Современный водомер

• Игрушки изучают инженеры
• Фотоэлектронный тир «Импульс »
• Подробности для любознательных. Живые счеты
• Изучаем резонанс
• Знакомьтесь: Р-126…

В сегодняшнем выпуске ПБ рассказывается об оригинальной конструкции светотира, точном измерителе уровня жидкости, удобном приспособлении для хлопкоробов и других интересных предложениях.

Лучи из мишени

Я задумался над конструкцией оптического тира и понял, что свет может идти не только из пистолета к мишени, но и наоборот, из мишени в пистолет. Тогда различные зоны мишени можно сделать мигающими с различной частотой. В пистолете нужно установить фотоэлемент и электронные схемы, определяющие частоту поступившего сигнала Таким образом легко узнать, в какую зону мишени попал стрелок.
Станислав Рыжов, г. Куйбышев

Современный водомер

Предлагаю простой и точный измеритель уровня жидкости в баке. Состоит он из ленты с делениями, двух шкивов и поплавка. При изменении уровня поплавок тянет ленту вверх или вниз, и в окошке напротив верхнего шкива появляются цифры, показывающие уровень или объем жидкости.
Дмитрий Ковальчук, Волгоградская обл.

КОММЕНТАРИЙ СПЕЦИАЛИСТА

На экране телевизора появи­лось изображение мишени из разноцветных колец. Вы стреля­ете в экран из светового ружья, и рядом с мишенью возникают цифры — число выбитых очков. Щелчок переключателя — и вот уже по экрану ползут вражес­кие танки, а вы целитесь в них из того же ружья…

Это не фантазия, а описание несложной телеигры, которая в ближайшем будущем появится в продаже. Но если световое ружье всего только развле­чение, то световое перо уже сегодня стало незаменимым ин­струментом для тех, кто исполь­зует ЭВМ в своей работе. Про­водите таким пером вдоль экрана — и на нем, словно по волшебству, протягивается кри­вая или ломаная линия.

Как же так? Ведь экран совер­шенно не «чувствует» свет, па­дающий на него снаружи! Каким же образом он отмечает попа­дание в мишень?

В данном случае свет идет в противоположном направле­нии — от экрана. Световое ружье, как и световое перо,— это всего-навсего фотоэлемент, который регистрирует освещен­ность какой-либо точки экрана; только ружье имеет вдобавок собирающую линзу-объектив, чтобы можно было стрелять издали. Как вы, наверное, зна­ете, изображение на телеэкра­не создается электронным лу­чом, обегающим его по строч­кам, как ваш взгляд при чте­нии книги. При этом каждая точ­ка вспыхивает в строго опре­деленные моменты, зависящие от ее положения на экране. Значит, по времени появления импульса тока от фотоэлемента можно определить, куда на­правлено световое ружье или световое перо.

Этот же самый принцип лег в основу предложения Станисла­ва Рыжова. Но если сигналы с разных участков телеэкрана разделяются по времени при­хода импульса, то Станислав предлагает для различных зон мишени разделение по частоте вспыхивания ламп. Фотоэле­мент в световом ружье (или пистолете, как вам больше нра­вится) создает переменный ток той же частоты, с какой изменя­ется падающий на него свет. Электронное устройство — ча­стотный дискриминатор — сра­батывает, если на его вход по­дается сигнал строго опреде­ленной частоты. Потребуется по одному дискриминатору на каждую зону мишени; комби­нируя их выходы, можно скон­струировать счетчик выбитых очков.

Конечно, на фотоэлемент мо­гут одновременно попасть лучи от нескольких зон, то есть сме­шаются сигналы разных частот. Но это не беда: дискриминато­ры зафиксируют все частоты, которые содержатся во входном сигнале, а потом из них можно выбрать ту, которая со­ответствует лучшему результа­ту (если, к примеру, ружье «за­метит» лучи 6-й и 7-й зон, стре­лок получит семерку).

Лампы накаливания для ми­шени не годятся: вольфрамовая нить разогревается и дает прак­тически равномерный свет, не зависящий от частоты питания. Подходят только газоразряд­ные (люминесцентные) лампы, мигающие с частотой, вдвое превышающей частоту питания. Сами эти частоты должны быть достаточно высокими — не ни­же 150—200 Гц,— чтобы за вре­мя выстрела (0,1—0,05с) надеж­но сработали частотные дискри­минаторы. И разница между ними тоже должна быть нема­лой: ведь на полезный сигнал из мишени обязательно наложатся помехи и не позволят различить слишком близкие частоты.

Каковы же достоинства кон­струкции С. Рыжова? Несмотря на ее сложность по сравнению, скажем, с обычным светотиром, она, безусловно, имеет право на существование. Основное ее преимущество — высокая чув­ствительность к сигналу мише­ни, особенно если она имеет с ружьем-приемником общую цепь синхронизации. А это зна­чит, что мишень можно устано­вить на открытом воздухе, под прямыми лучами солнца, и ве­сти по ней «огонь» практически с любых дистанций. Такое уст­ройство будет полезным во вся­кой военно-спортивной игре и, что очень важно, сделает ее со­вершенно безопасной даже для младших школьников.

По одной мишени без затруд­нений могут стрелять одновре­менно сразу несколько чело­век — ведь попадания каждого ружья фиксируются независи­мо. Некоторое усложнение ружья — и оно превращается в автомат с произвольной скоро­стрельностью. Если же вы захо­тите имитировать стрельбу дробью из охотничьего оружия, достаточно просто увеличить отверстие между объективом ружья и фотоэлементом. * * *

В «Патентное бюро» ЮТ при­ходит немало писем с конструк­циями всяческих индикаторов уровня. О некоторых из них мы рассказывали в прошлых вы­пусках нашего журнала. Но вот восьмиклассник Дима Ковальчук утверждает, что он изобрел «простой и точный» прибор для этой же цели. Обоснованны ли его слова? Стоит ли еще раз воз­вращаться к известной теме?

По мнению экспертного сове­та ПБ, характеристика, которую дал Дима своему изобретению, вполне оправданна. В самом де­ле, конструкция не содержит ни электрических, ни гидравличес­ких, ни пневматических устройств, которые хоть и распро­странены в современной техни­ке, но все же достаточно дороги и требуют надзора и ухода. (Об этом не следует забывать юным изобретателям, электрифици­рующим и автоматизирующим самые простые и привычные ве­щи.) Изготовить такой прибор может каждый; он не требует наладки и не нуждается в техобслуживании, если, конечно, не придут в негодность шкивы.

Точность его тоже практически не ограничивается: любое изме­нение уровня воды может соп­ровождаться движением ленты.

Дима предполагал, что его изобретение можно будет ис­пользовать как индикатор уров­ня горючего в баке мотоцикла или мопеда. На наш взгляд, при этом могут встретиться трудно­сти: тряска машины в движении приведет к раскачиванию по­плавка, а малый размер бака и его наклонное положение не позволят разместить в нем под­ходящий прибор. Преимущест­ва Диминой конструкции ска­жутся в иных условиях, там, где не подходит хорошо известное приспособление — водомерное стекло.

Водомерное стекло — это стеклянная трубочка, соединен­ная с резервуаром; жидкость в трубочке и в резервуаре уста­навливается на одном уровне по принципу сообщающихся сосудов. Чтобы определить уровень по водомерному стек­лу, надо самому находиться на той же высоте; а что делать, если резервуар расположен под землей, как, скажем, нефтехра­нилище или обычный колодец?

Вот тут на помощь придет прибор Д. Ковальчука — ведь ленту можно перекинуть через верхний шкив на любой высоте от уровня жидкости. Так мы лег­ко и точно сможем узнать, сколько воды осталось в колод­це, даже не заглядывая в него!

Член экспертного совета инженер М. МАРКИШ

Постовой: инсталляция Grohe

Тема: Патентное бюро ЮТ
ЮТ №1 1985 год |