Ballistische meetinrichtingen: Tijdintervalmeters (1950 – 1970)

 

Elektronische tijdintervalmeters (1950 – 1970)

 
De komst van digitale technieken in de ontwikkeling van tellers opende een nieuwe mogelijkheid voor nauwkeurige metingen in verschillende onderzoeksgebieden. Dit betrof in het bijzonder de bepaling van frequentie of tijdinterval tussen twee opeenvolgende gebeurtenissen. Omdat commerciële apparatuur aanvankelijk niet beschikbaar was en/of niet aan militaire eisen voldeed, ontwikkelde het Physisch Laboratorium TNO tussen 1950 en 1970 drie generaties tijdintervalmeters voor de Commissie van Proefneming (CvP) van de Koninklijke Landmacht. Deze meters werden gebruikt bij de meting van vluchttijden en bij de bepaling van de snelheid van projectielen.

Tijdintervalmeter met buizen

Direct na de oorlog gebruikte het Meetgebouw legerdumpcomponenten om een voeding voor de bij de CvP aanwezige Le Boulengé tijdmeter te maken. Paul-Emile le Boulengé was een majoor in de Belgisch landmacht die het principe van die tijdmeter voor schietproeven omstreeks 1864 ontwikkelde. De Le Boulengé tijdmeter bestaat uit twee gesloten elektrische circuits, ieder met een accu, draadraam en een elektromagneet. Aan iedere elektromagneet hangt een ijzeren staaf, een korte en een lange. Een projectiel breekt de draden van het eerste draadraam waarna de lange staaf gaat vallen. Passeert het projectiel het tweede draadraam op bijvoorbeeld 50 meter afstand, dan valt de korte staaf. Deze slaat met een mes een kerf in de lange staaf. De plaats van die kerf (hoogte H) is een maat voor het tijdsinterval.

Draadraam
Draadraam

 

Werkingsprincipe Le Boulengé tijdmeter
Mechanische werking van de Le Boulengé tijdmeter

 

De elektrische werking van de Le Boulengé tijdmeter
De elektrische werking van de Le Boulengé tijdmeter (W1 en W2 zijn de draadramen)

 

Le Boulengé tijdmeter
Le Boulengé tijdmeter (verkregen van de CvP)

De Le Boulengé tijdmeter werkte echter niet altijd naar wens volgens een verslag uit 1950 van DMKL/AB. Daarnaast was het meten met een Le Boulengé tijdmeter omslagtig en tijdrovend. Daarom wilde de CvP overgaan naar elektronische tijdmiddelen.

Het eerste apparaat dat in 1950 gebouwd werd, was gebaseerd op elektronenbuizen. De tijdmeter werkte op een voor die tijd ongeëvenaarde hoge klokfrequentie van 1 MHz. Het tijdinterval werd vastgelegd in eenheden van 1 microseconde tot maximaal 1 seconde. Een startsignaal startte de teller, een stopsignaal stopte de teller. De uitlezing is uitgevoerd met neonlampjes. Deze tijdmeters zijn vanaf 1951 ook in grote aantallen door het Physisch Laboratorium TNO gefabriceerd voor andere opdrachtgevers.

In de eerste periode vertrouwde de CvP de nieuwe elektronische meters niet. Geregeld werden er controlemetingen uitgevoerd tussen een Boulengémeter en de elektronische teller.

Tijdintervalmeter met elektronenbuizen (1950)
Tijdintervalmeter met elektronenbuizen (1950)

 

 

Tijdintervalmeter met transistoren

Dit model, in 1962 in gebruik genomen, meet in eenheden van 1, 10 of 100 microseconden gedurende respectievelijk 1, 10 of 100 seconden. De uitlezing is uitgevoerd met digivisors, dat zijn draaispoelmeters met getallenschijf 0 t/m 9, waarvan één cijfer wordt geprojecteerd op een matglas. [zie ook E.A.C Digivisor Mark.2]

Tijdintervalmeter met transistoren (1962)
Tijdintervalmeter met transistoren (1962)

 

 

Tijdintervalmeter met geïntegreerde schakelingen

Deze tijdintervalmeter was in gebruik vanaf 1970. Tijdseenheden 0,1, 1 of 10 microseconde gedurende respectievelijk 1, 10 of 100 seconden. De uitlezing was met gasontladings-cijferbuizen.

Tijdintervalmeter met geïntegreerde schakelingen (1970)
Tijdintervalmeter met geïntegreerde schakelingen (1970)

 

 

Fotocelkoppen

Voor het starten en stoppen van tijdintervalmeters zijn foto-elektrische detectoren (fotocelkoppen) ontwikkeld. Twee van die detectoren detecteren de langskomende projectielen en geven dat door aan een tijdintervalmeter.

Fotocelkop. De kop heeft vele instelmogelijkheden van de waaiervormige detectiebundel: spleetbreedte, spleetlengte en met een zoomobjectief spleethoogte-instelling
Fotocelkop. De kop heeft vele instelmogelijkheden van de waaiervormige detectiebundel: spleetbreedte, spleetlengte en met een zoomobjectief de spleethoogte-instelling

 

Geopende fotocelkop
Geopende fotocelkop

 

 

Meetramen voor projectielen; onder de ramen verschillende ballistische meetinstrumenten. De op vaste afstanden staande ramen bevatten ieder een een-winding spoel die gemagnetiseerde projectielen detecteerden.
Meetramen voor projectielen; onder de ramen verschillende ballistische meetinstrumenten. De op vaste afstanden staande ramen bevatten ieder een een-winding spoel die de onder door vliegende gemagnetiseerde projectielen detecteerden

Om de snelheidsafname van een projectiel te berekenen werden een aantal meetramen met een een-windingspoel op vaste afstanden van 10 meter gezet. De spoelen werden opgenomen in één circuit. Een speciale versterker, de Delta-V (niet meer aanwezig), versterkte het signaal en zette dat om in impulsen die aan maximaal acht tijdmeters werden toegevoerd. Meetraam 1 startte teller 1. Meetraam 2 startte teller 2 en stopte teller 1, enzovoorts.