. 20.08.2001. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 8 2. Патент РФ № 2089917 на винахід, МПК 6 G01P 3/66, заявл. 15.03.1991, опубл. 10.09.1997 (прототип). Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601