引言

      可調頻閃儀是能夠使作振動、高速旋轉或周期運動構件變成“靜止不動”構件的一種光學測量裝置。若適當調節儀器的閃光頻率，使其等于構件運動頻率的倍數或因數，則可以得到兩個或多個位置的“靜止圖象”；稍微改變閃光頻率，還可使運動構件作“慢動作”，便可以觀察其運動軌跡了［１］。可見，在頻閃效應作用下，被測構件的動態測量與“靜態”測量相當。這就是測量技術中的“動靜法”。

      裝置由三大部分組成：頻閃系統，脈沖光源系統和信號傳感系統。其中*基本的工作部分是發光裝置——頻閃燈10。頻閃燈的工作受操縱系統7和電容9控制。脈沖發生器的工作方式決定了操縱系統的工作狀態，它是靠工作方式選擇開關4使其進入不同工作狀態的。工作方式有信號外部觸發，延遲信號外部觸發和信號在儀器內部自動觸發三種。前兩種是借助于信號傳感器1和選擇編輯器2實施的。工作方式選擇開關4決定了頻閃的方式，其中自動觸發的信號由脈沖信號發生器3發出。信號傳感器1 采用光電傳遞信號的形式，在被測構件上制作4～8mm寬的白線條作為識別標志。為了改善頻閃形式，避免當頻閃頻率超過某一限定值時的發光系統不工作現象，可利用選擇編輯器2

     連通分壓器5使其降壓。在采用延遲外部觸發方式時，選擇開關4使觸發脈沖經可調延時器6，再將信號傳遞給操縱系統7。 為了保證頻閃裝置的正常工作，該儀器設置了頻率計和過載指示器11。當頻閃燈的發光功率超過60W時，過載指示器中的發光二極管顯示，指示操作者應該更換工作狀態。當劇烈超載時(發光功率超過120W)，操縱系統會將信號自動截止。信號發生器3和操縱系統7的用電是由電源12供給的。

    1.1 頻閃燈的啟動 頻閃燈啟動的電源電路是互感形式的。圖2中的二極管VD1、VD2和電容器C1、C2組成了倍壓整流器，將蓄能電容C3、C4接可控硅整流器VS1便形成了由C1、C2、C3、L1組成的振蕩回路。在中斷VS1的瞬間，產生了振蕩過程。當C3電壓達到**值時，可控硅VS2導通使頻閃啟動。整個過程的控制由操縱系統電路實施。

   1.2 操縱系統 操縱系統工作原理圖如圖3所示。在低邏輯條件下，隨著發射脈沖的進入，單穩態觸發器 DD1.1在觸點3達到協調一致。在反向電壓作用下，單穩態觸發器DD1.2在出口Q處達到了協調一致并形成脈沖的時間大約是4mｓ。脈沖前沿打開了晶體管VT2和VT3，結果在變壓器 T1線圈的繞組上產生了電流，該電流打開了圖2中的可控硅整流器VS2；脈沖的后緣打開了晶體管VT4、VT5，結果在變壓器T2線圈的繞組上產生電流導致打開可控硅整流器VS1，時間間隔為4mｓ。單穩態觸發器DD1.1給出了頻率函數，其合成頻率的數值利用時間回路并且當關閉晶體管確定。例如，當頻閃能量為3J時，合成頻率為40Hz是靠調節可調電阻R2確定的。當頻閃能量為1J時，打開晶體管VT1，調節電阻R4，合成頻率為120Hz。

     1.3 信號發生器工作原理 信號發生工作電路示于圖4。在局部系統DA1中的電壓比較電路起到了發生信號的作用。電壓比較的轉移水平由接觸點9和圖2中的可調電阻R9(LEVEV)確定。在局部系統DA2構成了由觸點16所聯的分壓器R10來調節勢能變化的頻率多諧振蕩器［２］。在DD1中，由電子開關完成了工作制度的選擇，DD2為頻率分壓器。分壓系數的選擇由倍增電路DD3實現。單穩態觸發器DD4.1和DD4.2給出了內部自動發射和外部發射脈沖。延時系統由晶體管VT1和編輯系統DA3完成。延時的數值由觸點21的勢能(即電阻R11“DELAY”)和由R15、C5(C4)所決定的時間確定。借助于回路K1和閃射能量的轉換開關，可實現延時的波段轉換。

    1.4 脈沖發光系統與信號傳感器 在圖2中，接通開關S1，操縱系統啟動頻閃電路后，啟動線圈和剩余電阻R13及電容 C5 使氣體發光燈NΦK—150頻閃發光。由圖2給出的信號傳感系統中可見：傳感器采用反射測量原理，它由發射紅外二極管VD6和接收二極管VD7、限流電阻R15、光電流放大晶體管VT 1組成。 2 可調頻閃儀的技術特征指標 外部信號觸發時，測量頻率范圍為0～1000Hz。 內部信號觸發時，使用頻率波段為5～12；10～25；25～50；40～100Hz。 頻閃能量：1J、3J。 頻閃光持續時間小于10μｓ。 延時調整分別為2.5×10-5～2.5×10-2ｓ和10-4～10-1ｓ 儀器電源220V，50～60Hz，功率小于160W。 3 測量實例 下面給出可調頻閃儀配合光彈貼片儀，對一鋁制的具有階梯形斷面并粘貼有光彈貼片的高速旋轉圓盤進行應力應變測量的實例。圓盤較薄部位和開孔處的光彈條紋如圖5所示，由此很容易獲得圓盤開孔處、貼片自由邊界處，以及貼片內部任一測點的應力應變數值［１］。可見，它是解決高速旋轉構件動應力應變測定的有效方法之一。