Техника - молодёжи 1944-02-03, страница 23

Л. СМИРИЯГИНА

Если в темноте быстро вращать тлеющую лучину, то мы увидим огненное кольцо. В мутный диск сливаются лопасти пропеллера; невозможно разглядеть спицы колеса- вагона во время движения поезда. в современных машинах и лабораторных приборах сотни деталей вращаются или, как поршни, двигаются взад и вперед с огромными скоростями*. Во время^? движения в деталях возникают напряжения, иногда изменяется их форма.

Нередко перед инженерами ставится трудная задача проверки числа оборотов или ритмичности движения деталей, г»а которыми наш глаз уследить не в силах.

Уже давно делались попытки использовать для исследования! двигающихся* предметов стробоскоп — особый прибор, создающий иллюзию, видимость покоя- деталей, даже во врем» их очень быстрого движения.

Действие стробоскопа' основано на обмане нашего зрения.

Если вращающийся вентилятор осветить, например, вспышками света, повторяя их в такт с вращением мотора, то вместо туманного вертящегося круга мы увидим спокойно висящие лопасти вентилятора. Сделав полный оборот, лопасти к моменту вспышки каждый раз возвращаются на одно и то же место. Все остальные положения они занимают в промежутках между вспышками, так как в темноте глаз их не улавливает. Перерывов же между вспышками мы не замечаем, и повторяющиеся изображения вентилятора воспринимаются поэтому как одно постоянное изображение. Объясняется это способностью нашего глаза сохранять зрительные ощущения некоторое время после того, как сама причина, вызвавшая световые впечатления, уже не существует. Принцип стробоскопического наблюдения- известен уже давно. Еще в начале прошлого столетия ФарадеЙ для получения прерывистого света помещал между наблюдаемым предметом и источником света вращающийся диск с узкой прорезью. Чем уже была прорезь, тем- отчетливее получалось стробоскопическое изображение: длительность наблюдения определяется размером щели в диске; если ж. время наблюдения не будет достаточно коротко, то предмет успеет сместиться и¹ его изображение будет казаться расплывчатым. Вот почему,^ уменьшая щель, можно получить картину, весьма четкую. Но одновременно с этим уменьшается количество света и предмет освещается» хуже. Поэтому способ вращения, дисков приемлем лишь для¹ наблюдения медленно движущихся предметов. Для. быстроходных же механизмов он не пригоден. Значительно рациональнее получать прерывистое освещение. заставив сам источник света¹ давать периодические вспышки, совпадающие с периодом» движения предмета. Движение и вспышки должны совпадать совершенно точно. Если вспышки будут запаздывать, то получится впечатление медленного вращения предмета в направлении истинного его движения. Наоборот, если предмет вращается медленнее, -чем повторяются вспышки света-, то будет казаться, что он движется в обратную сторону. Так, иногда

в кино можно наблюдать забавную картину, когда колеса двигающегося экипажа вращаются в сторону, противоположную бегу лошади.

При наблюдении крупных машин необходимо иметь, кроме того, очень интенсивную вспышку света, способную осветить большую поверхность.

Первым таким источником света был искровой разряд лейденских банок, дающих яркие, но непериодические, неповторяющиеся вспышки. Применялись они поэтому, главным образом, для. моментального фотографирования. С появлением ламп накаливания стробоскопия тоже не получила нужного источника света, хотя, питаясь переменным» током, электрическая лампа 50 раз в секунду тухнет и вновь зажигается. Однако раскаленный волосок лампы продолжает свешгься- некоторое времи к после прохождения тока, поэтому свет ее кажется непрерывным.

Лишь изобретение и усовершенствование газосветных ламп дало толчок к развитию стробоскопии.

В этих лампах свет возникает в момент электрического разряда в газовой среде и с прекращением разряда мгновенно исчезает. От такого источника) света вполне возможно получить импульсивный свет,, зажигающийся и тухнущий через любые промежутки времени.

Стробоскоп с обычными газоразрядными лампами у нас был построен уже несколько лет назад* Он демонстрировался в- Московском политехническом музее. Свет этого прибора был, однако, недостаточно ярким, чтобы осветить большие поверхности. Поэтому область применения его ограничивалась лишь, изучением простых задач, как, например, проверкой чисел оборотов сражающихся валов.

В 1930 году во Всесоюзном электротехническом институте по инициативе проф. Валентина Александровича Фабриканта были начаты работы по изучению импульсного разряда в газовой среде.

На основании этих исследований' науч-ные сотрудники Всесоюзного электротехнического института — лауреат Сталинской премии К. С. Вульфсон и аспирант-комсомо-

Надпись «Резкость» сфотографирована во время вращения диска с огромной ско " ростыо.

лец С. Я. Богданов—разработали газоразрядную импульсную лампу большой мощности. Она дает мгновенные периодические вспышки яркостью, в двадцать раз превосходящей яркость солнца.

Чтобы заставить такую лампу ярко вспыхивать, ее нужно соответственно «питать». Простое присоединение и электрической сети не дает нужного эффекта. Правильное «питание» лампы заключается в пропускании через нее мгновенных, очень сильных импульсов тока в несколько тысяч или даже десятков тысяч ампер. Дли. получения! таких сильных токов пользуются электрическими конденсаторами, заряженными до высокого потенциала. В нужный момент конденсатор заряжается через лампу. Весь накопленный в конденсаторе электрический заряд за несколько миллионных долей секунды протекает через лампу и _ч вызывает яркое свечение заключенного в ней газа. Раньше дли зарядки конденсатора пользовались электростатической машиной,, но при этом требовалось много времени», пока кон деи carrot) накапливал необходимый заряд. В импульсном стробоскопе применяются значительно более удобные устройства, действующие таи же, как и приборы, питающие анодные цепи, радиоприемников или передатчиков. С помощью таких приборов можно легко получать как очень редкие, так и очень частые вспышки, начиная с одной вспышки за несколько минут и " кончая несколькими сотнями вспышек в секунду. Все это устройство, питающее лампу, смонтировано » ящике, немногим больше обычного чемодана. На его передней стенке сделаны выключатели для управления вспышками лампы и включения высокого напряжения.

В этом ящике смонтирована вся аппаратура стробоскопа; рядом изображены импульсные газосветные лампы.