NL8200854A - Synchronisatieketen. - Google Patents

Description

t * - 1 - . '

Synchronisatieketen.

De uitvinding heeft betrekking op een synchroni-satieketen en meer in het bijzonder maar niet uitsluitend op een synchronisatieketen die gebruikt wordt in de techniek van het fotograferen van projectielen, zoals kogels, om een projectiel te 5 verlichten, in een nauwkeurig punt van zijn baan onafhankelijk van de snelheid van het projectiel.

De keten kan in het algemeen toegepast worden om te zorgen dat ieder gewenst verschijnsel ingeleid wordt in een nauwkeurig punt in de loopbaan van een voorwerp onafhankelijk van 10 de snelheid van het voorwerp.

In de techniek van het fotograferen van projectielen zoals kogels was het zeer moeilijk om nauwkeurig vast te stellen wanneer het projectiel het gezichtsveld van de camera bereikt. Daarom was het soms de praktijk om hetzij de camera 15 continu te laten lopen wanneer het een filmcamera betrof en om continu het gebied te verlichten binnen het gezichtsveld van de camera gedurende de gehele tijd van de loop van het projectiel.

Dit resulteert in een verspilling van film en een verlengde duur van de lichtgevende lampen die een tamelijk korte levensduur 20 hebben. Dit verlengde gebruik vereist op zijn beurt dat de lampen vaker vervangen worden dan wanneer het gebied binnen het gezichtsveld van een camera slechts verlicht wordt wanneer het projectiel zich binnen dat gebied bevindt.

Wanneer de camera een niet bewegende camera is 25 dan is het belangrijk dat de sluiter van de camera nauwkeurig ontsloten wordt wanneer het projectiel zich binnen het gezichtsveld van de camera bevindt. Het juiste regelen van deze functies was moeilijk. Dit komt doordat de nauwkeurige snelheid van individuele kogels onbekend is voordat hij afgeschoten wordt. Wanneer 30 de nauwkeurige snelheid bekend zou zijn dan zou het een eenvoudige zaak zijn om de tijd te berekenen die nodig is na het afschieten om een gegeven punt te bereiken en waarbij zodoende de camera en 8200854 4 - 2 - * * de lampen op dat ogenblik in werking gesteld zouden kunnen worden. Het vraagstuk is verder ingewikkeld doordat het nodig kan zijn dat projectielen met duidelijk verschillende snelheid gefotografeerd worden de een na de ander en daarom een totaal verschillende tijd-5 instelling nodig is. Het is daarom een doel van de uitvinding om een synchronisatieketen te leveren om te zorgen dat een verschijnsel optreedt in een nauwkeurig punt in de loopbaan van een voorwerp onafhankelijk van de bewegingssnelheid van dat voorwerp.

Daarom wordt in een ruim aspect van de uitvin-10 ding een synchronisatieketen geleverd die zorgt dat het verschijnsel in een nauwkeurig punt in de loopbaan van een voorwerp optreedt onafhankelijk van de bewegingssnelheid van het voorwerp in deze baan met eerste en tweede op een afstand gelegen aftastinrich-tingen stroomopwaarts van het nauwkeurige punt en die werkzaam zijn 15 om het passeren van een voorwerp erlangs te detecteren en om consequent daarop uitgangssignalen te leveren, een telketen die een telling levert in één richting wanneer de eerste aftastinrich-ting een uitgangssignaal levert en die in de tegengestelde richting telt vanaf de waarde van de telling die eerst geteld werd wanneer 20 de tweede aftastinrichting een uitgangssignaal levert en een keten die aanspreekt op de telketen die terugkeert naar een vooruit bepaalde telling om het optreden van het verschijnsel in te leiden.

Het voorwerp is bij voorkeur een kogel en het verschijnsel is de verlichting van de kogel met een geschikte 25 flitseenheid. Men geeft er ook de voorkeur aan dat de af tastinrichtingen magnetische aftastinrichtingen zijn.

De uitvinding zal aan de hand van de tekening worden toegelicht.

Fig. 1 is een schema van een stelsel dat ge-30 bruikt wordt voor het maken van een bewegende film van een kogel wanneer hij een bepaalde plaats passeert.

Fig. 2 is een schematisch aanzicht van een deel van een aftastkop die gebruikt wordt voor het aftasten van het passeren van een kogel.

35 Fig. 3 is een gedetailleerd schakelschema van 8200854 % - 3 - een preferente elektronische keten.

In fig. 1 wordt een kogel 1 getoond die langs een baan 2 loopt naar een doel 3 bevestigd binnen een vangdoos De vangdoos U heeft een venster of opening 5 aan één zijde zodat 5 een filmcamera 6 de kogel kan filmen die heenloopt door de vangdoos k en het doel 3 treft. De filmcamera 6 bevat een bekende flitsverlichtingsinrichting die niet aangegeven is. Twee aftasters S1 en Sg zijn stroomopwaarts geplaatst ten opzichte van de vangdoos h waarbij de aftasters en Sg op een bekende afstand X van 10 elkaar zijn opgesteld. De aftasters S1 en Sg zijn verbonden met een elektronische keten die gebruikt wordt voor het synchroniseren van het optreden van de flits om het projectiel te verlichten wanneer het zich in het gezichtsveld van de camera 6 bevindt in de vangdoos h. De synchronisatieketen kan ook gebruikt worden om de 15 werking aan te zetten van de filmcamera 6, indien dit gewenst wordt.

De aftasters S·^ en Sg zijn elektromagnetische aftasters die de verstoring in het veld dat van ieder van hen uitgaat detecteren ten gevolge van de doorgang van de kogel 20 erlangs. De aftasters en Sg zijn holle aftasters en de baan 2 van de kogel 1 gaat er door heen. Een typische aftasterconstructie wordt in fig. 2 getoond met alleen de aftaster . De aftasters S.j en Sg zijn bevestigd op een gemeenschappelijk ondersteunings-orgaan 10 dat een buis is van kunststofmateriaal met een lengte 25 van 700 mm. De aftaster S^ is aan een einde aangebracht en de aftaster Sg aan het andere einde. De diameter van de kunststof buis is 110 mm. Iedere spoel bevat 500 windingen van 32 g koper- . draad. De wikkeling strekt zich uit over 10 mm in de lengterichting van het orgaan 10. De afstand tussen de middens van ieder van de 30 spoelen S^ en Sg bedraagt 600 mm. Vijftien staafmagneten 13 met een lengte van 75 mm zijn centraal bevestigd boven iedere spoel en op een gelijke afstand van elkaar over de onttrek ervan. De noordpolen zijn aan één einde van de spoel aangebracht. Twee coaxiale kabels zijn aagesloten aan de einden van de spoelwikkeling 15 en verbinden 35 ieder van de aftastspoelen S^ en Sg met de elektronische schakeling.

8200854 - k -

Het ondersteuningsorgaan 10 kan ingericht en vastgehouden worden in de gewenste stand door niet getoonde steunen. Om stevigheid aan de spoelen en magneten te verschaffen zijn zij ingekapseld in een siliconen rubbermengsel in het algemeen aangegeven met 17.

5 De aftaster is een aftaster die een eerste teller aanzet in een "omhoog” richting terwijl de aftaster Sg een aftaster is die een tweede teller aanzet die in de tegengestelde richting aan die van de eerste teller "naar beneden" telt zodat wanneer deze teller een bekende waarde bereikt - in dit geval 0 -10 dan de camera 6 aangezet kan worden. De afstand van de aftaster Sg van de vangdoos k is een bekende afstand met het inachtnemen van de snelheid van tellen van de eerste en tweede tellers.

De snelheden van de kogel 1 liggen in het gebied van 1000-2000 m/s. Zodoende kan men zien dat wanneer de afstand x 15 600 mm bedragt en de "omhoog" teller (getrokken doordat de aftaster S| werkt) met een constante snelheid loopt en de "omlaag" teller (welke getrokken wordt door Sg) loopt met een grotere maar constante snelheid, de totale teltijd zal variëren in verhouding tot de kogelsnelheid en dus een trekkerpuls zal leveren op een constante 20 afstand van de detectors en Sg onafhankelijk van de snelheid van de kogel 1. Dit is aangegeven in de hierna volgende tabel.

Snelheid Tijd over Tijd telling Totaal Afstand ......6ö0 mm..... naar beneden 1Q00 m/s (1 mm/ps) 600 ps 250 ps 850 ps 850 mm ^ 2000 m/s (2 mm/ps) 300 ps 125 ps 125 ps 850 mm

De elektronische schakeling aangegeven in fig. 3 werkt als volgt. De start en stop pulsen van de aftasters , Sg worden naar de flip flop 7^A en 7^B van het soort DM 7^7^ gevoerd 30 via enkeltrapsversterkers van het soort MPS 6515 en dan door regel-inrichtingen van het soort LM 3905. Deze regelinrichtingen leveren pulsen van 250 ps ieder die dan toegevoerd worden aan de flip flop 7^A en 7^B. De uitgangen van deze bepalen wanneer pulsen van twee oscillators 0¾ "omhoog" en 0¼ "omlaag" geleverd worden aan een 35 omhoog/omlaag teller 192A en 192B die een deel vormen van de keten 8200854 - 5 - van de flip flop 7^A en 7^B. Terwijl de kogel 1 loopt tussen de aftasters S^, S2 telt de teller 192A en 192B ’’omhoog” met een snelheid die Bepaald wordt door de 04 ’’omhoog” oscillator van het soort DM Jkok. Bij het passeren van de tweede aftaster Sg wordt 5 alleen de OU ’’omlaag" oscillator verbonden en de teller telt dan omlaag met een nieuwe snelheid van de OU "omlaag’’ teller. Een nul coïncidentie detector soort aan de uitgang van de teller die de 02 en 20 poorten bevat bepaalt wanneer de teller nul heeft bereikt. Deze nul toestand is het juiste punt voor het inleiden 10 van de flits en dit wordt verkregen door het trekken van de uitgang van de regelaar van het soort 555 A, via de poort 00, en deze bedient de transistorschakelaar MPS 361+5 om de flitseenheid te ontsteken. De 00 poortuitgangspuls wordt ook teruggeleverd aan de flip flop 7^A, 7^B en de teller 192 waarbij zij automatisch 15 teruggesteld worden in de begintoestanden voor de volgende opname.

Een beproevingsketen T is aangebracht en bevat een tweede regelinrichting van het soort 555 B die is opgenomen om kunstmatig nagebootste spoelpulsen op te wekken die aangelegd worden aan de keten. Het resultaat is een gefixeerde tijdindicatie 20 door de keten en het trekken van de elektronische flits.

Er kunnen wijzigingen aangebracht worden zoals bijvoorbeeld dat in plaats van dat deaftasters S^, Sg holle spoelen zijn waardoorheen de kogel gezonden wordt zij andere aftasters kunnen zijn geschikt voor detecteren van de doorgang van een pro-25 jectiel. Er wordt echter opgemerkt dat daar de twee spoelen Sp

Sg identiek zijn de velden die van ieder van hen uitgaan praktisch identiek zullen zijn en daarom de afstand x tussen de spoelen ,

Sg een maat is van de afstand wanneer de kogel het veld van ieder voldoende verstoort om te zorgencht een trekkerpuls geleverd wordt 30 op een bepaald niveau. Deze puls zal opgewekt worden door ieder als gevolg dat de kogel een plaats van het veld om ieder van de respectievelijke aftasters , Sg bereikt met dezelfde magnetische veldsterkte. Wanneer iedere aftaster , Sg identiek is is de afstand x tussen de spoelen een maat van de afstand tussen deze 35 punten op de respectievelijke velden.

8200854 V* τ * - 6 -

In een alternatieve uitvoering kunnen de aftasters Sp Sg een plaat van kttnststofmateriaal bevatten bekleed met een elektrisch geleidend medium waarbij de elektrostatische lading, die aangebracht is op het oppervlak van de kogel 1 als gevolg van 5 zijn doorgang door de lucht gedetecteerd wordt en gebruikt om de werking van de tellers te beginnen.

10 8200854

Claims (9)

1. Synchronisatieketen om te zorgen dat een verschijnsel optreedt in een nauwkeurig punt in de loopbaan van een voorwerp onafhankelijk van de bewegingssnelheid van het voor- 5 werp in deze baan, met het kenmerk, dat hij eerste en tweede op een afstand gelegen aftastinrichtingen bevat stroomopwaarts van het nauwkeurige punt en die ieder kunnen werken om de doorgang van een voorwerp erlangs te detecteren en om uitgangssignalen als gevolg daarvan te leveren, een telketen die een telling in een 10 richting levert wanneer de eerste aftastinrichting een uitgangssignaal levert en die in de tegenovergestelde richting telt vanaf de waarde van de telling die het eerst geteld werd wanneer de tweede aftastinrichting een uitgangssignaal levert en een keten die aanspreekt op de telketen die terugkeert naar een vooruit 15 bepaalde telwaarde om het optreden van het verschijnsel in te leiden.

2. Synchronisatieketen volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de telketen twee afzonderlijke telorganen bevat waarbij het ene dient voor het tellen in de ene richting en 20 het andere voor het tellen in de tegenovergestelde richting en waarbij de keten die aanspreekt op de telketen een nul coïncidentie detector bevat verbonden met de uitgangen van ieder van de afzonderlijke telorganen om een uitgangssignaal te leveren dat bruikbaar is om het optreden van het verschijnsel in te leiden wanneer 25 een nul coïncidentie gedetecteerd wordt.

3. Synchronisatieketen volgens een van de conclusies 1 of 2, met het kenmerk, dat de eerste en tweede op een afstand gelegen aftastinrichtingen elektromagnetische aftastinrichtingen zijn.

30 U. Synchronisatieketen volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de elektromagnetische aftastinrichtingen ieder een spoel bevatten die bij gebruik een veld heeft dat daarvandaan uitstraalt naar de loopbaan van het voorwerp en waarbij de telketen door iedere aftaster die respectievelijk een verstoring 35 van het veld detecteert in werking gesteld wordt volgend op de jr 8200854 - 8 - doorgang van een voorwerp erlangs.

5. Synchronisatieketen volgens conclusie U, met het kenmerk, dat de heide spoelen bevestigd zijn op een gemeenschappelijk ondersteuningsorgaan om positief ieder te ondersteunen 5 en apart te houden in een stand waarbij het voorwerp ieder zal passeren op bij benadering dezelfde afstand ervan.

6. Synchronisatieketen volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het telorgaan dat het eerst bekrachtigd wordt bij het passeren van het voorwerp met een lagere snelheid telt dan 10 het andere van de twee telorganen.

7. Synchronisatieketen volgens één van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het voorwerp een afgeschoten kogel is en dat het verschijnsel de verlichting van de kogel is wanneer hij een vooruitbepaalde positie bereikt waarbij 15 de keten verder een lamp bevat om zo de kogel te verlichten en een trekkerketen die in werking gesteld kan worden door de keten die aanspreekt op de telketen.

8. Synchronisatieketen volgens één van de voorgaande conclusies samengesteld met een camera en een verlich- 20 tingsorgaan, met het kenmerk, dat een voorwerp gefilmd wordt dat voorbij de eerste en tweede aftastorganen beweegt wanneer het een nauwkeurig bepaald punt in zijn loopbaan bereikt.

9· Synchronisatieketen in hoofdzaak zoals beschreven in de beschrijving en/of weergegeven in de tekening. 25 8200854