一种防止高速摄影图像丢失的闪光仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及高速摄影机提供照明的闪光仪设计领域，尤其是一种防止高速摄影图像丢失的闪光仪。本实用新型针对现有技术存在的问题，提供一种闪光仪，判明闪光仪氙灯工作情况，结合高速摄影机控制，使闪光仪具有氙灯发光状态和摄影机快门工作侦测功能，防止摄影记录失败。本实用新型中当电压比较器另一输入端输入的信号大于等于直流电源电压信号时，及与门另一输入端有高速摄影机输出的脉冲信号时，闪光仪逻辑控制电路输出端输出控制信号给后续的被摄影目标任务执行电路，所摄影目标被允许工作；否则电压比较器另一输入端输入的信号小于直流电源电压信号时，或与门另一输入端无法输入信号时，则被摄影目标不允许工作。
【专利说明】
一种防止高速摄影图像丢失的闪光仪
技术领域
[0001]本实用新型涉及高速摄影机提供照明的闪光仪设计领域，尤其是一种防止高速摄影图像丢失的闪光仪。
【背景技术】
[0002]闪光仪是高速摄影机用于记录快速变化物理现象的瞬时状态和过程的照明光源。目前，高速摄影机的闪光仪由三部分组成氙灯、氙灯供电单元和氙灯引燃单元(作用是在氙灯所加的工作电源正常下，引燃单元使氙灯引燃发光)。当一个外来信号触发引燃单元时，一个高压脉冲被加载到氙灯上，使氙灯内的惰性气体被游离，氙灯供电单元通过氙灯放电，而发出闪光照明。
[0003]在爆炸、撞击、脉冲对材料放电实验研究中，高速摄影机记录事件发生的过程是:闪光仪和高速摄影机工作时，即在氙灯闪光和摄影机快门打开期间，需记录的事件发生，其过程通过高速摄影机的记录介质存储下来。
[0004]上述过程是时序控制，如果氙灯不亮、或自激(提前发光)，或摄影机快门未动作，被记录事件会仍然发生，导致试验失败，造成财产损失和责任事故。
[0005]目前解决的办法是通过实验前仔细检查高速摄影装置的状态，并多次进行静态拍照的被动方式，证明闪光仪、高速摄影机工作可靠后，再进行正式的动态拍摄。
[0006]但仍然避免不了氙灯的工作失误，这是因为氙灯的工作电压高低，在气体种类一定的情况下，由灯管内气体压强的高低决定，而气体的压强会随温度的变化。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题，提供一种防止高速摄影图像丢失的闪光仪及设计方法。本发明涉及一种给高速摄影机提供照明的闪光仪，与普通单纯照明的高速摄影机用闪光仪比较，尤其能判明闪光仪氙灯和高速摄影机快门的工作情况。通过拓展闪光仪的工作范围，结合高速摄影机控制，使闪光仪具有氙灯发光状态和摄影机快门工作侦测功能，防止摄影记录失败。
[0008]本实用新型采用的技术方案如下:
[0009]—种防止高速摄影图像丢失的闪光仪包括:
[0010]氙灯闪光信号探测装置，用于采集氙灯发光情况，并将氙灯信号发送至闪光仪逻辑控制装置第一输入接口 ；
[0011 ]闪光仪逻辑控制装置，用于通过第二输入端口采集摄影机快门驱动信号，与通过第一输入接口的氙灯信号组合判断闪光仪及高速摄影机快门工作是否正常；
[0012]闪光仪逻辑控制装置包括分压器、电压比较器以及与门，氙灯闪光信号探测装置输出的氣灯闪光信号经过分压器后得到电压比较器允许输入的电压值;电压比较器一输入端通过直流电源接地，氙灯信号探测装置产生的氙灯信号通过分压器后输入至电压比较器另一输入端；同时电压比较器输出端与逻辑电路一输入端连接，摄影机快门驱动信号输入至逻辑电路另一输入端；当电压比较器另一输入端输入的信号大于等于直流电源电压信号时，及与门另一输入端接收到高速摄影机输出的快门驱动信号时，闪光仪逻辑控制电路输出端输出后续电路控制信号，被摄影目标才允许工作；否则电压比较器另一输入端输入的信号小于直流电源电压信号时，或与门另一输入端输入无输入信号时，则被摄影目标不允许工作。
[0013]进一步的，所述被引入闪光仪的高速摄影机输出快门驱动信号的端口与与门连接端采用光纤连接;与门输出端与后续电路采用光纤连接。
[0014]进一步的，所述传感器输出采样采用分压器，且分压器采用了滑动变阻器。
[0015]进一步的，所述氙灯闪光信号探测装置是电流传感器，所述氙灯闪光信号探测装置设置在氙灯驱动电源与氙灯之间。
[0016]进一步的，所述直流电源电压范围是大于氙灯额定工作最大发光亮度对应电压值的 60% 0
[0017]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0018]具体是本发明中改进的闪光仪通过氙灯闪光情况，及高速摄影机的快门驱动信号正常后，再去触发被记录事件。采用在氙灯连接的线路上串联电流传感器的方式得到氙灯的发光情况，从摄影机控制台输出接口处，引入摄影机的快门驱动信号到闪光仪。一个闪光仪逻辑控制装置被设计在现有技术的闪光仪中，通过对氙灯和快门两者的工作信号分析，只有仅当现有技术的闪光灯、快门都正常工作后，本发明的闪光仪被允许输出一个信号。这个信号用于触发被记录事件的发生器，例如触发雷管起爆器，而不是原来由高速摄影机控制台，直接触发雷管起爆器。有效防止高速摄影过程中，因闪光灯、摄影机快门问题，丢失摄影记录的事情出现。
[0019]由于被摄事件过程需要呈现在氙灯发光的最明亮阶段，若把氙灯电流和快门信号直接进行逻辑分析输出，会使被摄事件在氙灯起始发光阶段发生，此时氙灯照明亮度不够，高速摄影机会曝光不足，同样使摄影失败。发明设计一个电压比较器，电压比较器的一端是一个可调直流电平，由它选择出需要的氙灯发光起始时刻，再与摄影机快门信号，一起送给逻辑分析电路，解决这一问题。
[0020]现有技术氙灯闪光信号用光电探测器获得，线路复杂，需要额外供电系统，本专利通过电流传感器检测氙灯电流值(因为氙灯的光亮程度与电流大小成正比关系)来检测氙灯闪光情况。
【附图说明】
[0021 ]本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中:
[0022]图1是现有技术中高速摄影机闪光仪工作原理框图；
[0023]图2是本发明的高速摄影机闪光仪工作原理框图；
[0024]图3是本发明中闪光仪逻辑控制装置；
[0025]图4是本发明中比较器中信号检测过程；
[0026]图5对本发明中氙光信号、摄影机快门信号分析、判断、输出过程；
[0027]图3中，1-氙灯信号2-检测发光的电流传感器
[0028]3-分压器4-电压比较器
[0029]5-直流电源6-高速摄影机输出的快门驱动信号
[0030]7-与门。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0032]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0033]工作过程:
[0034]连接关系:氙灯电路(输出氙灯信号)上设置一个检测氙灯发光的电流传感器，电流传感器的输出端通过分压器接到一个电压比较器的同相端a，电压比较器的反相端b连接直流电源的正极。电压比较器的输出端c联接到一个与门的输入端e上，高速摄影机输出快门驱动信号端口和与门的另一端d联接。与门的输出端f与后续电路连接。
[0035]工作流程:步骤1:通过氙灯闪光信号探测装置采集氙灯发光情况，并将氙灯信号发送至闪光仪逻辑控制装置第一输入接口 ；
[0036]步骤2:通过闪光仪逻辑控制装置第二输入端口采集摄影机快门驱动信号，与通过第一输入接口的氙灯信号组合判断闪光仪工作是否正常；闪光仪逻辑控制装置包括分压器、电压比较器以及与门，氙灯信号探测装置输出的氙灯闪光信号经过分压器后得到电压比较器允许输入的电压值；电压比较器一输入端通过直流电源接地，氙灯信号探测装置产生的氣灯闪光信号通过分压器后输入至电压比较器另一输入端；同时电压比较器输出端与逻辑电路一输入端连接，摄影机快门驱动信号输入至逻辑电路另一输入端；
[0037]步骤3:当电压比较器另一输入端输入的信号大于等于直流电源电压信号时，及与门另一输入端接收到高速摄影机输出的快门驱动信号时，闪光仪逻辑控制电路输出端输出后续电路控制信号，被摄影目标才允许工作；否则电压比较器另一输入端输入的信号小于直流电源电压信号时，或与门另一输入端输入无输入信号时，则被摄影目标不允许工作。氙灯闪光信号探测装置是电流传感器，所述氙灯闪光信号探测装置设置在氙灯驱动电源与氙灯之间。直流电源电压范围是大于氙灯额定工作最大发光亮度对应电压值的60%。
[0038]图3中电流传感器得到的闪光信号输入电压比较器a端，和电压比较器b端输入的直流电源比较，当电流传感器的输出值大于直流电源的设定值(发光亮度60%)，电压比较器c端输出高电平;当氙灯发光低于设定值时，电压比较器c端回到低电平。
[0039]图4中电压比较器c端输出高电平时，与门另一端有高压脉冲发生器快门驱动信号时，则与门输出端输出后续电路控制信号。
[0040]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种防止高速摄影图像丢失的闪光仪，其特征在于包括: 氙灯闪光信号探测装置，用于采集氙灯发光情况，并将氙灯信号发送至闪光仪逻辑控制装置第一输入接口 ； 闪光仪逻辑控制装置，用于通过第二输入端口采集摄影机快门驱动信号，与通过第一输入接口的氙灯信号组合判断闪光仪和高速摄影机快门工作是否正常； 闪光仪逻辑控制装置包括分压器、电压比较器以及与门，氙灯闪光信号探测装置输出的氙灯闪光信号经过分压器后得到电压比较器允许输入的电压值；电压比较器一输入端通过直流电源接地，氙灯信号探测装置产生的氙灯信号通过分压器后输入至电压比较器另一输入端；同时电压比较器输出端与逻辑电路一输入端连接，摄影机快门驱动信号输入至逻辑电路另一输入端；当电压比较器另一输入端输入的信号大于等于直流电源电压信号时，及与门另一输入端接收到高速摄影机输出的快门驱动信号时，闪光仪逻辑控制电路输出端输出后续电路控制信号，被摄影目标才允许工作；否则电压比较器另一输入端输入的信号小于直流电源电压信号时，或与门另一输入端输入无输入信号时，则被摄影目标不允许工作。2.根据权利要求1所述的一种防止高速摄影图像丢失的闪光仪，其特征在于向闪光仪引入了摄影机快门驱动信号，所述高速摄影机输出快门驱动信号的端口与与门连接端采用光纤连接;与门输出端与后续电路采用光纤连接。3.根据权利要求1所述的一种防止高速摄影图像丢失的闪光仪，其特征在于采用分压器采样电流传感器输出信号，所述分压器是滑动变阻器。4.根据权利要求1所述的一种防止高速摄影图像丢失的闪光仪，其特征在于所述氙灯闪光信号探测装置是电流传感器，所述氙灯闪光信号探测装置设置在氙灯驱动电源与氙灯之间。5.根据权利要求1所述的一种防止高速摄影图像丢失的闪光仪，其特征在于所述直流电源电压范围是大于氙灯额定工作最大发光亮度对应电压值的60%。
【文档编号】H05B41/36GK205507329SQ201620258471
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】任青毅, 黄斌, 陈敏, 丁明军, 谢敏, 金山, 孙学林
【申请人】中国工程物理研究院流体物理研究所